Morphology and ultrastructure of the hypophysis in bactrian camels ( Camelus bactrianus ) / Morfología y ultraestructura de la hipófisis en camellos bactrianos ( Camelus bactrianus )

The morphology of the hypophysis in Bactrian camel has not been described in the literature, despite it being the master of endocrine organs in vertebrates. In the present study, we examined the morphological features of the hypophysis in Bactrian camel by means of gross anatomy, light and electron microscope. Our findings showed that the gland was a protrusion of the bottom of the hypothalamus at the base of the brain with about 1.54 g in weight and 2 cm3 in volume. The hypophysis consists of two major parts: fully developed adenohypophysis and underdeveloped neurohypophysis, the adenohypophysis consists of pars distalis and pars intermedia. Seven type cells of the pars distalis could be distinguished with immunohistochemical techniques and electron micrographs: somatotroph, mammotroph, thyrotroph, corticotroph, gonadotroph, chromophobe and stellate cells which is in accordance with most mammals. Notably, the stellate cells could be obviously distinguished from chromophobe cells in histological oberservation. Moreover, the corpusculum neurosecretorium (Herring bodies) were rare in the external neurohypophysis, and mainly distributed in the internal neurohypophysis, this was different from most mammals. Results from this study would provide a necessary theoretical basis for ongoing investigations for Bactrian camels and their good adaptability in arid and semi-arid circumstances.

La morfología de la hipófisis en el camello bactriano no ha sido descrita en la literatura, a pesar de ser el maestro de los órganos endocrinos en los vertebrados. En el presente estudio, examinamos las características morfológicas de la hipófisis del camello bactriano por medio de anatomía general, microscocopía de luz y microscopía electrónica. Nuestros hallazgos mostraron que la hipófisis es una protuberancia ubicada en la porción inferior del hipotálamo, en la base del cerebro, con aproximadamente 1,54 g de peso y 2 cm3 de volumen. La hipófisis consta de dos partes principales: adenohipófisis, completamente desarrollada, y neurohipófisis, poco desarrollada; además, la adenohipófisis consta de una pars distalis y una pars intermedia. Con técnicas inmunohistoquímicas y micrografías electrónicas en la pars distalis se pudieron distinguir siete tipos de células: somatotrofas, mamotróficas, tirotrofas, corticotrofas, gonadotrofas, cromófobas y estrelladas, lo que es similar a la mayoría de los mamíferos. En la observación histológica las células estrelladas se pueden distinguir naturalmente de las células cromófobas. Además, es rara la presencia de corpusculum neurosecretorium (Cuerpos de Herring) en la neurohipófisis externa, hallándose distribuidos principalmente en la neurohipófisis interna, esto es diferente a lo encontrado en la mayoría de los mamíferos. Los resultados de este estudio proporcionarían una base teórica necesaria para las investigaciones en curso de los camellos bactrianos y su buena adaptabilidad en circunstancias áridas y semiáridas.

Expression of aquaporin 2, aquaporin 3 and aquaporin 4 in renal medulla of Bactrian camel ( Camelus bactrianus ) / Expresión de acuaporina 2, acuaporina 3 y acuaporina 4 en la médula renal del camello bactriano ( Camelus bactrianus )

SUMMARY: Aquaporins (AQPs) are members of the aquaporin water channel family that play an important role in reabsorption of water from the renal tubular fluid to concentrate urine. Using immunohistochemical staining on paraffin sections, We studied expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in renal medulla of Bactrian camel (Camelus bactrianus). The renal medulla of cattle (Bos taurus) acted as the control. Compared with the control, strong expression of AQP2 was observed at the apical plasma membrane and intracellular vesicles, in both the outer medullary collecting duct (OMCD) and the inner medullary collecting duct (IMCD) of camel. Strong expression of AQP3 was observed at the basolateral plasma membrane of the IMCD of camel. Strong AQP4 expression, however, was observed at the basolateral plasma membrane in the OMCD of camel. Moreover, moderate AQP4 expression was detected in endothelium of capillary in medullary region of camels, whereas very weak/absent expression was detected in endothelium of capillary of cattle. We concluded that expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in the camel kidney showed some differences from cattle in renal trans-epithelial water transport. It may enhance our better understanding of special water metabolism mechanisms that enable camels to survive in extreme environments.

