Thesis (Ph. D.)--Johann Wolfgang Goethe University, 2003. / Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--Johann Wolfgang Goethe University, 2003. / Includes bibliographical references.

Telomeres form protective caps at the ends of linear chromosomes. They consist of repetitive DNA nucleotides and associated proteins of the shelterin complex. In vitro telomeres become shorter during cell division and when a critical shortness is reached they trigger a DNA damage response that leads to replicative senescence or apoptosis. Telomere shortening is a recognised hallmark of cellular ageing and seems to be also associated with organismal ageing. Telomere length (TL) and the rate of shortening vary across individuals and several studies have found that short telomeres and fast telomere depletion are associated with poor survival and early onset of age related diseases. However, longitudinal studies are needed to better understand the relationship of TL and TL dynamics with longevity measures. Relevant studies on livestock species are largely missing from the literature. In the dairy industry, farmers are forced to cull a considerable percentage of their heifers and cows at a young age due to fertility problems or diseases. As a consequence many replacement heifers have to be reared to maintain a specific herd size. This results in increased costs, consumption of resources, and damage to the environment. Breeding for an improved productive lifespan is difficult because longevity measures are recorded at the end of life and are known to have a low heritability. Therefore, the expected genetic improvement is generally slow, but could be considerably accelerated if an early life heritable biomarker was identified that is predictive of productive lifespan and could be used for animal selection. The question is if TL could be used as such a biomarker. The objectives of this thesis were to 1) develop robust methods to measure average relative leukocyte TL (RLTL) in cattle, 2) examine RLTL dynamics with age at a population as well as at an individual level, 3) estimate genetic parameters and 4) assess the association of RLTL and RLTL dynamics with productive lifespan. A quantitative polymerase chain reaction (qPCR) based assay developed for human studies was adapted to cattle and delivered robust results (repeatability > 80%, coefficient of variation=0.05). Different DNA extraction methods were tested for their effect on RLTL measurements and it was demonstrated that fast silica based DNA extraction methods are suitable for telomere projects which can improve the sample throughput and enable large-scale projects. Subsequently, RLTL in 1328 whole blood samples of 308 Holstein Friesian dairy cows and additionally in 284 whole blood samples of 38 female calves was measured. Repeatability and random regression models were used for the statistical analysis of telomere data. RLTL decreased considerably within the first year of life, but remained relatively stable afterwards at population level. Animals varied significantly in their amount and direction of telomere change. The genetic correlation between consecutive measurements in the same individual weakened with increasing sample interval from r=1 to r=0.69 which indicates that TL in the beginning of life might be under a different genetic control than TL later in life. For the first time in a livestock species we calculated heritability estimates for RLTL which were high (0.32-0.38) and remained constant over life. Long telomeres at birth were not predictive of better productive lifespan. However, animals with long RLTL at the ages of one and five years had a survival advantage. Also, animals that showed less average RLTL attrition over their lives remained in production for longer. TL dynamics differed among individuals and a considerable subset of individuals demonstrated telomere lengthening between consecutive measurements. On average, telomeres tend to shorten early in life and then remain relatively constant. While TL is a heritable trait throughout lifetime, telomere change is not heritable. Short TL at specific ages and telomere attrition over life were associated with poorer productive lifespan.

