A placenta dos mamíferos é um órgão transitório formado pela justaposição das membranas fetais e tecidos maternos, sendo responsável pelas trocas fisiológicas entre o feto e a mãe e pela síntese de hormônios fundamentais para o sucesso da gestação. O crescimento placentário e a nutrição fetal requerem altas taxas de crescimento e diferenciação celular, sendo fundamental um balanço adequado entre proliferação e morte celular das células trofoblásticas placentárias. Estas células possuem propriedades particulares no que diz respeito a suas funções metabólicas, endócrinas e angiogênicas, porém a atividade proliferativa destas células em diferentes regiões da placenta bovina é desconhecida. Neste estudo, levantamos a hipótese de que as células de diferentes regiões placentárias de bovinos devem apresentar padrões distintos de atividade proliferativa e morte celular, podendo ser algumas regiões mais ou menos responsáveis pelo desenvolvimento fetal ao longo da prenhez. Para testar esta hipótese, analisamos as células de diferentes regiões da placenta e em diferentes estágios gestacionais através de citometria de fluxo e coloração com marcador histoquímico, além de observações macroscópicas e histológicas para avaliar a morfologia da placenta e suas regiões. Foram analisadas as regiões: central e marginal dos placentônios, área interplacentomal, microplacentônios (≤1,0cm) e fusões placentomais. Por meio da citometria de fluxo realizamos uma distribuição das células placentárias nas diferentes fases do ciclo celular, observando a porcentagem de células em proliferação e apoptose. Em nossos resultados, encontramos particularidades macroscópicas, histológicas e metabólicas nas células de cada região placentária. A margem do placentônio apresentou um aumento prematuro de células em apoptose, com um aumento crescente a partir de 170 dias até o final da gestação, sugerindo que nesta região se inicie a desconexão placentomal. As áreas interplacentomais e fusões de placentônios apresentaram um equilíbrio na atividade proliferativa ao longo da gestação, sugerindo que a proliferação celular possua uma menor importância para a homeostase tecidual nestas regiões. Os microplacentônios apresentaram uma atividade proliferativa mais lenta, porém crescente ao longo da gestação, sugerindo pouca contribuição destas estruturas para a liberação placentária. Estes achados estão de acordo com nossa hipótese de que cada região placentária contribui de forma distinta para o crescimento da placenta bovina, cada uma delas participando de maneira particular no processo de maturação e desconexão placentária e no crescimento e nutrição fetal ao longo da gestação. O entendimento das taxas proliferativas e apoptóticas é importante para a compreensão da patogênese das perdas embrionárias e anormalidades no desenvolvimento placentário. A descrição dos processos de proliferação e morte celular em diferentes regiões da placenta de gestações bovinas poderá ajudar a elucidar processos fisiológicos desconhecidos relacionados ao desenvolvimento do concepto e a falhas gestacionais. Espera-se que este estudo forneça elementos essenciais à melhor compreensão do desenvolvimento placentário, estabelecendo padrões de normalidade para cada região da placenta bovina e auxiliando na compreensão dos mecanismos de falhas gestacionais que levam a anormalidades fetais e placentárias, muito comuns em técnicas avançadas de manipulação embrionárias, como a fertilização in vitro, a produção de animais transgênicos e a clonagem animal. / The mammalian placenta is a transitory organ consisting of maternal-fetal tissues union, responsible for nutrient exchange and synthesis of many hormones which are essential for success of the gestation. Placental growth and fetal nutrition require high rates of cellular turnover and differentiation, and a balance between proliferation and apoptosis in the trophoblastic cells are essential to the placental development. The trophoblastic cells, that form the fetal portion of placenta, has unique properties and a wide range of metabolic, endocrine and angiogenic functions, but the proliferative profile of those cells. In this study we hypothesed that cells from different placental regions on bovine placenta must reveal distinct patterns of proliferative activity and apoptosis, and some regions may be potentially responsible