Clinical applications of microRNAs

MicroRNAs represent a class of small RNAs derived from polymerase II controlled transcriptional regions. The primary transcript forms one or several bulging double stranded hairpins which are processed by Drosha and Dicer into hetero-duplexes. The targeting microRNA strand of the duplex is incorporated into the RNA Induced Silencing Complex from where it silences up to hundreds of mRNA transcript by inducing mRNA degradation or blocking protein translation. Apart from involvement in a variety of biological processes, microRNAs were early recognized for their potential in disease diagnostics and therapeutics. Due to their stability, microRNAs could be used as biomarkers. Currently, there are microRNA panels helping physicians determining the origins of cancer in disseminated tumors. The development of microRNA therapeutics has proved more challenging mainly due to delivery issues. However, one drug is already in clinical trials and several more await entering clinical phases. This review summarizes what has been recognized pre-clinically and clinically on diagnostic microRNAs. In addition, it highlights individual microRNA drugs in running platforms driven by four leading microRNA-therapeutic companies

Growth rate and behaviour in separated, partially separated or non-separated kids and the corresponding milk production of their mothers

We address the hypothesis that keeping kids and mothers together would have positive effects on the milk composition of the mother and the behaviour of the kids. Kids were either permanently separated (SEP), daily separated between 7.30 and 15 h (DAY-SEP) or kept with mothers 24 h/d (NON-SEP). The NON-SEP kids were only allowed to suckle one teat. All kids had similar growth rate throughout the study (lactation days 5–70). DAY-SEP kids spent 24% of their time with their mother at both ages. NON-SEP spent only 15% of the time with their mothers at 2 weeks of age and this increased to 28% at 2 months of age. NON-SEP kids showed more hiding behaviour at 2 weeks and SEP were more active alone, at both 2 weeks and 2 months, compared to the other treatments. The mean available milk yield and fat concentration were higher in DAY-SEP goats (2420 g ± 119 g and 4.9 ± 0.1%) compared with NON-SEP goats (2149 ± 79 g and 4.4 ± 0.1%). There were no differences between DAY-SEP and NON-SEP goats in total protein, lactose, or casein concentrations. Based on these data it was estimated that 7.1 kg milk was needed to produce 1 kg semi-hard cheese in DAY-SEP goats and 7.5 kg in NON-SEP goats, respectively. When comparing milk yield and composition between udder halves, the milk yield was, as expected, higher from the machine milked teat than from the suckled one in the NON-SEP goats but there was no difference between right and left udder halves in DAY-SEP goats. Milk fat concentration varied between teats at morning and afternoon milkings in NON-SEP goats, but there was no difference in milk fat between udder-halves in DAY-SEP goats. In conclusion, the kid growth rate was similar in all treatments, however, an altered behaviour was seen in permanently separated kids (SEP). The results show that it is possible to have a high milk yield and fat concentration with one kid together with the dam

Cardiovascular, endocrine and behavioural responses to suckling and permanent separation in goats

