In the last two decades we have witnessed considerable efforts directed towards making electronic healthcare records comparable and interoperable through advances in record architectures and (bio)medical terminologies and coding systems. Deep semantic issues in general, and ontology in particular, have received some interest from the research communities. However, with the exception of work on so-called ‘controlled vocabularies’, ontology has thus far played little role in work on standardization. The prime focus has been rather the rapid population of terminologies at the (...) level of fine detail. In this paper, we argue that more efforts are needed on the side of both research and standardization to ensure that the coding systems used in electronic healthcare records enjoy a semantics that is coherent with the semantics of the record. We propose realist ontology as a method to bring about this coherence by means of a robust system of top-level ontological categories. (shrink)

Plants from a handful of species provide the primary source of food for all people, yet this source is vulnerable to multiple stressors, such as disease, drought, and nutrient deficiency. With rapid population growth and climate uncertainty, the need to produce crops that can tolerate or resist plant stressors is more crucial than ever. Traditional plant breeding methods may not be sufficient to overcome this challenge, and methods such as highOthroughput sequencing and automated scoring of phenotypes can provide significant new (...) insights. Ontologies are essential tools for accessing and analysing the large quantities of data that come with these newer methods. As part of a larger project to develop ontologies that describe plant phenotypes and stresses, we are developing a plant disease extension of the Infectious Disease Ontology (IDOPlant). The IDOPlant is envisioned as a reference ontology designed to cover any plant infectious disease. In addition to novel terms for infectious diseases, IDOPlant includes terms imported from other ontologies that describe plants, pathogens, and vectors, the geographic location and ecology of diseases and hosts, and molecular functions and interactions of hosts and pathogens. To encompass this range of data, we are suggesting inOhouse ontology development complemented with reuse of terms from orthogonal ontologies developed as part of the Open Biomedical Ontologies (OBO) Foundry. The study of plant diseases provides an example of how an ontological framework can be used to model complex biological phenomena such as plant disease, and how plant infectious diseases differ from, and are similar to, infectious diseases in other organism. (shrink)

There is a need recognized by the National Institute of Dental & Craniofacial Research and the National Cancer Institute to advance basic, translational and clinical saliva research. The goal of the Salivaomics Knowledge Base (SKB) is to create a data management system and web resource constructed to support human salivaomics research. To maximize the utility of the SKB for retrieval, integration and analysis of data, we have developed the Saliva Ontology and SDxMart. This article reviews the informatics advances in saliva (...) diagnostics made possible by the Saliva Ontology and SDxMart. (shrink)

This article is part of a For-Discussion-Section of Methods of Information in Medicine about the paper "Biomedical Informatics: We Are What We Publish", written by Peter L. Elkin, Steven H. Brown, and Graham Wright. It is introduced by an editorial. This article contains the combined commentaries invited to independently comment on the Elkin et al. paper. In subsequent issues the discussion can continue through letters to the editor.

Applied ontologies have been used more and more frequently to enhance systems engineering. In this paper, we argue that adopting principles of ontological realism can increase the benefits that ontologies have already been shown to provide to the systems engineering process. Moreover, adopting Basic Formal Ontology (BFO), an ISO standard for top-level ontologies from which more domain specific ontologies are constructed, can lead to benefits in four distinct areas of systems engineering: (1) interoperability, (2) standardization, (3) testing, and (4) data (...) exploitation. Reaping these benefits in a model-based systems engineering (MBSE) context requires utilizing an ontology’s vocabulary when modeling systems and entities within those systems. If the chosen ontology abides by the principles of ontological realism, a semantic standard capable of uniting distinct domains, using BFO as a hub, can be leveraged to promote greater interoperability among systems. As interoperability and standardization increase, so does the ability to collect data during the testing and implementation of systems. These data can then be reasoned over by computational reasoners using the logical axioms within the ontology. This, in turn, generates new data that would have been impossible or too inefficient to generate without the aid of computational reasoners. (shrink)

The Planteome project provides a suite of reference and species-specific ontologies for plants and annotations to genes and phenotypes. Ontologies serve as common standards for semantic integration of a large and growing corpus of plant genomics, phenomics and genetics data. The reference ontologies include the Plant Ontology, Plant Trait Ontology, and the Plant Experimental Conditions Ontology developed by the Planteome project, along with the Gene Ontology, Chemical Entities of Biological Interest, Phenotype and Attribute Ontology, and others. The project also provides (...) access to species-specific Crop Ontologies developed by various plant breeding and research communities from around the world. We provide integrated data on plant traits, phenotypes, and gene function and expression from 95 plant taxa, annotated with reference ontology terms. (shrink)

Throughout the biological and biomedical sciences there is a growing need for, prescriptive ‘minimum information’ (MI) checklists specifying the key information to include when reporting experimental results are beginning to find favor with experimentalists, analysts, publishers and funders alike. Such checklists aim to ensure that methods, data, analyses and results are described to a level sufficient to support the unambiguous interpretation, sophisticated search, reanalysis and experimental corroboration and reuse of data sets, facilitating the extraction of maximum value from data sets (...) them. However, such ‘minimum information’ MI checklists are usually developed independently by groups working within representatives of particular biologically- or technologically-delineated domains. Consequently, an overview of the full range of checklists can be difficult to establish without intensive searching, and even tracking thetheir individual evolution of single checklists may be a non-trivial exercise. Checklists are also inevitably partially redundant when measured one against another, and where they overlap is far from straightforward. Furthermore, conflicts in scope and arbitrary decisions on wording and sub-structuring make integration difficult. This presents inhibit their use in combination. Overall, these issues present significant difficulties for the users of checklists, especially those in areas such as systems biology, who routinely combine information from multiple biological domains and technology platforms. To address all of the above, we present MIBBI (Minimum Information for Biological and Biomedical Investigations); a web-based communal resource for such checklists, designed to act as a ‘one-stop shop’ for those exploring the range of extant checklist projects, and to foster collaborative, integrative development and ultimately promote gradual integration of checklists. (shrink)

Bio-ontologies are essential tools for accessing and analyzing the rapidly growing pool of plant genomic and phenomic data. Ontologies provide structured vocabularies to support consistent aggregation of data and a semantic framework for automated analyses and reasoning. They are a key component of the Semantic Web. This paper provides background on what bio-ontologies are, why they are relevant to botany, and the principles of ontology development. It includes an overview of ontologies and related resources that are relevant to plant science, (...) with a detailed description of the Plant Ontology (PO). We discuss the challenges of building an ontology that covers all green plants (Viridiplantae). Key results: Ontologies can advance plant science in four keys areas: 1. comparative genetics, genomics, phenomics, and development, 2. taxonomy and systematics, 3. semantic applications and 4. education. Conclusions: Bio-ontologies offer a flexible framework for comparative plant biology, based on common botanical understanding. As genomic and phenomic data become available for more species, we anticipate that the annotation of data with ontology terms will become less centralized, while at the same time, the need for cross-species queries will become more common, causing more researchers in plant science to turn to ontologies. (shrink)

The Plant Ontology (PO; http://www.plantontology.org/) is a publicly-available, collaborative effort to develop and maintain a controlled, structured vocabulary (“ontology”) of terms to describe plant anatomy, morphology and the stages of plant development. The goals of the PO are to link (annotate) gene expression and phenotype data to plant structures and stages of plant development, using the data model adopted by the Gene Ontology. From its original design covering only rice, maize and Arabidopsis, the scope of the PO has been expanded (...) to include all green plants. The PO was the first multi-species anatomy ontology developed for the annotation of genes and phenotypes. Also, to our knowledge, it was one of the first biological ontologies that provides translations (via synonyms) in non-English languages such as Japanese and Spanish. There are about 2.2 million annotations linking PO terms to over 110,000 unique data objects representing genes or gene models, proteins, RNAs, germplasm and Quantitative Traits Loci (QTLs) from 22 plant species. In this paper, we focus on the plant anatomical entity branch of the PO, describing the organizing principles, resources available to users, and examples of how the PO is integrated into other plant genomics databases and web portals. We also provide two examples of comparative analyses, demonstrating how the ontology structure and PO-annotated data can be used to discover the patterns of expression of the LEAFY (LFY) and terpene synthase (TPS) gene homologs. (shrink)

The Plant Ontology (PO) (http://www.plantontology.org) (Jaiswal et al., 2005; Avraham et al., 2008) was designed to facilitate cross-database querying and to foster consistent use of plant-specific terminology in annotation. As new data are generated from the ever-expanding list of plant genome projects, the need for a consistent, cross-taxon vocabulary has grown. To meet this need, the PO is being expanded to represent all plants. This is the first ontology designed to encompass anatomical structures as well as growth and developmental stages (...) across such a broad taxonomic range. While other ontologies such as the Gene Ontology (GO) (The Gene Ontology Consortium, 2010) or Cell Type Ontology (CL) (Bard et al., 2005) cover all living organisms, they are confined to structures at the cellular level and below. The diversity of growth forms and life histories within plants presents a challenge, but also provides unique opportunities to study developmental and evolutionary homology across organisms. (shrink)