to distinct modulation patterns in fetal growth and nutrition throughout pregnancy. We analyzed cells form different regions of normal bovine placenta, namely the central region of the placentome, the placentomes edges, interplacentomal areas, placentomal fusion, and microplacentomes (≤1.0cm). The cells of those regions were analyzed by flow cytometry and with a histochemical marker, as well as macroscopical and histological analysis. Using flow cytometry we performed the percentage of cells in each cell cycle phase, including apoptosis. Our findings indicated macroscopical, histological and metabolic particularities in different placental region. The edges of the placentome revealed a premature increase in apoptotic cells, with a significantly higher number of apoptotic cells from 170 days of gestation. That suggests this region to be the point of initiation of placentomal detachment in cattle. Interplacentomal areas and placentomal fusions showed no significant variations during pregnancy, suggesting that proliferation is minor importance for tissue homeostasis in those regions. Microplacentomes revealed a lower but an ascending proliferative activity, that suggests the relatively small role of those structures, with microplacentomes not contributing significantly to normal of placental functions and conceptus development during pregnancy. Taken together, the complete understanding of placental apoptotic and proliferative profiles at distinct placental tissue regions during gestation will shed light to unknown physiological processes related to conceptus development, as some regions may be potentially responsible, at different degrees of influence, to distinct modulation patterns in fetal growth and nutrition throughout pregnancy. In that regard, results from the present study using non-manipulated bovine gestations indicated that proliferation and apoptosis exhibit patterns that are specific for the individual placental areas during gestation and at term in normal, non-manipulated pregnancies in cattle. Variations involving proliferation and apoptotic rates may influence placental maturation and detachment, compromising placental functions and leading to fetal stress, abnormalities in development and abortion, as frequently seen in bovine pregnancies from in vitro fertilization and cloning procedures. Our findings describing the pattern of cell proliferation and apoptosis in normal bovine pregnancies may be useful for unraveling some of the developmental deviations frequently seen in nature and after in vitro embryo manipulations.

A placenta dos mamíferos é um órgão transitório formado pela justaposição das membranas fetais e tecidos maternos, sendo responsável pelas trocas fisiológicas entre o feto e a mãe e pela síntese de hormônios fundamentais para o sucesso da gestação. O crescimento placentário e a nutrição fetal requerem altas taxas de crescimento e diferenciação celular, sendo fundamental um balanço adequado entre proliferação e morte celular das células trofoblásticas placentárias. Estas células possuem propriedades particulares no que diz respeito a suas funções metabólicas, endócrinas e angiogênicas, porém a atividade proliferativa destas células em diferentes regiões da placenta bovina é desconhecida. Neste estudo, levantamos a hipótese de que as células de diferentes regiões placentárias de bovinos devem apresentar padrões distintos de atividade proliferativa e morte celular, podendo ser algumas regiões mais ou menos responsáveis pelo desenvolvimento fetal ao longo da prenhez. Para testar esta hipótese, analisamos as células de diferentes regiões da placenta e em diferentes estágios gestacionais através de citometria de fluxo e coloração com marcador histoquímico, além de observações macroscópicas e histológicas para avaliar a morfologia da placenta e suas regiões. Foram analisadas as regiões: central e marginal dos placentônios, área interplacentomal, microplacentônios (≤1,0cm) e fusões placentomais. Por meio da citometria de fluxo realizamos uma distribuição das células placentárias nas diferentes fases do ciclo celular, observando a porcentagem de células em proliferação e apoptose. Em nossos resultados, encontramos particularidades macroscópicas, histológicas e metabólicas nas células de cada região placentária. A margem do placentônio apresentou um aumento prematuro de