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Suckling can be a peaceful or vulnerable event for goats and kids, whereas, separation is suggested as stressful. The aim of this study was to investigate physiology and behaviour in these two different situations in dairy goats.</p> <p>Methods</p> <p>Four studies were performed with seven goats kept with their first-born kid in individual boxes. The goats were videotaped and heart rate and arterial blood pressure were recorded every minute by telemetry from parturition until 24 hours after separation. One to two days after parturition, Study 1 was performed with analyses of heart rate and blood pressure around a suckling. In Study 2, performed 3-5 days after parturition, blood sampling was done before, during and after suckling. Study 3 was performed 4-6 days post partum, with blood sampling before and after a permanent goat and kid separation. In addition, vocalisations were recorded after separation. Blood samples were obtained from a jugular vein catheter and analysed for plasma cortisol, β-endorphin, oxytocin, and vasopressin concentrations. Study 4 was performed during the first (N1) and second nights (N2) after parturition and the nights after Study 2 (N3) and 3 (N4). Heart rate, blood pressure and time spent lying down were recorded.</p> <p>Results</p> <p>The kids suckled 2 ± 0.2 times per hour and each suckling bout lasted 43 ± 15 s. In Study 1, heart rate and blood pressure did not change significantly during undisturbed suckling. In Study 2, plasma cortisol (P ≤ 0.05 during suckling and P ≤ 0.01 five minutes after suckling) and β-endorphin (P ≤ 0.05) concentrations increased during suckling, but oxytocin and vasopressin concentrations did not change. In Study 3, the goats and kids vocalised intensively during the first 20 minutes after separation, but the physiological variables were not affected. In Study 4, heart rate and arterial blood pressure declined gradually after parturition and were lowest during N4 (P ≤ 0.05) when the goats spent longer time lying down than during earlier nights (P ≤ 0.01 during N1 and N3 and P ≤ 0.05 during N2).</p> <p>Conclusions</p> <p>Suckling elevated plasma cortisol and β-endorphin concentrations in the goats. The intensive vocalisation in the goats after separation, earlier suggested to indicate stress, was not accompanied by cardiovascular or endocrine responses.</p

Exposure to a dog elicits different cardiovascular and behavioral effects in pregnant and lactating goats

BACKGROUND: Heart rate and plasma cortisol concentration are often used in evaluation of physiological reactions to stress and fear, but arterial blood pressure is rarely measured in farm animals. Goats are prey animals and can be expected to react strongly to a predator, especially when they have kids. We hypothesized that exposure to a dog elicits a flight response during pregnancy and a fight response when goats have kids to defend. Arterial blood pressure and heart rate should increase in both these cases, due to a synchronized discharge of the sympathetic nervous system. METHODS: Seven goats were exposed to a dog for 15 minutes at 12 ± 3 days before, and again at 10 ± 1 days after, parturition. Arterial blood pressure, heart rate, and activity were registered by telemetry. Behavioral data were collected during 5 minute sessions, followed by blood samples obtained via intrajugular catheters. Plasma cortisol concentration was analyzed by radioimmunoassay. RESULTS: At the appearance of the dog, the mean arterial blood pressure of the goats increased from 90 ± 8 to 111 ± 8 mmHg (p < 0.001) during pregnancy and from 96 ± 8 to 108 ± 8 mmHg during lactation (p < 0.001). Heart rate did not change at dog exposure during lactation, but increased from 117 ± 6 to 126 ± 10 beats/min (p < 0.01) during pregnancy. Dog exposure resulted in plasma cortisol concentration increasing from 17 ± 1 to 43 ± 7 nmol/l (p < 0.01) during pregnancy and from 21 ± 1 to 49 ± 6 nmol/l (p < 0.01) during lactation. In response to the dog, goats vocalized at a higher frequency and started to ruminate later during lactation compared to pregnancy. CONCLUSIONS: When goats were exposed to a dog during pregnancy, their heart rate, blood pressure, and plasma cortisol increased, in contrast to lactation when only their blood pressure and plasma cortisol increased. However, when they were lactating, goats vocalized more and started to ruminate later compared to when they were pregnant