Evidências crescentes na literatura demonstram que a fisiopatologia da ansiedade e transtornos relacionados é multifatorial, envolvendo a hiperatividade glutamatérgica, o estresse oxidativo e a neuroinflamação. Na primeira parte deste trabalho, através de uma revisão da literatura, mostramos que a N-acetilcisteína (NAC), agomelatina e os ácidos graxos ômega-3 são os principais agentes com mecanismo de ação multialvo envolvendo a modulação da hiperatividade glutamatérgica, do estresse oxidativo e da neuroinflamação que demonstram efeitos ansiolíticos tanto em estudos pré-clínicos quanto em ensaios clínicos. Os resultados dos ensaios clínicos são geralmente preliminares, mas revelam efeitos ansiolíticos promissores e um bom perfil de segurança e tolerância aos efeitos adversos desses agentes. A NAC, a agomelatina e os ácidos graxos ômega-3 mostram efeitos benéficos em condições clínicas relacionadas a ansiedade nas quais os ansiolíticos disponíveis atualmente apresentam eficácia modesta, sendo considerados candidatos promissores a ansiolíticos inovadores, efetivos e bem tolerados pelos pacientes. Mostramos também que a NAC possui efeitos ansiolíticos em camundongos nos testes de campo aberto, claro/escuro, placa-perfurada, interação social e hipertermia induzida por estresse, tanto após o tratamento agudo quanto subagudo (4 dias). Esses resultados fornecem evidências adicionais para sustentar a validade dos ensaios clínicos com NAC no contexto dos transtornos de ansiedade, destacando-se o perfil de segurança de uso da NAC em longo prazo em comparação com ansiolíticos como o diazepam. A NAC é um fármaco seguro, de baixo custo e que demonstra benefícios em outras condições psiquiátricas que frequentemente se apresentam em comorbidade com os transtornos de ansiedade. / Increasing evidence in the literature demonstrates that the pathophysiology of anxiety and related disorders is multifactorial, involving glutamatergic hyperactivity, oxidative stress, and neuroinflammation. In the first part of this work, through a review of the literature, we showed that N-acetylcysteine (NAC), agomelatine and omega-3 fatty acids are the main agents with multitarget mechanism of action involving the modulation of glutamatergic hyperactivity, oxidative stress, and neuroinflammation that demonstrate anxiolytic effects in both preclinical studies and clinical trials. Clinical trials data are generally preliminary but show promising anxiolytic effects and an adequate safety profile and tolerance to adverse effects. NAC, agomelatine and omega-3 fatty acids show beneficial effects under clinical conditions related to anxiety in which available anxiolytics show moderate efficacy, and are considered promising candidates for innovative, effective and well tolerated anxiolytic agents by patients. We also showed that NAC has anxiolytic effects in mice in the open field, light/dark, hole-board, social interaction and stress-induced hyperthermia tests, either after acute or subacute treatment (4 days). These results provide additional evidence to support the validity of NAC clinical trials in the context of anxiety disorders, highlighting the long-term safety profile of NAC use compared to anxiolytics as diazepam. NAC is a safe, low-cost agent that demonstrates benefits in other psychiatric conditions that often present in comorbidity with anxiety disorders.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Embora alguns estudos tenham descrito as semelhanças e diferenças anatômicas entre o rim humano e o rim suíno, pouco é conhecido sobre a cicatrização renal neste animal. O conhecimento da cicatrização do rim do porco é especialmente importante em procedimentos cirúrgicos que incisem o tecido renal e o sistema coletor, como é o caso da nefrectomia parcial. O objetivo do presente trabalho é estudar a cicatrização renal em porcos após nefrectomia parcial laparoscópica sem o fechamento do sistema coletor. Quatorze porcos machos com peso médio de 30 Kg foram submetidos à nefrectomia parcial laparoscópica esquerda, removendo 25 % do comprimento renal no pólo caudal (n = 7) ou no pólo cranial (n = 7). A técnica cirúrgica empregada envolveu acesso laparoscópico transperitoneal, clampeamento em bloco dos vasos renais, excisão do tecido renal com tesoura a frio e aplicação de energia monopolar para hemostasia do parênquima, deixando o sistema coletor aberto. Os animais foram avaliados clinicamente por 14 dias e então foram mortos. Níveis séricos de creatinina e uréia foram obtidos antes e em diferentes momentos após a cirurgia. São relatados ainda os achados de necropsia, pielografia retrógrada ex vivo e aspectos histológicos dos pólos renais operados. Os níveis séricos de uréia e creatinina tiveram leve aumento inicial retornando aos valores