células em apoptose, com um aumento crescente a partir de 170 dias até o final da gestação, sugerindo que nesta região se inicie a desconexão placentomal. As áreas interplacentomais e fusões de placentônios apresentaram um equilíbrio na atividade proliferativa ao longo da gestação, sugerindo que a proliferação celular possua uma menor importância para a homeostase tecidual nestas regiões. Os microplacentônios apresentaram uma atividade proliferativa mais lenta, porém crescente ao longo da gestação, sugerindo pouca contribuição destas estruturas para a liberação placentária. Estes achados estão de acordo com nossa hipótese de que cada região placentária contribui de forma distinta para o crescimento da placenta bovina, cada uma delas participando de maneira particular no processo de maturação e desconexão placentária e no crescimento e nutrição fetal ao longo da gestação. O entendimento das taxas proliferativas e apoptóticas é importante para a compreensão da patogênese das perdas embrionárias e anormalidades no desenvolvimento placentário. A descrição dos processos de proliferação e morte celular em diferentes regiões da placenta de gestações bovinas poderá ajudar a elucidar processos fisiológicos desconhecidos relacionados ao desenvolvimento do concepto e a falhas gestacionais. Espera-se que este estudo forneça elementos essenciais à melhor compreensão do desenvolvimento placentário, estabelecendo padrões de normalidade para cada região da placenta bovina e auxiliando na compreensão dos mecanismos de falhas gestacionais que levam a anormalidades fetais e placentárias, muito comuns em técnicas avançadas de manipulação embrionárias, como a fertilização in vitro, a produção de animais transgênicos e a clonagem animal. / The mammalian placenta is a transitory organ consisting of maternal-fetal tissues union, responsible for nutrient exchange and synthesis of many hormones which are essential for success of the gestation. Placental growth and fetal nutrition require high rates of cellular turnover and differentiation, and a balance between proliferation and apoptosis in the trophoblastic cells are essential to the placental development. The trophoblastic cells, that form the fetal portion of placenta, has unique properties and a wide range of metabolic, endocrine and angiogenic functions, but the proliferative profile of those cells. In this study we hypothesed that cells from different placental regions on bovine placenta must reveal distinct patterns of proliferative activity and apoptosis, and some regions may be potentially responsible to distinct modulation patterns in fetal growth and nutrition throughout pregnancy. We analyzed cells form different regions of normal bovine placenta, namely the central region of the placentome, the placentomes edges, interplacentomal areas, placentomal fusion, and microplacentomes (≤1.0cm). The cells of those regions were analyzed by flow cytometry and with a histochemical marker, as well as macroscopical and histological analysis. Using flow cytometry we performed the percentage of cells in each cell cycle phase, including apoptosis. Our findings indicated macroscopical, histological and metabolic particularities in different placental region. The edges of the placentome revealed a premature increase in apoptotic cells, with a significantly higher number of apoptotic cells from 170 days of gestation. That suggests this region to be the point of initiation of placentomal detachment in cattle. Interplacentomal areas and placentomal fusions showed no significant variations during pregnancy, suggesting that proliferation is minor importance for tissue homeostasis in those regions. Microplacentomes revealed a lower but an ascending proliferative activity, that suggests the relatively small role of those structures, with microplacentomes not contributing significantly to normal of placental functions and conceptus development during pregnancy. Taken together, the complete understanding of placental apoptotic and proliferative profiles at distinct placental tissue regions during gestation will shed light to unknown physiological processes related to conceptus development, as some regions may be potentially responsible, at different degrees of influence, to distinct modulation patterns in fetal growth and nutrition throughout pregnancy. In that regard, results from