Grävlingars lidande vid grytanlagsprov med levande grävling

Grävlingar i Sverige jagas idag med flera olika jaktmetoder såsom fällor, vakjakt, jakt med ställande hund ovan jord och jakt med grythund under jord. Grythundar används för jakt, skyddsjakt och eftersök på räv, grävling och mårdhund vilket ställer krav på grythundarnas mentala och fysiska förmågor. Hundarna får inte visa ett uppenbart aggressivt beteende. Olika jaktprov används för att utvärdera hundens mentala och fysiska egenskaper som grythund. Därutöver medger de olika proven en värdering av hundens värde som avelsdjur. Grytanlagsprovens syfte är att bedöma hundars lämplighet vid grytjakt. Provet sker med en levande grävling i ett konstgjort gryt med tre olika gångar som leder fram till en så kallad kittel, där grävlingen är placerad. Kitteln är oftast en rund konstruktion med galler mellan hund och grävling för att undvika fysisk kontakt mellan djuren, kitteln kan vridas för att exponera grävlingen åt rätt håll, mot hunden. Domaren vrider således kitteln för att kunna bedöma hundens arbete med grävlingen. Grävlingar beskrivs som försiktiga djur som ytterst sällan reagerar aggressivt mot människor och som ofta blir skrämda redan vid lukten av en människa. Att vara instängd utan att kunna kontrollera eller undkomma situationen kan vara något av det mest stressande som ett vilt djur kan utsättas för. Det finns få vetenskapliga studier på grävling, men studier som publicerats som rapporter och examensarbeten avseende grävling i konstgryt har tillsammans med en vetenskaplig publikation på fällfångst av grävling visat att grävlingar gjort utfall mot hundar i provgryt, och att grävlingar som fångats i fällor har reagerat med flyktförsök. Djur som saknar möjlighet att kontrollera eller undkomma en stressande situation, kan bli passiva eller till och med uppvisa s.k. inlärd hjälplöshet varvid djuret ger upp och blir apatiskt. Studierna visade också att grävlingar som hade ett passivt beteende i samband med att de hölls instängda i gryt eller fälla ofta hade förhöjd hjärtfrekvens och förändrad kortisolkoncentration i träck, vilket kan tyda på att de upplevde stress. Fastän antalet djur i studierna är litet är detta en indikation på att även till synes lugna grävlingar kan vara stressade. Även om grävlingen vid grytanlagsprovet numera separeras från hunden med ett galler saknar grävlingen möjlighet att komma undan eller kontrollera situationen. Hunden uppfattas också sannolikt som predator av grävlingen. Även en tam eller inte helt vild grävling kan vara rädd för hundar. Grävlingens hundvana eller rädsla för hundar kan vara svår att bedöma eftersom även en till synes lugn grävling kan ha ett stresspåslag. Grävlingens situation och lidande måste bedömas inte bara under själva grytanlagsprovet och träningstillfällena utan under hela grävlingens liv, då den oftast tillbringar 8-10 år i hägn. Välfärden för grävlingen är därför även beroende av hägnets utformning och den dagliga skötseln. Infångande i hägnet liksom transport till provplatsen kan påverka 6 grävlingens välfärd i olika hög grad beroende på faktorer som grävlingens tamhet och tillvänjning, tidigare erfarenhet och förväntan, samt kompetensen hos de personer som hanterar och transporterar djuren. En grävling som är ovan och mindre tam stressas sannolikt mer än en tillvand och tamare individ. Förutom att användas vid grytanlagsprov används grävlingen även när unga hundar ska lära sig jaga. Omfattningen av denna träning är inte reglerad enligt Svenska kennelklubbens reglemente men enligt uppgift ska samma regler följas som vid grytanlagsprov. Det råder brist på vetenskapligt granskade studier på grävlingar och grytanlagsprov och det har inte tillkommit nya studier inom området sedan år 2006. Graden av lidandet för grävlingen beror främst på riskfaktorer som grävlingens oförmåga att kontrollera eller komma undan situationen, grävlingens tidigare erfarenheter, bristande tillvänjning, samt hundens agerande i provgrytet. Beroende på djurets subjektiva upplevelse av hållandet och av de olika ingående momenten kan graden och varaktigheten av lidande skilja sig åt mellan olika individer. För vissa individer kan lidandet röra sig om enstaka men upprepade moment, t.ex. enbart tiden i provgrytet. För andra individer kan lidandet ha en längre varaktighet samt en adderad effekt som ökar graden av lidande om exempelvis hägnets utformning inte möjliggör naturligt beteende och grävlingarna inte är tama vilket kan addera stress under infångande och transport. Sammantaget föreligger en påtaglig risk för lidande, som inte är obetydligt, för grävlingar som används för grytanlagsprov. Det kan på grund av individuella variationer i grävlingarnas beteende under grytanlagsprovet föreligga svårigheter att standardisera proven. Det kan också ifrågasättas om grävlingens beteende vid grytanlagsprov motsvarar ett möte med vild grävling. Hundar kan dessutom få utföra ett slutligt grytjaktprov på vild grävling i naturgryt utan att först ha gjort ett grytanlagsprov. Eventuella negativa effekter av ett icke utfört grytanlagsprov med levande grävling är oklara vid jaktprov på grävling i ett naturgryt. Ett alternativ till prov på levande grävling är att använda en attrapp. Användning av grävlingsattrapp möjliggör en standardisering av grytanlagsproven, samt kan ge ökade och mer lättillgängliga tränings- och testmöjligheter för hundarna. Detta förutsätter dock att attrappen är av tillräckligt hög kvalitet. I Danmark används idag rävattrapper, och det finns attrapp för grävling i Sverige, men utfallet av prov med sådana är oklar. Förutom att grävlingar inte skulle behöva hållas i fångenskap och riskera att utsättas för lidande skulle en väl fungerande och mer lättillgänglig attrapp kunna minska risken för att olämpliga eller otillräckligt tränade hundar utsätter sig själva eller viltet för lidande