pré-operatórios durante o período avaliado. Durante a necropsia verificou-se que não houve extravasamento de urina a partir do rim operado e que este se cobriu com tecido fibroso, aderindo-se aos tecidos adjacentes. Nas pielografias retrógradas não foi verificado nenhum extravasamento de contraste pelos pólos operados. Os achados histológicos mostraram grande deposição de colágeno tipo I sobre o pólo renal operado, vedando-o completamente. O rim suíno não é um bom modelo para pesquisas ou treinamento cirúrgico em que a cicatrização do sistema coletor seja um aspecto importante. / Although some studies have described similarities and differences between human and pig kidney anatomy, little is known regarding renal healing in this animal model. The knowledge of pig kidney healing is especially important in surgical procedures which incise the renal parenchyma and collecting system, such as partial nephrectomy. The aim of this study is to access kidney healing in pigs after laparoscopic partial nephrectomy without closuring of the collecting system. Fourteen male pigs with mean weight of 30 kg were submitted to left partial laparoscopic nephrectomy, removing 25% of the kidney length at caudal pole (n = 7) or at cranial pole (n = 7). Briefly, the surgical technique involved a transperitoneal laparoscopic access, en bloc vascular clamping of renal artery and vein, tissue excision with cold scissor and monopolar energy parenchyma hemostasis, leaving the collecting system opened. The animals were clinically evaluated during fourteen days, and afterwards were killed. Serum levels of creatinine and urea were assessed prior and at different moments after surgery. Necropsy findings, retrograde ex vivo pyelogram and histological aspects of operated renal poles are also described. Serum creatinine and urea showed a slight initial increase with a gradual return to preoperative levels during the evaluated period. At necropsy, no signs of urine leakage were found and kidneys were covered by a fibrous tissue with adherences to adjacent organs. Also, in the retrograde pyelograms obtained, we did not find contrast medium leakage by operated poles. Histological findings showed great deposition of type I collagen over operated renal pole, sealing it completely. The pig kidney is not an adequate experimental model for research and training of surgery on which collecting system healing is an important aspect to be considered.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-02. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:37Z : No. of bitstreams: 1 000831393_20170905.pdf: 73854 bytes, checksum: d43f8d7fbe553ee257734bb0bf25377d (MD5) Bitstreams deleted on 2017-09-06T14:01:42Z: 000831393_20170905.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-09-06T14:02:28Z : No. of bitstreams: 1 000831393.pdf: 762384 bytes, checksum: c4e3a4693803c605b4ab7eef86fdf271 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo deste trabalho foi determinar as dimensões oculares dos macacos-prego por meio de ultrassonografia modo-A e ceratometria, e determinar o poder dióptrico da lente intraocular empregando-se fórmulas de terceira e quarta geração. Foram utilizados 18 animais (36 olhos) da espécie Cebus apella. O cálculo da lente intraocular foi realizado utilizando-se o software Holladay IOL Consultant® e EyeCalculator 6.0®. As fórmulas empregadas para o cálculo foram Holladay 2, Haigis e Hoffer Q que possibilitaram prever lentes com poder dióptrico médio de 29,43 D; 31,25D e 46,71D, respectivamente. Não foi observado diferença estatística entre os valores dióptricos das lentes calculadas pelas fórmulas Holladay 2 e Haigis; no entanto, com a aplicação da fórmula Hoffer Q observou-se diferença estatística, determinando lentes mais potentes. Considerando os parâmetros biométricos oculares avaliados, e o poder dióptrico calculado por uma mesma fórmula não há diferenças significativas entre machos e fêmeas, e lateralidade dos olhos para um mesmo animal / The aim of this study was to determine the ocular dimensions of capuchin monkeys using ultrasound A and keratometry, determining the refractive power of the IOL formulas employing third and fourth generation. Were used 18 animals (36 eyes) of the species Cebus apella. The calculation of intraocular lens was performed using the Holladay IOL Consultant ® and EyeCalculator ® 6.0 software. Holladay 2, Hoffer Q, and Haigis formulas were employed to do the calculus and determin lenses with an average refractive power of 29.43 D; 31.25 D and 46.71 D, respectively. No statistical difference was observed between the lens dioptric values calculated by formulas Holladay 2 and Haigis; however, we could see statistical difference between groups when the the formula Hoffer Q was applied, resulting in more powerful lenses. The reviews of ocular biometric parameters and the lens power calculated by the same formula showed neither significant differences between males and females, or between the right and left eyes of each animal