the present study using non-manipulated bovine gestations indicated that proliferation and apoptosis exhibit patterns that are specific for the individual placental areas during gestation and at term in normal, non-manipulated pregnancies in cattle. Variations involving proliferation and apoptotic rates may influence placental maturation and detachment, compromising placental functions and leading to fetal stress, abnormalities in development and abortion, as frequently seen in bovine pregnancies from in vitro fertilization and cloning procedures. Our findings describing the pattern of cell proliferation and apoptosis in normal bovine pregnancies may be useful for unraveling some of the developmental deviations frequently seen in nature and after in vitro embryo manipulations.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-07-21T14:31:04Z No. of bitstreams: 1 Emanuela Polimeni de Mesquita.pdf: 1210412 bytes, checksum: 02de6c8d7089277eeaf347ccef119edf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T14:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emanuela Polimeni de Mesquita.pdf: 1210412 bytes, checksum: 02de6c8d7089277eeaf347ccef119edf (MD5) Previous issue date: 2014-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper aims to evaluate the embryo-fetal development in Moxotó breed animals by using fetal measurement in order to obtain more informations about measures and breed standards. Tests were performed every seven days during the first 60 days of pregnancy to evaluate embryonic vesicle, HR, head/torso differentiation, placentons, umbilical cord, CRL, BPD, TD and AD. After 60 days, the tests were carried out every 14 days, evaluating the following parameters: placentons, crown-rump length (CRL), biparietal diameter (BPD), thoracic diameter (TD), abdominal diameter (AD), vertebral column and femur length. In this study it was possible to correlate TD/placentons (r=0,94), BPD/CRL (r=0,97), TD/BPD, AD/TD, CRL/placentons, BPD/placentons and TD/CRL (r=0,99). The means and standard errors for nulliparous and primiparous females were also compared, as well as for single pregnancy and twin pregnancy animals, but no statistical difference was found. According to the findings, it is possible to state that there was a high correlation between crown-rump length (CRL), placentons, biparietal diameter (BPD), thoracic diameter (TD) and abdominal diameter (AD) during gestation. In addition, it is possible to state that the high correlation between placentons and gestational age allows for its use as a parameter for the determination of the fetal age in Moxoto breed goats, especially when it comes to animals at an advanced gestational age, when it is difficult to obtain images of fetal structures due to its size. / Pretendeu-se com o presente trabalho avaliar através da fetometria, o desenvolvimento embrionário/fetal em fêmeas da raça Moxotó, visando maiores informações acerca das mensurações e do padrão racial. Foram realizados exames a cada sete dias até os 60 dias de gestação, para avaliação de vesícula embrionária, FC (frequência cardíaca), diferenciação cabeça/tronco, placentônios, cordão umbilical, botões dos membros, CCC (comprimento crâniocaudal), DBP (diâmetro biparietal), DT (diâmetro torácico), DA (diâmetro abdominal) e, após os 60 dias os exames foram realizados com intervalos de 14 dias, sendo avaliados os parâmetros: placentônios, CCC, DBP, DT, DA e comprimento do fêmur (CF). Neste estudo, pôde-se correlacionar o DT/placentônios (r = 0,94), DA/placentônios (r = 0,91), DBP/CCC (r = 0,97), DT/DBP, DA/DT CCC/placentônios, DBP/placentônios e DT/CCC (r = 0,99). Foram ainda comparadas as médias e erros-padrão de fêmeas nulíparas e pluríparas, bem como fêmeas que tiveram gestações simples e gemelares, porém não houve diferença estatística entre elas. Diante dos achados pode-se afirmar houve alta correlação entre Comprimento craniocaudal (CCC), Placentônios, Diametro biparietal (DBP), Diâmetro torácico (DT) e Diâmetro abdominal (DA) no decorrer da gestação. E ainda assegurar que a alta correlação dos placentônios com a idade gestacional possibilita seu uso como parâmetro para a determinação da idade fetal em cabras da raça Moxotó, principalmente em se tratando de animais com gestação avançada, onde há dificuldade de se obter imagens de estruturas fetais devido ao tamanho deste.