(Report assembled for the Workshop of the AMIA Working Group on Formal Biomedical Knowledge Representation in connection with AMIA Symposium, Washington DC, 2005.) Best practices in ontology building for biomedicine have been frequently discussed in recent years. However there is a range of seemingly disparate views represented by experts in the field. These views not only reflect the different uses to which ontologies are put, but also the experiences and disciplinary background of these experts themselves. We asked six questions related (...) to biomedical ontologies to what we believe is a representative sample of ontologists in the biomedical field and came to a number conclusions which we believe can help provide an insight into the practical problems which ontology builders face today. (shrink)

Idee ontologii formalnej zawdzieczamy filozofowi Edmundowi Husserlowi, który w Badaniach logicznych dokonał rozróznienia na logike formalna i formalna ontologie. Przedmiotem pierwszej sa wzajemne zwiazki pomiedzy prawdami (lub znaczeniami zdan w ogólnosci) relacje wynikania, niesprzecznosc, dowód i obowiazywalnosc. Przedmiotem drugiej sa natomiast wzajemne zwiazki pomiedzy rzeczami przedmiotami i własnosciami, czesciami i całosciami, relacjami i kolektywami. Tak jak logika formalna zajmuje sie własnosciami wynikania, które sa formalne w tym sensie, ze stosuja sie do poszczególnych przypadków wynikania jedynie ze wzgledu na ich forme, (...) tak ontologia formalna zajmuje sie własnosciami przedmiotów, które sa formalne w tym sensie, ze ich przykładami, co do zasady, moga byc przedmioty wszystkich materialnych sfer czy dziedzin rzeczywistosci. (shrink)

W dziełach Arystotelesa, lub z medievals, jak również w pismach późniejszych zdroworozsądkowe filozofów, takich jak Thomas Reid czy GE Moore’a, możemy znaleźć rodzinę różnych prób uporania się ze strukturami rozsądku i wspólnego -sense świat, który jest nam dany w normalnym, doświadczenie pre-teoretycznym. Będziemy argumentować, co wynika, że ​​teoria takich struktur stanowi ważny i dotychczas niedoceniany związek między wczesnym psychologii Gestalt z jednej strony, oraz współczesnych osiągnięć w filozofii i sztucznej inteligencji badań na innych.

Ingarden’s puzzle is: how can we come to know what is essentially involved in an act of knowing? As starting point he takes what he holds to be a particular good candidate example of such an act, namely an act of perceiving an apple. Here we have act and object standing in a certain first-level relation to each other. We now in a second level act of reflection, make this first-level relation into an object, and strive to apprehend this object (...) as an instantiation of the essence knowledge. But how, on this basis, could we ever establish that we had indeed grasped this essence, and that this is indeed the appropriate essence? Surely, through some third-level act of reflection on this second-level act. We expound from an ontological point of view Ingarden's idea as to how this regress can be avoided. (shrink)

Pojęcie niszy (otoczenia, kontekstu, siedliska, środowiska) nie cieszy się specjalnym zainteresowaniem ontologów, mimo że ma szerokie zastosowanie w rozmaitych dyscyplinach, od biologii ewolucyjnej po ekonomię. Niniejszy artykuł zawiera pierwszą teorię formalną tego pojęcia — teorię relacji pomiędzy przedmiotami a ich niszami. Teoria ta opiera się na istniejącym dorobku mereologii, topologii i teorii lokalizacji przestrzennej, które są narzędziami ontologii formalnej. Jest ona tutaj ilustrowana głównie za pomocą prostych przykładów z biologii, ale pojęcie niszy należy rozumieć — podobnie jak pojęcia części, granicy (...) i położenia — jako pojęcie strukturalne, znajdujące zastosowanie w obszernym zakresie różnych dziedzin. (shrink)

This essay is a contribution to a symposium on Barry Stroud’s book The Quest for Reality. It exploits various analogies between tense and colour to defend the idea, about which Stroud is deeply sceptical, that we can successfully undertake what Stroud calls ‘the philosophical quest for reality’—more specifically, to defend the idea that we can do this by arguing that any fact can be represented from no point of view.

What is W. V. O. Quine’s relationship to classical pragmatism? Although he resists the comparison to William James in particular, commentators have seen an affinity between his “web of belief” model of theory confirmation and James’s claim that our beliefs form a “stock” that faces new experience as a corporate body. I argue that the similarity is only superficial. James thinks our web of beliefs should be responsive not just to perceptual but also to emotional experiences in some cases; Quine (...) denies this. I motivate James’s controversial view by appealing to an episode in the history of medicine when a researcher self-experimented by swallowing a vial of bacteria that at the time had not been studied in much detail. The researcher’s commitment to his own as-yet untested hypothesis was based in part on emotional considerations. Finally, I argue that Quine’s insistence that emotions can never be relevant to adjusting our web of belief reflects a tacit holdover of one of logical positivism’s crucially anti-pragmatist commitments—that philosophy of science should focus exclusively on the context of justification, not the context of discovery. James’s emphasis on discovery as a (perhaps the) crucial locus for epistemological inquiry is characteristic of pragmatism in general. Since Quinean epistemology is always an epistemology of justification, he is not happily viewed as a member of the pragmatist tradition. (shrink)