Objetivo: Estudar as alterações morfométricas da retina de ratos expostos agudamente à fumaça de cigarro. Métodos: Em um estudo experimental, controlado, mascarado, foram utilizados 24 ratos Wistar machos (8 semanas de idade), sendo metade deles expostos por duas horas contínuas à fumaça de cigarro em uma câmara de inalação e a outra metade exposta a ar comprimido como grupo controle. A fumaça foi aspirada diretamente do cigarro utilizando um sistema venturi, e conduzida para a câmara. A concentração de monóxido de carbono no interior da câmara de inalação foi mantida em uma faixa constante de 45 a 55 partes por milhão, monitorada eletronicamente no interior do recipiente. Os ratos foram sacrificados imediatamente após a inalação e nos momentos 24 e 48 horas após exposição. Os olhos foram enucleados e analisados por meio da morfometria em microscópio óptico, por examinador mascarado. Resultados: Foram identificadas regiões da retina do grupo exposto que sofreram redução das estimativas morfométricas em comparação ao grupo controle, com significância estatística correspondendo às regiões dos fotorreceptores, camada nuclear interna e plexiforme interna 48 horas após a exposição. Comparando os grupos expostos entre si houve uma redução progressiva nas estimativas morfométricas das camadas retinianas com o aumento do intervalo entre o término da exposição e o sacrifício, de forma estatisticamente significante na camada nuclear interna. Conclusão: As retinas dos ratos expostos agudamente à fumaça de cigarro sofreram uma redução nas estimativas morfométricas, com uma tendência a redução progressiva nas estimativas no decorrer das primeiras 48 horas após exposição / Objective: To evaluate morphometric alterations of the retina, from rats acutely exposed do cigarette smoking. Methods: In an experimental, prospective, masked study with 24 male Wistar rats (8 weeks old), half of them were exposed during two hours continually to cigarette smoking inside an intoxicating chamber, while the other half exposed to compressed air. The smoke was aspirated directly from cigarette, using a venturi system, and conducted to the chamber. The carbon monoxide concentration was constantly kept in between 45 to 55 parts per million, electronically monitored inside de chamber. The rats were sacrificed immediately after the inhalation, 24 and 48 hours after exposition. The eyes were enucleated and analyzed trough morphometry, in an optical microscope, by a masked examiner. Results: It was identified regions of the retina in the experimental group that suffered a reduction in the morphometric estimates, comparing to control group, with statistical significance, corresponding to the photoreceptor layer, the inner nuclear and inner plexiform layers, 48 hours after exposure. Comparing the exposed groups between themselves, there was a progressive reduction in the morphometric estimates of retinal layers after an increase in time between finishing the exposure and sacrifice, with statistical significance in inner nuclear layer. Conclusion: The retina of rats acutely exposed to cigarette smoke suffered a reduction in the morphometric estimates, with a tendency to progressive reduction in the estimates during the initial 48 hours after exposure

Orientador: José Joaquim Titton Ranzani / Banca: Cláudia Valéria Seullner Brandão / Banca: Antônio Carlos Rodrigues / Resumo: O objetivo deste trabalho foi determinar as dimensões oculares dos macacos-prego por meio de ultrassonografia modo-A e ceratometria, e determinar o poder dióptrico da lente intraocular empregando-se fórmulas de terceira e quarta geração. Foram utilizados 18 animais (36 olhos) da espécie Cebus apella. O cálculo da lente intraocular foi realizado utilizando-se o software Holladay IOL Consultant® e EyeCalculator 6.0®. As fórmulas empregadas para o cálculo foram Holladay 2, Haigis e Hoffer Q que possibilitaram prever lentes com poder dióptrico médio de 29,43 D; 31,25D e 46,71D, respectivamente. Não foi observado diferença estatística entre os valores dióptricos das lentes calculadas pelas fórmulas Holladay 2 e Haigis; no entanto, com a aplicação da fórmula Hoffer Q observou-se diferença estatística, determinando lentes mais potentes. Considerando os parâmetros biométricos oculares avaliados, e o poder dióptrico calculado por uma mesma fórmula não há diferenças significativas entre machos e fêmeas, e lateralidade dos olhos para um mesmo animal / Abstract: The aim of this study was to determine the ocular dimensions of capuchin monkeys using