O desenvolvimento sadio e harmonioso de uma gestação está relacionado diretamente a nutrição fetal equilibrada. Alguns minerais são essenciais por meio das funções desempenhadas no metabolismo, manutenção e crescimento fetal. As carências minerais estão entre os fatores que mais contribuem para a baixa produtividade de rebanho, gerando perdas econômicas significativas. Desse modo estudos que auxiliam na compreensão das razões para a baixa produtividade em rebanhos são importantes. A placenta atua como uma barreira seletiva ao fornecimento adequado de nutrientes durante a gestação. O principal objetivo deste estudo foi determinar a concentração de elementos traço para animais não manipulados (GCO) e clonados (GCL) para períodos gestacionais e obter mapas de distribuição qualitativos para placenta de bovinos GCO e GCL. As amostras de tecido placentário foram selecionadas e agrupadas em três períodos gestacionais: estágio 1, 90 dias; estágio 2, 135 dias e estágio 3, 235 dias. Todas as amostras foram analisadas para os elementos constituintes e traço por Espectrometria de Raios X. Os resultados obtidos nas análises de tecido placentário contendo elementos constituintes e traço indicaram que os procedimentos de preparação foram adequados. Os resultados obtidos indicaram variações significativas para os elementos Na, Mg, P, Cl, K e Ca. Os mapas de distribuição elementar confirmaram que a maior concentração elementar ocorreu na região de interdigitação entre as criptas carunculares do epitélio uterino e as vilosidades cotiledonária com células trofoblásticas na região dos placentônios e nas glândulas endometriais da região interplacentomal, indicando que nestas regiões intensificam-se as trocas de nutrientes entre mãe e feto. Para os resultados obtidos na avaliação dainterelação elementar, quanto as amostras de placentônio bovino clonado observou-se as interelações entre Ca-Fe, Cu-Fe, Zn-Ca, Fe-Zn, Ca-Cu e Cu-Zn. Pelo exposto acima, concluiu-se que as análises químicas foram adequadas para a determinação da concentração de elementos constituintes e traço e que a análise qualitativa dos mapas bidimensionais e mapas de correlação obtidos por meio de experimento com radiação Síncrotron foram essenciais para a discussão sobre as alterações nas regiões selecionadas e períodos de gestação avaliados. / The healthy and harmonious development of a gestation is directly associated to a balanced fetus nutrition. Some minerals are essential because of their functions developed in the metabolism, maintenance and fetus development. Mineral deficiencies are among the factors that contribute the most for a low productivity of the cattle, generating significant economic loss. Thus, studies that help understand the reasons for a low productivity in cattle are important. The placenta works as a selective barrier to the adequate supply of nutrients during the gestation. The aim of this study was to determine the concentration of trace elements for non-manipulative animals (GCO) and cloned animals (GCL) for gestational periods and to obtain maps of qualitative distribution for the placenta of bovines GCO and GCL. Samples of placenta tissues were selected and grouped in three gestational periods: stage 1, 90 days; stage 2, 135 days; and stage 3, 235 days. All the samples were analyzed for the constituent elements and traces by X Rays Spectrometry. The results obtained in the analyses of placenta tissue bearing constituent elements and trace indicated that the procedures of preparation were adequate. The results indicated significant variations for the elements Na, Mg, P, Cl, K e Ca. The maps of elementary distribution confirmed that the highest elementary concentration occurred in the region of inter-digitation of carunculate vaults of the uterine epithelium and cotiledonary vilosities with trophoblast cells, in the regions of the placentons and endometrial glands of the interplacentomal region, confirming that, in these regions, nutrient exchanges intensify between mother and fetus. For the results obtained in evaluation of the elementary interrelation in relation to the samples of cloned bovine placentons we observed that the maps demonstrated several interrelations between Ca-Fe, Cu-Fe, Zn-Ca, Fe-Zn, Ca-Cu, and Cu-Zn. By these results, we concluded that the chemical analyses were adequate for the determination of the elementary concentration of constituent elements and trace and also that the qualitative analysis of the bi-dimensional maps and correlated maps obtained through experiments with Synchrotron radiation were essential for the discussion on alterations on selected regions and on evaluated periods of gestations.