GAMETOGÊNESE -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes bem informados, estão a buscando conhecimento a todo momento. O estudante de Veterinária e Zootecnia, sabe que a Reprodução é uma área de primordial importância para sua carreira. Logo, o conhecimento da mesma torna-se indispensável. No primeiro trabalho da série fisiologia reprodutiva dos animais domésticos, foi abordado de forma clara, didática e objetiva os mecanismos de diferenciação (...) sexual dos embriões em desenvolvimento, quais os genes envolvidos nesse processo e tudo mais. Nesse segundo trabalho, a abordagem será teórica, mas também clara, sobre a formação primordial dos gametas femininos e masculinos, através da ovogênese nas fêmeas e a espermatogênese nos machos. Esse trabalho visa levar a importância do processo de formação dos gametas e a produção hormonal das gônadas, bem como o entendimento sobre as interações com o eixo hipotálamo-hipofisário. -/- •____INTRODUÇÃO -/- A reprodução sexual é um processo mediante a qual dois organismos da mesma espécie unem seu material genético para dar lugar a um organismo fixo com combinação única de genes; para isso, cada organismo produz células que contém a metade do material genético característico da espécie. Essas células haploides (1n) são denominadas gametas; ao combinar-se um gameta masculino com um feminino produz-se uma célula diploide (2n) (zigoto ou ovo) a partir da qual se forma o embrião. A grande maioria das espécies com reprodução sexual são anisogâmicas, o que significa que produzem dois tipos de gametas diferentes: os gametas masculinos são microscópios, móveis e produzem-se em grande quantidade, enquanto que os femininos são grandes, imóveis e produzem-se em menor quantidade. O tipo de gameta que um indivíduo produz é o que define seu sexo; sobre os animais o macho é o indivíduo que produz grandes quantidades de espermatozoides e a fêmea produz uma menor quantidade de óvulos, enquanto que nas plantas as gônadas masculinas são as produtoras pólen e as femininas produzem oosferas. Os gametas são diferentes do resto das células do organismo, as quais se chamam células somáticas; essas últimas são diploides porque contém dois pares de cromossomos, um par herdado do pai do indivíduo e o outro da mãe. As células somáticas, ademais, se dividem por mitose, ao qual os cromossomos se duplicam antes de cada divisão celular e cada uma das células filhas recebe um complemento diploide idêntico dos cromossomos, logo todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo material genético, embora cada tipo celular expresse diferentes combinações de genes. Em contraponto, os gametas são células haploides porque possuem somente um par de cromossomos e a metade do material genético característico da espécie. Cada um dos cromossomos em um gameta é resultado da recombinação dos genes contidos nos cromossomos paterno e materno do indivíduo que originam o gameta, e cada um destes possuem uma combinação única de genes. Os gametas se formam a partir das células germinais, que são células que em sua origem são diploides e elas de “comprometem” a manter-se como uma linha celular especial que em determinado momento sofrerá o processo de meiose para dar origem aos gametas haploides, sejam óvulos ou espermatozoides segundo o sexo do animal. Como descrito no trabalho sobre a diferenciação sexual, as células germinativas primordiais originam-se no epiblasto do embrião, e migram desde o saco vitelino até colonizar as cristas gonodais, onde, por sua vez, proliferam-se e se organizam junto com as células somáticas da gônada primitiva para formar o testículo ou o ovário. As células germinais masculinas e femininas tem a mesma origem embrionária. As gônadas indiferenciadas em um embrião possuem três tipos celulares: as células que dão origem aos gametas (ovogonia ou espermatogonia), as precursoras de células que nutrem os gametas em desenvolvimento (células da granulosa no ovário; células de Sertoli no testículo) e as precursoras de células que secretam hormônios sexuais (células da teca no ovário; células de Leydig no testículo). As células germinais são as únicas estruturas do organismo que têm a capacidade de dividir-se por meiose sofrendo uma redução no número de seus cromossomos, sendo responsável pela transmissão da carga genética aos descendentes. Em contraste, as células somáticas somente se dividem por mitose. A formação dos gametas compreende fases sequenciais de mitose, meiose e pós-meiose. Esses processos são altamente organizados e necessitam de um preciso e bem coordenado programa de expressão genética. Uma das características importantes da gametogênese é a redução cromossômica, que através da meiose, reduz pela metade o número de cromossomos e produz células distintas entre si, devido a trocas de material genético entre os pares de cromossomos provenientes do pai e da mãe, o que ocorre no processo de “crossing over” durante a primeira fase da meiose. A gametogênese é o processo mediante o qual as células germinais de cada sexo se multiplicam, dividem e diferenciam até formar os gametas. No caso da formação dos gametas masculinos o processo recebe o nome específico de espermatogênese, e para os gametas femininos é denominado como ovogênese. Embora os dois processos alcancem o objetivo comum de produção das células haploides, por onde compartilham algumas características, existem diferenças marcadas entre eles devido a necessidade de produzir um número muito distinto de gametas, de tamanho diferente, e com características de motilidade também distintas. -/- •___ESPERMATOGÊNESE -/- A espermatogênese é o processo mediante o qual se produz os gametas masculinos denominados espermatozoides. Durante a vida fetal as células germinais e as células somáticas do testículo em formação organizam-se em túbulos seminíferos que se derivam dos cordões sexuais primários e conformam a maior parte da medula do testículo. Na etapa fetal cada tubo seminífero é delimitado por uma membrana basal, recoberta na parte interior pelas células precursoras das células de Sertoli (um tipo de células somáticas). No exterior do túbulo localizam-se as células precursoras das células de Leydig ou intersticiais (figura 1), que também são células somáticas. Entre a membrana basal e as células de Sertoli encontram-se algumas células germinais denominadas espermatogonias de reserva A0 (denominadas gonócitos) que serão o único tipo de células germinais presentes no testículo enquanto o animal não alcançar a puberdade. As células de Sertoli estabelecem na região basal uniões oclusoras entre si, formando parte da barreira hemato-testicular. As espermatogonias A0 localizam-se por dentro da membrana basal do túbulo seminífero, embora fora da barreira hemato-testicular. Figura 1: fase neonatal. Nota-se a grande infiltração de tecido intersticial em quase 50% da seção originando que os túbulos sejam pequenos e redondos em sua maioria. O citoplasma e núcleo das células pré-Leydig são notadas claramente por essa ser uma espécie suína onde o tecido intersticial está claramente diferenciado. Hematoxilina-eosina (X 220.5). Fonte: Embrapa. -/- O número de células de Sertoli no testículo depende da influência do hormônio folículo estimulante (FSH) presente durante a vida fetal e as primeiras etapas de vida pós-natal. A população de células de Sertoli ao chegar a puberdade se manterá fixa durante o resto da vida do animal; existe uma relação positiva entre o tamanho e a população de células de Sertoli e a capacidade de produção de espermatozoides do testículo. As células de Sertoli são as únicas células somáticas que estão no epitélio seminífero, e sua função é a nutrição, sustentação e controle endócrino das células germinais. As células de Sertoli participam ativamente no processo de liberação dos espermatozoides para a luz do túbulo. Nesse momento, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma do espermatozoide dos chamados corpos residuais. As células de Sertoli também fagocitam as células germinais que se degeneram no curso normal da espermatogênese. Essas células ainda sintetizam grande quantidade de proteínas, como por exemplo as proteínas ABP (androgen hinding protein), que transportam andrógenos para todo o aparelho reprodutivo, transferrinas, que transportam ferro para a respiração celular das células germinais e também às inibinas, que regulam a liberação de FSH pela hipófise, através de um sistema de retroalimentação (feedback) negativa (figura 2). Figura 2: epitélio seminífero, células de Sertoli (flecha) (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Antes da puberdade dos túbulos seminíferos observam-se ao corte como estruturas de diâmetro pequeno, sem luz, e conformados unicamente pelas células de Sertoli e espermatogonias de reserva e rodeados por abundante tecido intersticial, ao que estão presentes as células precursoras das células de Leydig. Ainda antes da puberdade, a diferenciação celular manifesta-se primeiro pela presença de espermatócitos primários, os quais se degeneram em geral na fase de paquíteno, por falta de estimulação hormonal. A partir de que o animal chega a puberdade inicia-se o processo de espermatogênese, que se manterá durante toda a vida do animal, exceto em espécies de animais silvestres muito estacionais, ao qual pode se suspender durante a época não reprodutiva para voltar e ser retomada na época ou estação reprodutiva. Depois da puberdade, os túbulos seminíferos possuem um diâmetro muito maior; em seu interior observa-se um grande número de células germinais de todos os tipos, diferentes estádios de divisão, e em seu lúmen contém líquido e espermatozoides. Ainda sobre o alcancei da puberdade, as espermatogonias começam a dividir-se aceleradamente por mitose, enquanto que no espaço intersticial as células mesenquimais também começam a se diferenciar e a dar origem as células de Leydig (figura 3). A partir dessa etapa as células de Leydig (totalmente diferenciadas) são também evidentes no exterior do túbulo, junto com as células mioides ou peritubulares que o rodeiam o que ao contrair-se são responsáveis por controlar o avanço dos fluidos e as células presentes no lúmen do túbulo. As células mioides estão situadas ao redor do túbulo, e é creditado a elas a promoção da contração e da integridade estrutural do túbulo. Esse tipo celular apenas se diferencia na puberdade pela ação dos andrógenos (figura 4). As interações entre as células de Sertoli e as mioides parecem ter um papel importante na manutenção das funções do testículo. Durante o processo de espermatogênese, as espermatogonias de reserva dividem-se periodicamente e enquanto algumas células fixas permanecem como espermatogonias de reserva, outras proliferam e sofrem uma seção de divisões mitóticas durante as quais se vão diferenciando até formarem espermatócitos primários (espermatocitogênese ou fase de mitose), logo sofrem divisões especiais mediante as quais reduzem seu número de cromossomos (fase de meiose), e ao final trocam de forma para converter-se em espermatozoides (espermatocitogênese) (figura 5). Cada uma dessas etapas da espermato- gênese será descrito detalhadamente adiante, antes é necessário a explicação de algumas características das células de Sertoli e de Leydig que ajudarão a entender seu papel durante a espermatogênese. Figura 3: células de Leydig no espaço intersticial do testículo bovino adulto PAS (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Figura 4: o estabelecimento da puberdade pela presença de espermatozoides no túbulo. Hematoxilina-eosina (400 X). Fonte: Embrapa. Figura 5: fases mitóticas das espermatogonias (A0 e B) para formação de um espermatócito primário e as duas fases de meiose que se sucedem antes da espermatogênese. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Ao início da espermatocitogênese as uniões oclusoras entre as células de Sertoli se abrem por etapas (como as comportas de um submarino) para permitir a passagem das espermatogonias em direção ao centro do túbulo seminífero sem que se estabeleça uma continuidade entre o exterior e o interior da barreira hemato-testicular. Uma vez ultrapassada essa barreira, as sucessivas gerações de espermatogonias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides irão se localizar em direção ao interior do túbulo seminífero, em estreita associação com as células de Sertoli. Em consequência, as células de Sertoli dividem o túbulo seminífero em dois compartimentos; o compartimento basal (debaixo das uniões oclusoras das células de Sertoli), ao qual residem as espermatogonias de reserva, e o compartimento adluminal (em direção ao centro do túbulo), cujos espaços entre as células de Sertoli desenvolvem o resto do processo de espermatogênese (meiose e espermatocitogênese). Esse feito é importante porque durante a vida fetal as únicas células germinais existentes eram as espermatogonias de reserva, pelo que os antígenos expressados por gerações mais avançadas (espermatogonias intermediárias, secundárias, espermátides e espermatozoides) não são reconhecidos como próprios do corpo pelo sistema imunológico. Logo, o anterior implica que deve existir uma barreira entre eles e o sangue para evitar um ataque imunológico. Em todas as etapas da espermatogênese, as células de Sertoli atuam como células de suporte para as células germinais, que sempre permanecem recoberta pela membrana das células de Sertoli. Também atuam como células nutricionais já que proporcionam o meio em que as células germinais se desenvolvem e maturam, assim como as substâncias que regulam e sincronizam as sucessivas divisões e transformações das células germinais. As células de Sertoli produzem hormônios, como estrógenos e inibina que atuam sobre a hipófise para regular a secreção das gonadotropinas que controlam a espermatogênese. As células de Leydig que residem no exterior do túbulo seminífero também são importantes para a espermatogênese: produzem a testosterona que estimula e mantém a espermatogênese, bem como serve como substrato sobre o qual atua como aromatizador das células de Sertoli para transformá-las em estrógenos. Como supracitado, para seu estudo podemos dividir a espermatogênese em três fase: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese (figura 6). Agora, serão descritas cada uma dessas etapas. Em algumas espécies, incluindo no homem, os macrófagos representam o segundo tipo celular intersticial mais numeroso no testículo, depois das células de Leydig. Os macrófagos e vários subtipos de linfócitos são identificados nós testículos de ovinos e ratos. Eles estão intimamente associados com as células de Leydig e atuam juntamente na regulação da esteroidogênese. Figura 6: fluxograma da espermatogênese. -/- Espermatocitogênese -/- A espermatocitogênese, também chamada de etapa proliferativa ou de mitose, consiste numa série de divisões mitóticas sofridas pelas células descendentes de uma espermatogonia de reserva. Uma vez que a célula se divide, abandona o estado de reserva e começa um processo de diferenciação. As espermatogonias de reserva (denominadas espermatogonias A0 na rata ou As nos humanos) são células que existem desde a vida fetal e que permanecem mitoticamente inativas durante a infância. Uma vez que alcançam a puberdade começam a dividir-se em intervalos regulares, e as células filhas podem permanecer como espermatogonias de reserva ou abandonar a reserva e ingressar na dita espermatocitogênese. Uma vez abandonada a reserva, as células filhas que vão se formando em cada divisão permanecem unidas por pontes citoplasmáticas, constituindo um clone que se divide sincronicamente. As células que se formam depois de cada divisão continuam sendo espermatogonias, porém cada geração é ligeiramente diferente da anterior. Na rata, por exemplo, as espermatogonias tipo A0 ao dividir-se originam espermatogonias do tipo A1, que em sucessivas divisões formam espermatogonias dos tipos A2, A3 e A4, as quais, por sua vez, sofrem outra mitose para formar espermatogonias intermediárias e uma mais para formar espermatogonias do tipo B. Essas últimas se diferenciam (sem se dividir) em espermatócitos primários, processo em que termina a fase de espermatocitogênese, que literalmente significa processo de geração de espermatócitos. As espermatogonias tipo A0 são a fonte para a contínua produção de gametas. A metade delas se dividem e formam células iguais (as chamadas células tronco) e a outra metade forma as espermatogonias A1, que sofre novas divisões mitóticas e formam os tipos 2, 3 e 4. O tipo A4 sofre mitose para formar a intermediária (A In), que por mitose, forma a tipo B (figura 6). Esses tipos de espermatogonias podem ser identificadas em evoluções histológicas de acordo com sua organização topográfica na membrana basal dos túbulos seminíferos ou mediante seu conteúdo de heterocromatina. Outra maneira de diferenciação se baseia em marcadores moleculares específicos que distinguem as espermatogonias tronco (A0) das demais, com os fins de isolamento, desenvolvimento in vitro e transplante. As tipo B passam por mitose para formarem os espermatócitos primários; estes iniciam a primeira etapa da meiose formando os espermatócitos secundários; na segunda etapa da divisão meiótica, cada espermatócito secundário se divide e formam as chamadas espermátides. Quando o testículo alcança seu desenvolvimento total, a meiose completa-se e as espermátides originadas se convertem em espermatozoides. Um dos maiores sinais característicos desse fenômeno é o alargamento das espermátides e sua migração em direção ao lúmen do túbulo seminífero (figuras 4, 7 e 8). Figura 7: espermatogonias marcadas por imuno-histoquímica, anticorpo monoclonal TGFa (400 x). Figura 8: fases de divisões meióticas (M), espermatócitos em paquíteno (PA) e espermatócitos secundários (ES). -/- Figura 9: estádio posterior a liberação dos espermatozoides na luz do túbulo. Hematoxilina-eosina (400 x). Mediante as seis divisões mitóticas que ocorrem durante a espermatocitogênese se forma potencialmente um clone de 64 espermatócitos primários a partir