RESUMEN: Las acuaporinas (AQP) son miembros de las proteínas de transporte que desempeñan un papel importante en la reabsorción de agua del líquido tubular renal para concentrar la orina. Estudiamos la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en la médula renal del camello bactriano (Camelus bactrianus) usando tinción inmunohistoquímica en secciones de parafina. La médula renal del bovino (Bos taurus) se usó como control. En comparación con el control, se observó una fuerte expresión de AQP2 en la membrana plasmática apical y vesículas intracelulares tanto en el conducto colector medular externo (CCME) como en el conducto colector medular interno (CCMI) del camello. Se observó una fuerte expresión de AQP3 en la membrana plasmática basolateral del CCMI del camello. También se observó una expresión fuerte de AQP4 en la membrana plasmática basolateral en el CCME de camello. Además, se detectó una expresión moderada de AQP4 en el endotelio de los capilares en la región medular de los camellos, mientras que en el endotelio de los capilares del bovino se detectó una expresión muy débil. Concluimos que la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en el riñón de camello mostró algunas diferencias con el bovino en el transporte trans-epitelial de agua renal. El estudio podría mejorar nuestra comprensión de los mecanismos especiales del metabolismo del agua que permiten a los camellos sobrevivir en ambientes extremos.

Immunohistochemical study of aquaporin 1 and 2 in the reproductive tract of the bactrian camel (Camelus bactrianus) / Estudio inmunohistoquímico de acuaporina 1 y 2 en el tracto reproductivo del camello bactriano (Camelus bactrianus)

Spermatogenesis is associated with considerable fluid secretion or absorption in the male reproductive tract. Aquaporins (AQPs) are membrane protein channels that allow the rapid movement of water through epithelium. In the present study, immunohistochemistry was utilized to localize the expression of AQP 1, AQP2 in the testis and prostate of adult bactrian camel (Camelus bactrianus). Results show that AQP1 have intense reaction in rete testis, efferent ducts, vessels, seminiferous duct and in the prostate, AQP2 was found minor expression in the rete testis, vessels and prostate, which suggesting that AQP1 may have the main role in the absorption of the large amount of testicular fluid in male camel reproductive tract. Investigations of AQPs biology in camel could be relevant with technologies for assisted procreation in animal husbandry and aquaculture.

La espermatogénesis se asocia con la secreción de una cantidad considerable de líquido o absorción en el tracto reproductor masculino. Las acuaporinas (ACPs) son canales de proteínas de membrana que permiten el movimiento rápido de agua a través del epitelio. En el presente estudio, se utilizó inmunohistoquímica para localizar la expresión de ACP 1, ACP2 en el testículo y la próstata del camello bactriano adulto (Camelus bactrianus). Los resultados muestran que ACP1 tiene una reacción intensa en la rete testis, conductos eferentes, vasos, conductos seminíferos y en la próstata. La expresión ACP2, de menor importancia, se observó en la rete testis, vasos y próstata, lo que sugiere que ACP1 puede tener el papel principal en la absorción de gran cantidad de líquido testicular en el tracto reproductivo masculino del camello. Las investigaciones de la biología del ACP en camello podrían ser relevantes para las tecnologías de reproducción asistida de la ganadería y la acuicultura.

Ultrastructure features of coronary artery endothelium in bactrian camel (Camelus bactrianus) / Características ultraestructurales del endotelio de las arterias coronarias en el camello bactriano (Camelus bactrianus)

Vascular endothelium play an essential role in regulating endothelial functions by maintaining normal vascular tone, modulating hemostasis, and preventing thromobogenesis. The aim of present study was to reveal ultrastructure features of coronary artery endothelium in Bactrian Camels by means of scanning electron microscope (SEM) technology. The results showed that the endothelial cells distribute along the direction of blood flow. Their morphology and protuberant degree towards luminal surface vary for different parts of the coronary artery. The luminal surface of a.c oronaria sinistra and a. coronaria dextra was covered by impaired and intact endothelium, respectively. Platelets and leukocytes sticking to the endothelium were found.

Las células endoteliales de los vasos sanguíneos juegan un rol esencial en la regulación de las funciones endoteliales manteniendo el tono vascular, modulando la homeostasis y previniendo la trombogénesis. En la investigación se utilizó un microscopio electrónico de barrido, revelando las características estructurales de las células endoteliales de los vasos coronarios de los camellos bactrianos. Los resultados indican que las células endoteliales estaban distribuidas a lo largo de la dirección de flujo. En distintas partes de la arteria coronaria existen diferencias en el grado de proyección de la morfología y de la superficie de la cavidad de dichas células. La superficie luminal de la arteria coronaria izquierda y la arteria coronaria derecha estaban cubiertas por endotelio deteriorado e intacto, respectivamente. Se observó adhesión de leucocitos y plaquetas en la superficie de las células endoteliales.