ultrasound A and keratometry, determining the refractive power of the IOL formulas employing third and fourth generation. Were used 18 animals (36 eyes) of the species Cebus apella. The calculation of intraocular lens was performed using the Holladay IOL Consultant ® and EyeCalculator ® 6.0 software. Holladay 2, Hoffer Q, and Haigis formulas were employed to do the calculus and determin lenses with an average refractive power of 29.43 D; 31.25 D and 46.71 D, respectively. No statistical difference was observed between the lens dioptric values calculated by formulas Holladay 2 and Haigis; however, we could see statistical difference between groups when the the formula Hoffer Q was applied, resulting in more powerful lenses. The reviews of ocular biometric parameters and the lens power calculated by the same formula showed neither significant differences between males and females, or between the right and left eyes of each animal / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Embora alguns estudos tenham descrito as semelhanças e diferenças anatômicas entre o rim humano e o rim suíno, pouco é conhecido sobre a cicatrização renal neste animal. O conhecimento da cicatrização do rim do porco é especialmente importante em procedimentos cirúrgicos que incisem o tecido renal e o sistema coletor, como é o caso da nefrectomia parcial. O objetivo do presente trabalho é estudar a cicatrização renal em porcos após nefrectomia parcial laparoscópica sem o fechamento do sistema coletor. Quatorze porcos machos com peso médio de 30 Kg foram submetidos à nefrectomia parcial laparoscópica esquerda, removendo 25 % do comprimento renal no pólo caudal (n = 7) ou no pólo cranial (n = 7). A técnica cirúrgica empregada envolveu acesso laparoscópico transperitoneal, clampeamento em bloco dos vasos renais, excisão do tecido renal com tesoura a frio e aplicação de energia monopolar para hemostasia do parênquima, deixando o sistema coletor aberto. Os animais foram avaliados clinicamente por 14 dias e então foram mortos. Níveis séricos de creatinina e uréia foram obtidos antes e em diferentes momentos após a cirurgia. São relatados ainda os achados de necropsia, pielografia retrógrada ex vivo e aspectos histológicos dos pólos renais operados. Os níveis séricos de uréia e creatinina tiveram leve aumento inicial retornando aos valores pré-operatórios durante o período avaliado. Durante a necropsia verificou-se que não houve extravasamento de urina a partir do rim operado e que este se cobriu com tecido fibroso, aderindo-se aos tecidos adjacentes. Nas pielografias retrógradas não foi verificado nenhum extravasamento de contraste pelos pólos operados. Os achados histológicos mostraram grande deposição de colágeno tipo I sobre o pólo renal operado, vedando-o completamente. O rim suíno não é um bom modelo para pesquisas ou treinamento cirúrgico em que a cicatrização do sistema coletor seja um aspecto importante. / Although some studies have described similarities and differences between human and pig kidney anatomy, little is known regarding renal healing in this animal model. The knowledge of pig kidney healing is especially important in surgical procedures which incise the renal parenchyma and collecting system, such as partial nephrectomy. The aim of this study is to access kidney healing in pigs after laparoscopic partial nephrectomy without closuring of the collecting system. Fourteen male pigs with mean weight of 30 kg were submitted to left partial laparoscopic nephrectomy, removing 25% of the kidney length at caudal pole (n = 7) or at cranial pole (n = 7). Briefly, the surgical technique involved a transperitoneal laparoscopic access, en bloc vascular clamping of renal artery and vein, tissue excision with cold scissor and monopolar energy parenchyma hemostasis, leaving the collecting system opened. The animals were clinically evaluated during fourteen days, and afterwards were killed. Serum levels of creatinine and urea were assessed prior and at different moments after surgery. Necropsy findings, retrograde ex vivo pyelogram and histological aspects of operated renal poles are also described. Serum creatinine and urea showed a slight initial increase with a gradual return to preoperative levels during the evaluated period. At necropsy, no signs of urine leakage were found and kidneys were covered by a fibrous tissue with adherences to adjacent organs. Also, in the retrograde pyelograms obtained, we did not find contrast medium leakage by operated poles. Histological findings showed great deposition of type I collagen over operated renal pole, sealing it completely. The pig kidney is not an adequate experimental model for research and training of surgery on which collecting system healing is an important aspect to be considered.