de cada espermatogonia A que ingressa sobre o processo. Não obstante, algumas células sofrem apoptose em cada uma das etapas do processo, ao qual o número real formado é menor. Em outras espécies produzem-se um transcurso similar de divisões mitóticas sucessivas durante a espermatocitogênese, embora a nomenclatura utilizada possa ser distinta, por exemplo nos bovinos as duas últimas divisões mitóticas dão origem as espermatogonias de tipo B1 e B2. -/- Meiose -/- Uma vez que as espermatogonias B se diferenciam em espermatócitos primários, esses iniciam a etapa de meiose, com uma nova divisão; desta vez a divisão é do tipo meiótica. Ao completar-se a primeira divisão meiótica (meiose I) se obtém os espermató-citos secundários, que ao sofrer a segunda divisão meiótica (meiose II) dão origem as espermátides. Vale salientar que a meiose é o processo mediante o qual reduz-se a metade do número de cromossomos, pelo que as espermátides que se obtém são células haploides (1n). Os espermatócitos secundários que se formam depois da primeira divisão meiótica contém a metade do número normal de cromossomos, porém a mesma quantidade de DNA já que cada cromossomo é duplo. As espermátides formadas na conclusão da segunda divisão meiótica (figura 7), por sua vez, contém a metade dos cromossomos, e esse já não são duplos, já que se trata de células 1n. Também deve-se enfatizar que durante a meiose é relevante o entrecruzamento dos cromossomos homólogos, pelo que cada espermátide possui uma combinação única e diferente de genes paternos e maternos. Outro ponto que deve ser levado em consideração é que cada espermátide somente possui um cromossomo sexual; a metade das espermátides contém o cromossomo X herdado da mãe do macho que está levando a cabo a espermatogênese e a outra metade contém o cromossomo Y herdado de seu pai. Para cada espermatócito primário que entra no processo de meiose obtém-se cerca de quatro espermátides, pelo qual ao ser completada a meiose potencialmente se poderiam formar até 256 espermátides por cada espermatogonia que abandona a reserva e ingressa na espermatocitogênese. -/- Espermiogênese -/- Durante a espermiogênese, também chamada de fase de diferenciação, as esper-mátides sofrem, sem se dividir, uma metamorfose que as transforma em espermatozoides, os quais finalmente são liberados das células de Sertoli em direção ao lúmen do túbulo seminífero. A espermiogênese é um processo complicado e longo já que a espermátide deve sofrer complexas trocas nucleares, citoplasmáticas e morfológicas que resultam na forma-ção dos espermatozoides. Algumas dessas mudanças incluem a condensação do material nuclear para formação de um núcleo plano e denso, a eliminação do citoplasma para a constituição de uma célula pequena, a formação de uma estrutura especializada denomi-nada acrossomo ou tampa cefálica, e a formação do pescoço e da cauda (flagelo) do esper-matozoide, do que depende a sua motilidade. Durante a maior parte da espermiogênese, as espermátides se mantém com uma estreita associação com as células de Sertoli; logo, chega-se a observar, então, flagelos que se projetam em direção a luz do túbulo que pare-cem sair das células de Sertoli, sendo na realidade os flagelos dos espermatozoides que ainda não tinham sido liberados pelo lúmen. Ao liberar os espermatozoides em direção a luz do túbulo, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma dos espermatozoides (corpos residuais). Também fagocitam os restos de todas as células germinais que sofrem apoptose ou degeneram-se durante a espermatogênese. Credita-se que ao realizar essas funções as células de Sertoli podem fazer uma monitoração eficiente da espermatogênese, o que lhes permitiria emitir sinais para colaborar na regulação desse processo em nível gonodal e a nível sistêmico através da secreção de hormônios como a inibina e o estradiol. Além da inibina e activina, as células de Sertoli sintetizam outras proteínas, como a ABP (proteína ligadora de andrógenos) que serve como uma molécula de transporte de andrógenos dentro dos túbulos seminíferos, ductos deferentes e epidídimo, ou a transfer-rina, que transporta o ferro necessário para a respiração celular. -/- Resultados da espermatogênese -/- O resultado da espermatogênese não significa apenas uma simples multiplicação das células germinais (até 256 espermatozoides a partir de cada espermatogonia A1), senão que através dela são produzidos gametas haploides pequenos, móveis e com grande diversidade genética entre eles, ao mesmo tempo que se mantêm uma reversa de células mãe (espermatogonias A0) a partir das quais se poderiam originar novos ciclos de esper-matogênese durante o resto da vida do animal. -/- Controle hormonal da espermatogênese -/- Como mencionado, o FSH reproduz um importante papel para o estabelecimento das células de Sertoli durante a vida fetal e início da vida pós-natal. O começo da esper-matogênese também é estimulado pelo FSH, que atua sobre as células de Sertoli para estimular sua função e a ativação de sinais dessas células em direção as células germinais, incluindo-as a abandonar a reserva e ingressar na espermatogênese. O FSH, assim mesmo, estimula a mitose durante o resto da espermatogênese e aumenta a eficiência do processo, já que reduz a apoptose e a degeneração de espermatogonias intermediárias e do tipo B. O FSH também estimula as células de Sertoli para produzirem inibina e ABP. Uma vez iniciada a espermatogênese somente requerem níveis baixos de FSH para se mantê-la. As células de Sertoli também devem ser estimuladas pela testosterona para funcio-nar de maneira adequada; se requer também do LH hipofisário: hormônio que estimula as células de Leydig para produzir testosterona. Por sua vez, a secreção de LH e FSH é regulada pelo GnRH hipotalâmico: esse neurohormônio também faz parte do mecanismo de regulação da espermatogênese. A espermatogênese também é modulada em nível local mediante a produção de determinados fatores e interações entre as células. Dentro dos fatores locais podemos mencionar o fator de crescimento parecido com a insulina 1 (IGF-1), o fator de crescimen-to transformante beta (TGF- β), activina, ocitocina e diversas citocinas. Entre as intera-ções celulares existem tanto uniões de comunicação entre as células de Sertoli e as células germinais, como pontes citoplasmáticas entre todas as células germinais que formam o clone de células descendentes de uma espermatogonia A1. Uma vez que as células de Sertoli iniciam sua função na puberdade é possível manter experimentalmente a espermatogênese somente com testosterona, sem ser requeri-dos nenhum outro hormônio. A quantidade de espermatozoides produzidos, no entanto, é maior quando há presença do FSH. Abaixo do estímulo do FSH as células de Sertoli produzem estradiol e inibina, hormônios que geram uma retroalimentação sobre o eixo hipotálamo-hipofisário para a regulação da secreção de gonadotropinas. Em particular, a inibina reduz a secreção de FSH, pelo qual é factível que sirva como um sinal que evite uma excessiva estimulação as células de Sertoli. -/- Ciclo do epitélio seminífero -/- Em cada espécie as espermatogonias de reserva iniciam um novo processo de divi-sões celulares em intervalos fixos: a casa 14 dias no touro; 12 dias no garanhão e a cada 9 dias no cachaço (reprodutor suíno). A nova geração de células que começam a proliferar sobre a base do tubo deslocam-se em direção ao centro do túbulo a geração anterior, que por sua vez deslocam-se as gerações anteriores. Devido as mudanças que vão sofrendo cada geração celular se ajustam a tempos característicos de cada etapa, já que rodas as células em uma determinada seção do túbulo estão sincronizadas entre si pelas células de Sertoli; em cada espécie somente é possível encontrar um certo número de combinações celulares: 14 diferentes combinações no caso da rata, 8 no touro e 6 no ser humano. A sucessão de possíveis combinações até regressar a primeira combinação se conhece como o ciclo do epitélio seminífero. Na maioria das espécies os espermatozoides que são libera-dos em direção a luz do túbulo provém das células que entraram no processo de esperma-togênese quatro gerações antes que a geração que está ingressando nesse momento, pelo que a espermatogênese no touro dura ao redor de 60 dias e um pouco menos em outras espécies domésticas. Significa que os efeitos negativos das alterações na espermatogêne-se podem estar presentes até dois meses depois de que se produziram essas alterações. Como supracitado, geralmente se observa a mesma combinação celular em toda a área de uma determinada secção transversal do túbulo seminífero. No entanto, se fizermos uma série de secções, observa-se que ao longo do túbulo há uma sucessão ordenada de combinações (a primeira em uma determinada secção; a segunda combinação na seguinte secção, e assim sucessivamente em secções subsequentes até regressar a primeira combi-nação. Teremos, então, que ao início da divisão das espermatogonias A1 se produz de forma sincronizada em uma secção do túbulo, e vai-se transmitindo como uma onda peristáltica as secções adjacentes. Esse processo é denominado como onda do epitélio seminífero e graças à esse túbulo seminífero sempre tem secções em todas as etapas da espermatogênese, com o que se alcança uma produção constante de espermatozoides. -/- Alterações da espermatogênese -/- Nas espécies estacionais a espermatogênese, como já mencionado, pode reduzir-se ou inclusive suspender sua atividade fisiológica durante a época não reprodutiva dessas espécimes, porém esse processo fisiológico não pode ser considerado como uma altera-ção. No entanto, a espermatogênese só pode ser alterada pelas enfermidades ou por fatores externos. A principal causa de alterações na espermatogênese é o aumento da temperatura testicular. Por isso, os testículos são localizados na saco escrotal e são “caídos” para fora do corpo como pode-se observar nos bovinos, caprinos, ovinos, caninos e no próprio homem. A temperatura testicular deve estar cerca de 2 a 6 °C abaixo da temperatura corporal normal. As células germinais masculinas são sensíveis ao calor, pelo qual na maioria dos mamíferos os testículos se encontram fora da cavidade abdominal e existe um sofisticado sistema de termorregulação para mantê-los a uma temperatura menor que a corporal. Se a temperatura corporal for elevada ou se os testículos permanecerem na cavidade abdominal, ou ainda se os sistemas termorreguladores do testículo sejam afetados por fatores inflamatórios como edema ou falta de mobilidade testicular dentro do escroto, a temperatura do tecido testicular aumentará e a espermatogênese sofrerá alterações proporcionais ao excesso de temperatura e a duração da elevação. A espermatogênese também pode ser afetada pela exposição a hormônios ou a outras substâncias. É possível que a causa mais comum (sobretudo no homem) seja o uso de esteroides anabólicos, que elevam a concentração de andrógenos na circulação, provo-cando um feedback negativo sobre a secreção de gonadotropinas. Ao deixar de estimular-se o testículo pelas gonadotropinas, este deixará de produzir testosterona, e as concentra-ções de andrógeno exógeno nunca alcançará as altíssimas concentrações de testosterona que normalmente estão presentes a nível do tecido testicular por ser o local onde se produz o hormônio. Também se supõe que diversas substâncias com propriedades estrogênicas derivadas de processos industriais (indústria dos plásticos, hidrocarbonetos etc.) e presentes no ambiente (fatores xenobióticos) podem ser responsáveis pelas alterações na espermatogênese em diversas espécies, entre as quais se inclui o ser humano. -/- • OVOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE -/- A ovogênese é o processo seguido pelas células germinais da fêmea para a forma-ção dos óvulos, que são células haploides. Durante a vida fetal as células germinais proliferam-se no ovário por mitose, formando um grande número de ovogonias, algumas das quais se diferenciam em ovócitos primários que iniciam sua primeira divisão meiótica para deter-se na prófase da divisão. Somente alguns desses ovócitos primários retornarão e concluirão a primeira divisão meiótica em algum momento da vida adulta do animal, dando origem a um ovócito secundário e a um corpo polar. O ovócito secundário inicia a sua segunda divisão meiótica, a qual volta a ficar suspensa até receber um estímulo apropriado, já que somente os ovócitos secundários que são ovulados e penetrados por um espermatozoide retornam e concluem a segunda divisão meiótica, dando origem a um óvulo (figura 10). O processo de ovogênese é realizado dentro dos folículos ovarianos, que também tem que sofrer um longo transcurso de desenvolvimento e diferenciação denominado foliculogênese pelo que a ovogênese como tal realiza-se dentro do marco desse último processo. Por essa razão, na seguinte seção descreverei tanto a ovogênese como a folicu-logênese, e a relação que existe entre ambos. Figura 10: representação da ovogênese. Na etapa de proliferação, as células germinais se diferen-ciam por mitose. A meiose I se caracteriza por uma prófase prolongada, ocorrendo a duplicação do DNA. Nas duas divisões, que ocorrem antes da ovulação e depois da fertilização, a quantidade de DNA é reduzida a 1n, com o fim de que a fusão dos pronúcles (singamia) pós-fertilização, seja gerado um zigoto com um número de cromossomos de 2n (diploide). -/- Geração de ovócitos primários e folículos primordiais Tanto a ovogênese como a foliculogênese iniciam-se durante a vida fetal, quando as células germinais primordiais provenientes do saco vitelino colonizam a gônada primitiva e, junto com as células somáticas z organizam-se para a formação dos cordões sexuais secundários, que se desenvolvem principalmente no córtex do ovário. Nesse período, as células germinais que colonizaram o ovário sofrem até 30 divisões mitóticas, proliferando-se até formar milhares ou milhões de ovogonias, que inicialmente formam “ninhos” constituídos cada um deles por um clone de várias ovogonias que descendem da mesma célula precursora e que se mantêm unidas por pontes citoplasmáticas, sincronizan-do suas divisões mitóticas. Nessa etapa alcança-se a máxima população de células germinais no ovário, que antes de nascer se reduzirá drasticamente por apoptose. No ovário do feto humano chegam a haver até sete milhões de células germinais que ao nascimento se reduzem a dois milhões. Os ovários fetais do bovino, de maneira análoga, chegam a ter até 2.100.000 células germinais, que ao nascimento reduzem para 130.000 aproximadamente. A redução no número de ovogonias produz-se ao mesmo tempo que essas células, que vêm dividindo-se por mitose e estão agrupadas em ninhos, iniciam sua primeira divisão meiótica para se transformarem em ovócitos primários: células germinais que se encontram em uma etapa de suspensão (diplóteno) da prófase da primeira divisão meiótica. Nesse período produz-se uma grande proporção de células germinais; as células somáticas dos cordões sexuais, por sua vez, emitem projeções citoplasmáticas que separam a isolam os ovócitos primários sobreviventes, ficando cada um deles rodeados por uma capa de células aplanadas da (pré) granulosa. Ao mesmo tempo em que se forma uma membrana basal entre as células da granulosa e o tecido intersticial do ovário. Ao ovócito primário rodeado de uma capa de células da (pré) granulosa aplanadas e delimita-das por uma membrana basal denomina-se de folículo primordial (figura 11). Nas vacas os folículos primordiais bem formados já estão presentes nos ovários a partir do dia 90 da gestação. A maioria dos folículos primordiais com os que nasce uma fêmea se manterão inativos durante um longo tempo; muitos deles durante toda a vida do animal. Nos folículos primordiais inativos tanto os ovócitos primários como as células da granulosa conservam sua forma original e mantém um metabolismo reduzido estritamente ao mínimo necessário para manter-se viáveis. Por essa razão, ao realizar um corte histológico de qualquer ovário as estruturas mais numerosas que se observam serão os folículos primordiais. No entanto, cada dia da vida de um animal, inclusive desde a vida fetal, um certo número de folículos primordiais reiniciam seu desenvolvimento, e a partir desse momento um folículo exclusivamente pode ter dois destinos: o primeiro, prosseguir seu desenvolvi-mento até chegar a ovular, e o segundo (que é muito mais frequente) encontrar em algum momento condições inadequadas que fazem fronteira com ele para parar seu desenvolvi-mento, levando-o a sofrer atresia e degenerar até desaparecer do ovário. Figura 11: sequência da foliculogênese apresentando as diferentes estruturas que podemos encontrar em cada fase. Fonte: ZARCO, 2018. Culminação da ovogênese A ovogênese somente se completará quando um ovócito primário reinicia a meio-se; completa sua primeira divisão meiótica para formar um ovócito secundário e um primeiro corpo polar e, quando, finalmente sofrer uma segunda divisão meiótica para formar um óvulo e um segundo corpo polar. Os óvulos são as células 1n que constituem os gametas femininos, pouco numerosos, grandes e imóveis. A grande maioria dos ovóci-tos primários, como veremos mais adiante, nunca retomam a meiose e, em consequência, não chegam a formar ovócitos secundários, e muitos dos ovócitos secundários tampouco sofrem uma segunda divisão meiótica, pelo que não chegam a formar os óvulos. Ao longo da vida de uma fêmea, na maioria das espécies, menos de 0,1% dos ovócitos primários (um a cada mil) chega a terminar a ovogênese, dando origem a um óvulo. O supracitado deve-se a que a ovogênese somente pode retomar-se e ser completa-da em ovócitos primários que se encontram dentro dos folículos primordiais que (uma vez ativados) vão alcançando diversas etapas de seu desenvolvimento em momentos precisos aos que encontram as condições ideais de oxigenação, nutrição, vascularização e exposição a fatores parácrinos e a exposição a concentrações de hormônios que se requerem para que o folículo continue em cada etapa de seu