A novel path of communication from kidney to the adrenal gland in bactrian camels (Camelus bactrianus) / Una nueva vía de comunicación del riñón a la glándula suprarrenal en el camello bactriano (Camelus bactrianus)

The adrenal gland is an important endocrine organ in vertebratesthat produces a wide variety of hormones. The anatomical results showed that the adrenal gland in Bactrian camel had a typical blood supply and innervation. Surprisingly, we found that there was a novel connection mainly consisted of fibrous tissue, blood vessels and nerve bundles between the adrenal gland and the kidney in Bactrian camel, and we named it fibrous tissue-blood vessels-nerve bundles (FBN bundle). To the best of our knowledge, this FBN bundle was the first reported in Bactrian camel, and not yet observed in other animals. While, its functions and mechanisms should be studied further. We speculated that a direct function of this novel path might be to strengthen the communication of the adrenal gland and the kidney. So this communicationpath might have importantadaptive significance for the Bactrian camel living in arid and semi-arid ecological zones.

La glándula suprarrenal es un órgano endocrino importante en los vertebrados, que produce una amplia variedad de hormonas. Los resultados anatómicos mostraron que la glándula suprarrenal en el Camello bactriano tiene un patrón de suministro sanguíneo e inervación típico. Excepcionalmente, se encontró una conexión infrecuente que consistió principalmente en tejido fibroso, vasos sanguíneos y haces nerviosos entre la glándula suprarrenal y el riñón del Camello bactriano, denominándose haz de tejido fibroso-vasos sanguíneos-nervio (Haz FSN). Este paquete de haces de nervios es el primero reportado en el Camello bactriano, y aún no se observa en otros animales, en consecuencia sus funciones y mecanismos deben ser estudiados. Creemos que podría existir una función directa de esta nueva vía para mejorar la comunicación de la glándula suprarrenal y el riñón. Así, esta vía de comunicación podría tener un importante significado adaptativo para el Camello bactriano, quien vive en zonas ecológicas áridas y semiáridas.

Histomorphometric adaptation of yak (Bos grunniens) abomasum to the Qinghai-Tibetan plateau environment / Adaptación histomorfométrica del abomaso de yak (Yos grunniens) al medio ambiente de la meseta tibetana Qinghai

Six abomasums of yaks (Bosgrunniens) were studied with gross dissection and histological methods. It was found that the mucosa of the yak abomasum was covered with simple columnar epithelium. There were lots of spiral folds (10) in the fundic glandular area. The developed membrane of lamina propria was occupied by high density glands. According to the morphological characteristics of the glands, the abomasum was divided into the cardiac, gastric and pyloric glands. Cardiac glands were curved tubular glands with the intumescent bottom and small glandular cavity. Fundic glands were simple tubular glands or branched tubular glands, where the chief, parietal and mucous neck cells can be observed clearly. Pyloric glands were curled tubular glands, the closer to the deep of the lamina propria, the more obvious the glands curl. Staining of glycoconjugate revealed that the mucosal epithelium of the cardiac gastric and pyloric glands and gastric pits epithelium mainly secreted neutral glycoconjugate, but other portions of cardiac and gastric glands secreted mixed and acid glycoconjugate respectively. By Gordon-Sweet's reticular fiber staining, it was found that the mucous neck cells possessed the characteristic of argyrophilic phenomenon. There was a large number of argyrophilic granules in the supranuclear cytoplasm in contrast with the chief cells. Furthermore, there were isolated lymphoid nodules and diffuse lymphoid tissue in the abomasum glands, especially in corpus abomasi. Grimelius silver staining showed that the argyrophil cells were located in the glandular epithelium and lamina propria of glands, which can also be observed in connective tissue. These endocrine cells dispersed individually in epithelial cells, occasionally in 3­5 cell groups. Therefore, the yaks were grazed throughout the year on diverse natural grassland and had evolved morphological characteristics of the abomasum enabling them to consume a wide variety of plant species, thereby better adapting them to harsh plateau environment.