Evidências crescentes na literatura demonstram que a fisiopatologia da ansiedade e transtornos relacionados é multifatorial, envolvendo a hiperatividade glutamatérgica, o estresse oxidativo e a neuroinflamação. Na primeira parte deste trabalho, através de uma revisão da literatura, mostramos que a N-acetilcisteína (NAC), agomelatina e os ácidos graxos ômega-3 são os principais agentes com mecanismo de ação multialvo envolvendo a modulação da hiperatividade glutamatérgica, do estresse oxidativo e da neuroinflamação que demonstram efeitos ansiolíticos tanto em estudos pré-clínicos quanto em ensaios clínicos. Os resultados dos ensaios clínicos são geralmente preliminares, mas revelam efeitos ansiolíticos promissores e um bom perfil de segurança e tolerância aos efeitos adversos desses agentes. A NAC, a agomelatina e os ácidos graxos ômega-3 mostram efeitos benéficos em condições clínicas relacionadas a ansiedade nas quais os ansiolíticos disponíveis atualmente apresentam eficácia modesta, sendo considerados candidatos promissores a ansiolíticos inovadores, efetivos e bem tolerados pelos pacientes. Mostramos também que a NAC possui efeitos ansiolíticos em camundongos nos testes de campo aberto, claro/escuro, placa-perfurada, interação social e hipertermia induzida por estresse, tanto após o tratamento agudo quanto subagudo (4 dias). Esses resultados fornecem evidências adicionais para sustentar a validade dos ensaios clínicos com NAC no contexto dos transtornos de ansiedade, destacando-se o perfil de segurança de uso da NAC em longo prazo em comparação com ansiolíticos como o diazepam. A NAC é um fármaco seguro, de baixo custo e que demonstra benefícios em outras condições psiquiátricas que frequentemente se apresentam em comorbidade com os transtornos de ansiedade. / Increasing evidence in the literature demonstrates that the pathophysiology of anxiety and related disorders is multifactorial, involving glutamatergic hyperactivity, oxidative stress, and neuroinflammation. In the first part of this work, through a review of the literature, we showed that N-acetylcysteine (NAC), agomelatine and omega-3 fatty acids are the main agents with multitarget mechanism of action involving the modulation of glutamatergic hyperactivity, oxidative stress, and neuroinflammation that demonstrate anxiolytic effects in both preclinical studies and clinical trials. Clinical trials data are generally preliminary but show promising anxiolytic effects and an adequate safety profile and tolerance to adverse effects. NAC, agomelatine and omega-3 fatty acids show beneficial effects under clinical conditions related to anxiety in which available anxiolytics show moderate efficacy, and are considered promising candidates for innovative, effective and well tolerated anxiolytic agents by patients. We also showed that NAC has anxiolytic effects in mice in the open field, light/dark, hole-board, social interaction and stress-induced hyperthermia tests, either after acute or subacute treatment (4 days). These results provide additional evidence to support the validity of NAC clinical trials in the context of anxiety disorders, highlighting the long-term safety profile of NAC use compared to anxiolytics as diazepam. NAC is a safe, low-cost agent that demonstrates benefits in other psychiatric conditions that often present in comorbidity with anxiety disorders.