desenvolvimento com o processo de foliculogênese até chegar a ovular. Qualquer folículo que não esteja nessas condições ao longo do desenvolvimento sofrerá degeneração e atresia, pelo que o ovócito primário em seu interior nunca chegará ao ponto em que pode retomar a primeira divisão meiótica. No que resta da presente seção revisaremos o processo de foliculogênese em cujo marco se desenvolve a ovogênese; havemos que tomar de conta que essa última se limita ao que ocorre nas células germinais (ovogonia, ovócito primário, secundário e óvulo), pelo qual depende intimamente do desenvolvimento do folículo de que essas células formam parte. Em um princípio a ativação do folículo primordial e o desenvolvimento folicular são independentes das gonadotropinas: não se conhecem os mecanismos precisos median-te os quais um folículo primordial se ativa e reinicia seu desenvolvimento, nem como se decide quais folículos, dentre as dezenas de milhares de ou centenas de milhares presentes em um ovário se reativarão em um dia em particular. A reativação trata-se de uma liberação de influência de fatores inibidores, já que os folículos primordiais se reativam espontaneamente quando cultivados in vitro, isolados do resto do tecido ovariano. Uma vez que um folículo primordial se ativa, inicia-se um longo processo de desenvolvimento que somente depois de vários meses (ao redor de cinco meses no caso dos bovinos) o levará a um estádio em que seu desenvolvimento posterior requer a presença das gonado-tropinas; daí que se diz que as primeiras etapas do desenvolvimento são independentes das gonadotropinas. Durante a fase independente de gonadotropinas, um folículo primordial que tenha sido ativado e tenha começado a crescer; passará primeiro para a etapa de folículo primá-rio, caracterizada por conter um ovócito primário que está rodeado, por sua vez, por uma capa de células da granulosa, que não são planas, e sim cúbicas. Depois, se o folículo continuar crescendo se transformará em um folículo secundário, ao qual as células da granulosa começam a proliferar (aumentando em número) e se organizam em duas ou mais capas que rodeiam o ovócito primário. Entre o ovócito e as células da granulosa que o rodeiam se forma nesta uma zona pelúcida; ainda assim o ovócito mantém contato direto com essas células, mediante o estabelecimento de pontes citoplasmáticas que atravessam a zona pelúcida. Através dessas pontes citoplasmáticas as células da granulosa podem passar nutrientes e informação ao ovócito primário. O volume e o diâmetro do ovócito primário aumentam ao mesmo tempo que as células da granulosa proliferam-se, para incrementar as capas ao redor do ovócito. De maneira gradual o citoplasma do ovócito primário aumenta até 50 vezes seu volume e a proliferação das células continua. Esses folículos que possuem cada vez mais células e portanto mais capas de células da granulosa se denominam folículos secundários. Para evitar confusões, há a necessidade de nomen-clatura ao qual o folículo vá mudando de nome de primordial a primário e logo, de secun-dário, a terciário, por sua vez, o ovócito que encontra-se em seu interior, a todo momento, segue sendo um ovócito primário. Durante a etapa dependente de gonadotropinas, os folículos secundários começam a formar um espaço cheio de líquido, o antro folicular, desse modo se convertem em folí-culos terciários. Com a utilização de outra nomenclatura, a formação do antro marca a transição entre folículos pré-antrais (sem antro) e folículos antrais (com antro). Em algum momento dessa transição entre folículo secundário e terciário, também aparece a depen-dência de folículos em direção as gonadotropinas, pelo qual somente podem seguir crescendo na presença do hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH). Nos bovinos e em outras espécies (para seu estudo), os folículos antrais são dividi-dos em pequenos, médios e grandes. Embora todos eles possuam um antro folicular, dependendo do seu grau de desenvolvimento requerem diferentes concentrações de gona-dotropinas para continuar o crescimento. Os folículos antrais mais pequenos somente re-querem concentrações baixas de LH e FSH, pelo qual podem continuar crescendo em qualquer momento do ciclo estral inclusive em animais que não estão ciclando (fêmeas em anestro pré-puberal, gestacional, lactacional, estacional). Nas etapas posteriores os folículos antrais requerem primeiro concentrações elevadas de FSH, e nas etapas finais somente podem continuar crescendo na presença de pulsos frequentes de LH, pelo qual somente os folículos que encontram-se sob concentrações apropriadas desses hormônios podem seguir crescendo. Por essa razão, nos animais que se encontram em anestro de qualquer tipo somente é possível encontrar folículos antrais pequenos ou médios, segundo a espécie, e nos animais que se encontram ciclando (estro) o maior tamanho folicular encontrado em um determinado dia do ciclo dependerá das concentrações de FSH e LH presentes nesse momento e nos dias anteriores. Um folículo que chega ao estado máximo de desenvolvimento, conhecido como folículo pré-ovulatório, ao final, somente chegará a ovular se for exposto a um pico pré-ovulatório de LH. Como supracitado, cada dia na vida de uma fêmea inicia seu desenvolvimento um certo número de folículos; a grande maioria sofrem atresia, mas depois da puberdade em cada dia do ciclo estral um ou vários folículos vão encontrando ao longo do seu desenvol-vimento concentrações hormonais que lhes permite chegar na etapa de folículo pré-ovula-tório. Somente nestes folículos, e como consequência de um pico pré-ovulatório de LH, se reinicia e completa-se a primeira divisão meiótica do ovócito primário, produzindo duas células distintas. Uma delas é o ovócito secundário, que retém praticamente todo o citoplasma. Contém, assim mesmo, em seu núcleo um par de cromossomos duplos, a outra é o primeiro corpo polar, que é exclusivamente um núcleo com uma quantidade mínima de citoplasma. Na maioria das espécies ovula-se um ovócito secundário que se encontra, então, suspendido na segunda divisão meiótica. Esta segunda divisão meiótica somente reinicia-rá e completarar-se uma vez que o espermatozoide começa a penetrar sob o ovócito secundário. Ao concluir-se a divisão se forma o segundo corpo polar e completa-se a ovogênese com o qual se obtém o óvulo, célula 1n que constitui o gameta feminino. No entanto, o óvulo existe pouco tempo como tal, já que em poucos minutos/horas (depen-dendo da espécie) se produzirá a fusão do núcleo do mesmo (pró-núcleo feminino) com o do espermatozoide (pró-núcleo masculino), com o qual se completa a fertilização e se forma um novo indivíduo (o ovo ou zigoto). -/- Ondas foliculares -/- Como mencionado supra, todos os dias um determinado número de folículos pri-mordiais se ativam e começam a crescer, os quais crescem em um ritmo característico em cada espécie. Isso provoca que em qualquer momento existam nos ovários folículos pri-mordiais (que começam a crescer em alguns dias ou semanas), assim como folículos secundários em diversas etapas do desenvolvimento, os quais iniciaram seu desenvolvi-mento em semanas ou inclusive meses (segundo o grau de desenvolvimento atual). Também em qualquer momento poderá haver folículos antrais nas etapas iniciais de seu desenvolvimento (com antros que já se podem detectar em cortes histológicos mas não são visíveis macroscopicamente). Todos esses folículos chegaram até seu estado de de-senvolvimento atual (primário, secundário ou antral pequeno), independente da etapa do ciclo estral em que sejam observados ou encontrados. Nos bovinos, os folículos que chegam ao início da etapa antral iniciaram seu desenvolvimento cinco meses antes, e todavia requerem ao redor de 42 dias para chegar ao estado pré-ovulatório. Para continuar seu desenvolvimento, os folículos antrais pequenos devem encon-trar concentrações altas de FSH, que os estimulam para prosseguir o crescimento. Cada vez que se produz uma elevação nas concentrações de FSH, esse hormônio estimula o desenvolvimento de um grupo de folículos antrais pequenos, que começaram a crescer muito tempo antes e que o dia da elevação de FSH tenha alcançado o grau de desenvolvi-mento preciso para responder com eficiência a este hormônio, o qual atuará através de seus receptores nas células da granulosa para estimular a produção de estradiol, a secreção de inibina, a produção de líquido folicular e a proliferação das células da granulosa. Um grupo de folículos antrais pequenos é assim recrutado pelo FSH para acelerar seu cresci-mento e aumentar sua produção de estradiol e inibina (figura 12). Mediante um seguimento ultrassonográfico dos ovários é possível identificar pou-cos dias depois um certo número de folículos, que por haver sido recrutados começam um período de crescimento acelerado. Durante alguns dias vários folículos crescem juntos, porém depois um deles é selecionado para continuar crescendo, enquanto que o restante do grupo deixam de fazê-lo e terminam sofrendo atresia. Através da ultrassom é possível identificar o folículo selecionado, agora chamado folículo domi-nante, já que sua trajetória de crescimento sofre um desvio com respeito a seguida pelo restante do grupo. Os folículos que não foram selecionados deixam de crescer e sofrem atresia já que deixam de possuir o suporte gonadotrópico de FSH, uma vez que as concentrações desse hormônio são suprimidos pela inibina e o estradiol produzidos pelo conjunto de folículos que conformam a onda folicular (figura 12), porém o folículo mais desenvolvido do grupo se converterá em dominante. A inibina atua diretamente a nível hipofisário para reduzir a secreção de FSH. Figura 12: onda folicular e relação dos níveis de FSH, estradiol e LH. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Figura 13: Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. Fonte: SILVA, E. I. C. da, 2019. -/- A razão pela qual o folículo dominante é capaz de continuar seu desenvolvimento apesar da baixa nas concentrações de FSH é que o folículo é o único que alcançou o grau de progresso necessário para que apareçam os receptores para LH em suas células da granulosa. Esse processo permite ao folículo dominante ser estimulado pela LH, e que requeira baixas concentrações de FSH para manter seu desenvolvimento. A secreção de LH em forma de pulsos de baixa frequência (um pulso a cada quatro a seis horas), característica da fase lútea do ciclo estral; é suficiente para permitir que um folículo dominante continue crescendo por mais dias depois da sua seleção e que mais tarde mantenha-se viável durante alguns dias embora não aumentem de tamanho. Contu-do, se durante o período viável desse folículo não seja finalizada a fase lútea e não diminuam as concentrações de progesterona, o folículo terminará sofrendo atresia devido a exigência de um padrão de secreção acelerada de LH (aproximadamente um pulso por hora) durante o desenvolvimento pré-ovulatório, que somente pode ser produzido com a ausência da progesterona. Uma vez que um folículo dominante sofre atresia deixa de produzir inibina, pelo qual as concentrações de FSH podem elevar-se novamente para iniciar o recrutamento de outro grupo de folículos a partir da qual se origina uma nova onda folicular. Durante o ciclo estral de uma vaca podem gerar-se dois ou três ondas foliculares; somente em raros casos quatro. A etapa de dominância folicular da primeira onda na grande maioria dos casos não coincide com a regressão do corpo lúteo, pelo qual o primei-ro folículo dominante quase invariavelmente termina em atresia. Em algumas vacas o fo-lículo dominante da segunda onda ainda está viável quando se produz a regressão do corpo lúteo e acelera-se a secreção de LH, pelo qual esse segundo folículo dominante se converte em folículo pré-ovulatório e, ao final ovula. Em outros animais o segundo folícu-lo dominante também perde a sua viabilidade antes da regressão do corpo lúteo, por onde nesses animais se inicia uma terceira onda folicular, da qual surge o folículo que finalmen-te ovulará depois de produzir-se a regressão do corpo lúteo. Sem importar a onda em que se origine, uma vez que um folículo dominante é ex-posto a alta frequência de secreção de LH que se produz depois da regressão do corpo lúteo, aumenta ainda mais sua secreção de estradiol até que as altas concentrações desse hormônio comecem a exercer um feedback positivo para a secreção do LH. Isso provoca-rá a aceleração da frequência de secreção do LH até que os pulsos são tão frequentes que começam a ficar por cima e produzir-se o pico pré-ovulatório de LH, que é responsável pela realização da ovulação e a maturação final do ovócito. -/- •___DIFERENÇAS ENTRE ESPERMATOGÊNESE E OVOGÊNESE -/- Enquanto que na fêmea a ovogênese inicia-se durante a vida fetal, no macho a es-permatogênese começa na puberdade. Na fêmea, a partir de um ovócito primário se origi-na um óvulo; no macho, de um espermatócito primário se produzem, teoricamente, quatro espermatozoides. Outra característica interessante é que enquanto a fêmea já conta desde o nasci-mento com todos os ovócitos que necessitará na vida adulta, o macho necessitará chegar a puberdade para iniciar o desenvolvimento das células sexuais, já que ao nascer somente possui gonócitos precursores das células germinais, células de Sertoli e intersticiais. Na vida adulta de uma fêmea, o número de células germinais desaparece paulati-namente. Uma vez iniciada a espermatogênese no macho, a cada ciclo do epitélio seminí-fero as células germinais são renovadas mantendo a provisão para toda a vida reprodutiva. Na fêmea, a meiose sofre duas interrupções em seu transcurso, e no macho é ininterrupta. Figura 14: representação em diagramação comparativa do desenvolvimento da gametogênese. -/- Principais pontos abordados sobre as diferenças entre a gametogênese masculina e feminina: ❙ Na ovogênese a meiose contêm-se em duas ocasiões esperando acontecimentos externos para prosseguir. Já na espermatogênese não existe a suspensão da meiose. ❙ A espermatogênese é um processo contínuo, enquanto que a ovogênese pode completar exclusivamente um óvulo em cada ciclo estral; já que só pode ser completada por mais de um nas espécies que ovulam vários ovócitos no caso das porcas, cadelas, gatas etc. ❙ Na espermatogênese existem células de reserva que permitem a continuação du-rante toda a vida, enquanto que na ovogênese o número de ovócitos primários é limitado. A fêmea somente conta com os que nasceu, e eles não se dividem. ❙ Na espermatogênese obtém-se até 256 espermatozoides para cada espermatogo-nia que inicia o processo, enquanto que na ovogênese somente se obtém um óvulo a partir de cada ovócito primário. ❙ Durante a espermatogênese se produz uma metamorfose que transforma as es-permátides em espermatozoides. Na ovogênese não ocorre um processo análogo. ❙ Na espermatogênese, durante a meiose produzem-se quatro espermátides a partir de cada espermatócito primário. Na ovogênese se produz somente um óvulo a partir de cada ovócito primário; produz, ademais, dois corpos polares. ❙ Todos os óvulos que se produzem durante a ovogênese contém um cromossomo X, enquanto que a metade dos espermatozoides possuem um cromossomo Y e a outra metade um cromossomo X. ❙ Na espermatogênese produzem-se centenas ou dezenas de milhões de esperma-tozoides por dia, enquanto que na ovogênese se produz um ou alguns óvulos a cada ciclo estral. ❙ A espermatogênese produz gametas macroscópicos e com motilidade própria, enquanto que a ovogênese produz gametas grandes e imóveis. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABDEL-RAOUF, Mohammed et al. The postnatal development of the reproductive organs in bullswith special reference to puberty.(Including growth of the hypophysis and the adrenals). Acta endocrinologica, n. Suppl No. 49, 1960. ADONA, Paulo Roberto et al. Ovogênese e foliculogênese em mamíferos. Journal of Health Sciences, v. 15, n. 3, 2013. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. 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Background: The feeding modalities applied in countries with school meal programs are varied because these are shaped not only by the national commitments to alleviate food insecurity among children but also by resource availability from national and international agencies. In terms of financial resources, the USA plays a consistent role in providing donations, grants, loans, and loan guarantee programs to support global school feeding. The U.S. Department of Agriculture (USDA) oversees these funding sources for international school meal programs. Aim: This (...) study aims to examine the moderating effect of USDA funding on the relationship between supply purchasing methods and feeding modalities among countries implementing school meal programs. Methods: The Bayesian Mindsponge Framework, combining the reasoning strengths of Mindsponge Theory and inference advantages of Bayesian analysis, was employed on a dataset of 126 government representatives who manage large-scale school meal programs in 126 different countries. Results: The findings indicated that USDA funding has the potential to positively moderate the relationship between foreign supply purchases and the feeding modalities of school meal programs. However, the direct association between foreign purchases and feeding modalities was unclear. Conversely, while USDA funding was found to have a negative moderation effect on the relationship between domestic supply purchases and feeding modalities, it is these domestic purchases that show potential for positively influencing the feeding modalities. Conclusions: Findings underscore the importance of supporting the World Bank and World Food Programme’s recommendation to rely more on local resources and capacities for developing long-term and sustainable school meal programs. Further exploration of the impact of foreign supply purchases on feeding modalities is needed. Formulating strategic plans to better leverage USDA funding for enhancing domestic supply purchases is highly recommended. (shrink)