O desenvolvimento sadio e harmonioso de uma gestação está relacionado diretamente a nutrição fetal equilibrada. Alguns minerais são essenciais por meio das funções desempenhadas no metabolismo, manutenção e crescimento fetal. As carências minerais estão entre os fatores que mais contribuem para a baixa produtividade de rebanho, gerando perdas econômicas significativas. Desse modo estudos que auxiliam na compreensão das razões para a baixa produtividade em rebanhos são importantes. A placenta atua como uma barreira seletiva ao fornecimento adequado de nutrientes durante a gestação. O principal objetivo deste estudo foi determinar a concentração de elementos traço para animais não manipulados (GCO) e clonados (GCL) para períodos gestacionais e obter mapas de distribuição qualitativos para placenta de bovinos GCO e GCL. As amostras de tecido placentário foram selecionadas e agrupadas em três períodos gestacionais: estágio 1, 90 dias; estágio 2, 135 dias e estágio 3, 235 dias. Todas as amostras foram analisadas para os elementos constituintes e traço por Espectrometria de Raios X. Os resultados obtidos nas análises de tecido placentário contendo elementos constituintes e traço indicaram que os procedimentos de preparação foram adequados. Os resultados obtidos indicaram variações significativas para os elementos Na, Mg, P, Cl, K e Ca. Os mapas de distribuição elementar confirmaram que a maior concentração elementar ocorreu na região de interdigitação entre as criptas carunculares do epitélio uterino e as vilosidades cotiledonária com células trofoblásticas na região dos placentônios e nas glândulas endometriais da região interplacentomal, indicando que nestas regiões intensificam-se as trocas de nutrientes entre mãe e feto. Para os resultados obtidos na avaliação dainterelação elementar, quanto as amostras de placentônio bovino clonado observou-se as interelações entre Ca-Fe, Cu-Fe, Zn-Ca, Fe-Zn, Ca-Cu e Cu-Zn. Pelo exposto acima, concluiu-se que as análises químicas foram adequadas para a determinação da concentração de elementos constituintes e traço e que a análise qualitativa dos mapas bidimensionais e mapas de correlação obtidos por meio de experimento com radiação Síncrotron foram essenciais para a discussão sobre as alterações nas regiões selecionadas e períodos de gestação avaliados. / The healthy and harmonious development of a gestation is directly associated to a balanced fetus nutrition. Some minerals are essential because of their functions developed in the metabolism, maintenance and fetus development. Mineral deficiencies are among the factors that contribute the most for a low productivity of the cattle, generating significant economic loss. Thus, studies that help understand the reasons for a low productivity in cattle are important. The placenta works as a selective barrier to the adequate supply of nutrients during the gestation. The aim of this study was to determine the concentration of trace elements for non-manipulative animals (GCO) and cloned animals (GCL) for gestational periods and to obtain maps of qualitative distribution for the placenta of bovines GCO and GCL. Samples of placenta tissues were selected and grouped in three gestational periods: stage 1, 90 days; stage 2, 135 days; and stage 3, 235 days. All the samples were analyzed for the constituent elements and traces by X Rays Spectrometry. The results obtained in the analyses of placenta tissue bearing constituent elements and trace indicated that the procedures of preparation were adequate. The results indicated significant variations for the elements Na, Mg, P, Cl, K e Ca. The maps of elementary distribution confirmed that the highest elementary concentration occurred in the region of inter-digitation of carunculate vaults of the uterine epithelium and cotiledonary vilosities with trophoblast cells, in the regions of the placentons and endometrial glands of the interplacentomal region, confirming that, in these regions, nutrient exchanges intensify between mother and fetus. For the results obtained in evaluation of the elementary interrelation in relation to the samples of cloned bovine placentons we observed that the maps demonstrated several interrelations between Ca-Fe, Cu-Fe, Zn-Ca, Fe-Zn, Ca-Cu, and Cu-Zn. By these results, we concluded that the chemical analyses were adequate for the determination of the elementary concentration of constituent elements and trace and also that the qualitative analysis of the bi-dimensional maps and correlated maps obtained through experiments with Synchrotron radiation were essential for the discussion on alterations on selected regions and on evaluated periods of gestations.