Circulating β-endorphin, adrenocorticotrophic hormone and cortisol levels of stallions before and after short road transport: stress effect of different distances

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Since transport evokes physiological adjustments that include endocrine responses, the objective of this study was to examine the responses of circulating β-endorphin, adrenocorticotrophic hormone (ACTH) and cortisol levels to transport stress in stallions.</p> <p>Methods</p> <p>Forty-two healthy Thoroughbred and crossbred stallions were studied before and after road transport over distances of 100, 200 and 300 km. Blood samples were collected from the jugular vein: first in a single box immediately before loading (pre-samples), then immediately after transport and unloading on arrival at the breeding stations (post-samples).</p> <p>Results</p> <p>An increase in circulating β-endorphin levels after transport of 100 km (<it>P </it>< 0.01), compared to basal values was observed. Circulating ACTH levels showed significant increases after transport of 100 km (<it>P </it>< 0.001) and 200 km (<it>P </it>< 0.001). Circulating cortisol levels showed significant increases after road transport over distances of 100, 200 and 300 km (<it>P </it>< 0.001). An effect of transport on β-endorphin, ACTH and cortisol variations was therefore evident for the different distances studied. No significant differences (<it>P </it>> 0.05) between horses of different ages and different breeds were observed for β-endorphin, ACTH and cortisol levels.</p> <p>Conclusion</p> <p>The results obtained for short term transportation of stallions showed a very strong reaction of the adrenocortical system. The lack of response of β-endorphin after transport of 200–300 km and of ACTH after transport of 300 km seems to suggest a soothing effect of negative feedback of ACTH and cortisol levels.</p

A critical review of fear tests used on cattle, pigs, sheep, poultry and horses

n/

miR-27b inhibits fibroblast activation via targeting TGFB signaling pathway

Background: MicroRNAs are a group of small RNAs that regulate gene expression at the posttranscriptional level. They regulate almost every aspect of cellular processes. In this study, we investigated whether miR-27b regulates pulmonary fibroblast activation.Results: We found that miR-27b was down-regulated in fibrotic lungs and fibroblasts from an experimental mouse model of pulmonary fibrosis. The overexpression of miR-27b with a lentiviral vector inhibited TGFB1-stimulated mRNA expression of collagens (COL1A1, COL3A1, and COL4A1) and alpha-smooth muscle actin, and protein expression of Col3A1 and alpha-smooth muscle actin in LL29 human pulmonary fibroblasts. miR-27b also reduced contractile activity of LL29. TGFB receptor 1 and SMAD2 were identified as the targets of miR-27b by 3'-untranslated region luciferase reporter and western blotting assays.Conclusions: Our results suggest that miR-27b is an anti-fibrotic microRNA that inhibits fibroblast activation by targeting TGFB receptor 1 and SMAD2. This discovery may provide new targets for therapeutic interventions of idiopathic pulmonary fibrosis.Peer reviewedPhysiological SciencesOklahoma Center for Respiratory and Infectious Disease