Background: School meal programs are not only government initiatives but also community-driven efforts. Aiming to combat food insecurity among school-aged children effectively, these programs are executed in conjunction with food bank initiatives. Various community groups play a crucial role in the success of both food security initiatives. There is a need to improve community engagement to successfully link school meal programs with food banks to build program synergy, combating food insecurity through a two-sided approach. Aim: This study aims to examine (...) community engagement in school meals program by analyzing its purposeful focus on creating jobs and income-generating opportunities for different community groups, i.e., youths, women, and others. Methods: The Bayesian Mindsponge Framework, combining the reasoning strengths of Mindsponge theory and inference advantages of Bayesian analysis, was employed on a dataset of 126 government representatives who manage large-scale school meal programs in 126 different countries. Results: Findings showed that the school meals program’s purposeful focus on creating jobs and income-generating opportunities for women in the community was positively associated with community engagement, thereby supporting the linkage between the programs and food banks. In contrast, providing jobs and income-generating opportunities for youths and other community groups had an ambiguous association with community engagement in school meal programs. Conclusions: Findings underscore the importance of creating jobs and income-generating opportunities for women to improve community engagement in school meal programs. Formulating strategies that empower woman’s entrepreneurship may foster their involvement and engagement in school meal programs, promising to successfully link these programs with food bank initiatives among implementing countries. (shrink)