Seis abomaso yak (Bosgrunniens) fueron estudiados con disección y métodos histológicos. Se encontró que la mucosa del abomaso yak estaba cubierta de epitelio columnar simple. Se observaron pliegues en espiral (10) en la zona glandular fúndica. La membrana desarrollada de la lámina propia contenía glándulas de alta densidad. De acuerdo con las características morfológicas de las glándulas, el abomaso se dividió en las glándulas cardíacas, gástricas y pilórica. Las glándulas cardíacas se curvan en glándulas tubulares con la parte inferior intumescente y una pequeña cavidad glandular. Las glándulas fúndicas eran glándulas tubulares simples o glándulas tubulares ramificadas, donde se pueden observar con claridad las células principales, parietales y mucosas del cuello. Las glándulas pilóricas fueron glándulas tubulares curvadas, cuanto más cercanas a la lámina propia, más evidente fue su forma ondulada. La tinción glucoconjugada reveló que el epitelio de la mucosa de las glándulas gástricas cardiacas, pilóricas y el epitelio de las fosas gástricas secretaron principalmente un glucoconjugado neutro, pero otras porciones cárdicas y de las glándulas gástricas secretaron un glucoconjugado mixto y ácido, respectivamente. A la tinción de fibras reticulares, se encontró que las células mucosas del cuello poseían características argirófilas. Se observó un gran número de gránulos en el citoplasma supranuclear en contraste con las células principales. Además, no fueron aislados los nódulos linfoides y presentaba tejido linfoide difuso en las glándulas de abomaso, especialmente en el cuerpo del abomaso. La tinción Gordon Sweet indicó que las células argirofílicas se localizaron en el epitelio y lámina propia glandular, lo que también se observó en el tejido conectivo. Estas células endocrinas se dispersan individualmente en las células epiteliales, de vez en cuando en grupos celulares de 3-5. De esta forma, los yak pastorean durante todo el año, en diversos pastizales naturales, y han evolucionado sus características morfológicas que les permiten consumir una amplia variedad de especies de plantas, con lo que se adaptan mejor a las condiciones inhóspitas.

Histomorphometric characterization of forestomach of yak (Bos grunniens) in the Qinghai-Tibetan Plateau / Caracterización histomorfométrica del preestómago del yak (Bos grunniens) en la Meseta Qinghai-Tíbet

Six forestomachs of yaks (Bos grunniens) were studied with gross dissection and histological methods. It was found that the forestomach of yak consisted of the following three parts, rumen, reticulum and omasum, which were composed of the mucosa, submucosa, muscularis and serosa. In addition, the mucosal epithelium was covered with stratified squamous epithelium, with part of keratinized the shallow cells. Rumen, the mucosa of which formed ligulate papillae varying in size and shape, was no muscularis mucosa. Reticulum, consisted of a surface epithelium that invaginated to various extent into the lamina propria, formed various folds in shape, namely, grid-like small rooms. Furthermore, there are many secondary folds densely covered with keratinized papillae. The most striking feature of the omasum was to be formed the laminae omasi varying in length, with short and rough papillae distributing on both sides. Taken together, there was no glands within the mucosa and lamina propria of forestomach of yak, where diffuse lymphoid tissues can be observed clearly. It is, therefore, believed that the yak forestomach may have evolved those specific structural characteristics in response to the unique living environment and dietary habits impose on the Qinghai-Tibetan Plateau.

Seis preestómagos de yaks (Bos grunniens) fueron estudiados mediante disección macroscópica y métodos histológicos. Se encontró que el preestómago del yak constaba de tres partes: rumen, retículo y omaso, compuestas de mucosa, submucosa, muscular y serosa. Además, el epitelio de la mucosa se conformó con epitelio escamoso estratificado, con parte de células cornificadas superficiales. En el rumen, la mucosa formó papilas linguladas que variaron en tamaño y forma. El retículo, consistió en una superficie epitelial que se invaginó en distinta medida en la lámina propia, conformando varias formas de pliegues, es decir, cuadrículas como pequeños cubículos. Además, existían muchos pliegues secundarios densamente cubiertos con papilas cornificadas. La característica más llamativa del omaso, fue formar láminas que variaron en longitud, con papilas cortas y ásperas distribuidas en ambos lados. Tomados en conjunto, no hubo glándulas dentro de la mucosa y la lámina propia del preestómago del yak, donde los tejidos linfoides difusos se pueden observar claramente. Por lo tanto, creemos que esas características estructurales específicas del preestómago del yak pudieron haber evolucionado en respuesta a las condiciones de vida únicas y hábitos dietéticos que se presentan en la meseta de Qinghai-Tíbet.