Disaster response is a highly collaborative and critical process that requires the involvement of multiple emergency responders (ERs), ideally working together under a unified command, to enable a rapid and effective operational response. Following the 9/11 and 11/13 terrorist attacks and the devastation of hurricanes Katrina and Rita, it is apparent that inadequate communication and a lack of interoperability among the ERs engaged on-site can adversely affect disaster response efforts. Within this context, we present a scenario-based terrorism case study to (...) highlight the challenges of operational disaster command and response. In this article, which is based on the French emergency response doctrine, we outline a semantics-based common operational command system that is designed to guarantee an efficient information flow among ERs. Our focus is on offering to all ERs, a real-time operational picture of the situation in order to enable multilevel coordination among firefighters, police, healthcare units, public authorities, and other stakeholders. Our approach consolidates information to promote timely sharing of data among ERs. The proposed system is based on an ontology that has been developed to represent the different types of knowledge on the part of ERs, providing a shared vocabulary that covers a variety of interoperability concerns. (shrink)

Recently, several authors have utilized the notion of dependence to respond to the traditional argument for the incompatibility of freedom and divine foreknowledge. However, proponents of this response have not always been so clear in specifying where the incompatibility argument goes wrong, which has led to some unfounded objections to the response. We remedy this dialectical confusion by clarifying both the dependence response itself and its interaction with the standard incompatibility argument. Once these clarifications are made, it becomes clear both (...) (1.) that the dependence response does not beg the question against the proponent of the incompatibility argument and (2.) that the dependence response advances the dialectic whether it is developed as a version of Ockhamism or as a version of multiple-pasts compatibilism. (shrink)

The Infectious Disease Ontology (IDO) is a suite of interoperable ontology modules that aims to provide coverage of all aspects of the infectious disease domain, including biomedical research, clinical care, and public health. IDO Core is designed to be a disease and pathogen neutral ontology, covering just those types of entities and relations that are relevant to infectious diseases generally. IDO Core is then extended by a collection of ontology modules focusing on specific diseases and pathogens. In this paper we (...) present applications of IDO Core within various areas of infectious disease research, together with an overview of all IDO extension ontologies and the methodology on the basis of which they are built. We also survey recent developments involving IDO, including the creation of IDO Virus; the Coronaviruses Infectious Disease Ontology (CIDO); and an extension of CIDO focused on COVID-19 (IDO-CovID-19).We also discuss how these ontologies might assist in information-driven efforts to deal with the ongoing COVID-19 pandemic, to accelerate data discovery in the early stages of future pandemics, and to promote reproducibility of infectious disease research. (shrink)

Ontologies, as the term is used in informatics, are structured vocabularies comprised of human- and computer-interpretable terms and relations that represent entities and relationships. Within informatics fields, ontologies play an important role in knowledge and data standardization, representation, integra- tion, sharing and analysis. They have also become a foundation of artificial intelligence (AI) research. In what follows, we outline the Coronavirus Infectious Disease Ontology (CIDO), which covers multiple areas in the domain of coronavirus diseases, including etiology, transmission, epidemiology, pathogenesis, diagnosis, (...) prevention, and treatment. We emphasize CIDO development relevant to COVID-19. (shrink)

In this paper we propose an Ontology of Commercial Exchange (OCE) based on Basic Formal Ontology. OCE is designed for re-use in the Industrial Ontologies Foundry (IOF) and in other ontologies addressing different aspects of human social behavior involving purchasing, selling, marketing, and so forth. We first evaluate some of the design patterns used in the Financial Industry Business Ontology (FIBO) and Product Types Ontology (PTO). We then propose terms and definitions that we believe will improve the representation of contractual (...) obligations, sales processes, and their associated documents. A commercial exchange, for instance, involves mutual agreement to reciprocate actions, such as transferring money, performing a service, or transferring goods. (shrink)

What follows is a first step towards an ontology of conscious mental processes. We provide a theoretical foundation and characterization of conscious mental processes based on a realist theory of intentionality and using BFO as our top-level ontology. We distinguish three components of intentional mental process: character, directedness, and objective referent, and describe several features of the process character and directedness significant to defining and classifying mental processes. We arrive at the definition of representational mental process as a process that (...) is the bringing into being, sustaining, modifying, or terminating of a mental representation. We conclude by outlining some benefits and applications of this approach. (shrink)

Loneliness in medicine is a serious problem not just for patients, for whom illness is intrinsically isolating, but also for physicians in the contemporary condition of medicine. We explore this problem by investigating the ideal physician-patient relationship, whose analogy with friendship has held enduring normative appeal. Drawing from Talbot Brewer and Nir Ben-Moshe, we argue that this appeal lies in a dynamic form of companionship incompatible with static models of friendship-like physician-patient relationships: a mutual refinement of embodied virtue that draws (...) both persons together. The ideal physician-patient relationship has a dialectical character that fosters each member's improvement of phenomenologically recognizing and embodying moral virtues. A key component of this dynamic is a commitment to the common goal of the patient's health, realized through joint interactivities and conversations over time. The physician's presence to the patient's suffering—understood best as an alienating phenomenological condition for the patient—orients and discloses possibilities for virtuous caregiving by structuring the meanings of the goals, conversations, and joint narrative constitutive of their relationship. Presence to suffering, paradoxically, is perhaps an important prerequisite for this dynamic partnership. These activities dialectically build an interpretive horizon of understanding through which moral goods and character refinement—in and for the other—may become revealed for both persons in their shared being-in-the-world. This analysis of suffering, mood, and revealing of (possible) moral goods has implications for addressing the modern problem of loneliness for patients and physicians, who are increasingly inhibited from building flourishing relationships with each other. (shrink)

Current COVID-19 pandemic and previous SARS/MERS outbreaks have caused a series of major crises to global public health. We must integrate the large and exponentially growing amount of heterogeneous coronavirus data to better understand coronaviruses and associated disease mechanisms, in the interest of developing effective and safe vaccines and drugs. Ontologies have emerged to play an important role in standard knowledge and data representation, integration, sharing, and analysis. We have initiated the development of the community-based Coronavirus Infectious Disease Ontology (CIDO). (...) As an Open Biomedical Ontology (OBO) library ontology, CIDO is an open source and interoperable with other existing OBO ontologies. In this article, the general architecture and the design patterns of the CIDO are introduced, CIDO representation of coronaviruses, phenotypes, anti-coronavirus drugs and medical devices (e.g. ventilators) are illustrated, and an application of CIDO implemented to identify repurposable drug candidates for effective and safe COVID-19 treatment is presented. (shrink)

The essay brings a summation of human efforts seeking to understand our existence. Plato and Kant & cognitive science complete reduction of philosophy to a neural mechanism, evolved along elementary Darwinian principles. Plato in his famous Cave Allegory explains that between reality and our experience of it there exists a great chasm, a metaphysical gap, fully confirmed through particle-wave duality of quantum physics. Kant found that we have two kinds of perception, two senses: By the spatial outer sense we perceive (...) phenomena, objects in space. Our temporal inner sense lets us perceive our inner state, noumena . Kant's two senses are fully confirmed through bilateral brain duality of cognitive science. The bilateral brain serves inner, temporal sense, logic & noumena in the left hemisphere. The right brain half is for the outer, spatial sense, geometry & phenomena. We form a whole system, a bilateral interior cosmos, a kind of world model, expressing what may lie beyond the metaphysical gap. In the right brain we build a phenomenal cosmos, to resemble the outer environment. In the brain's left hemisphere a noumenal cosmos, a model of our private world including Saint Teresa of Avila's castillo interior. The cosmos is regularly updated with novel sense data integrated into our memory banks. This was recognized early by Helmholtz (1860s). Our lives, health & well-being depend on us keeping our interior cosmos in good order. This used to be seen as saving one's precious soul from perdition. While we endeavour to keep our phenomenal cosmos neat & orderly by protecting the environment from harm, our noumenal cosmos to be livable requires us to engage in ethical conduct. This bilateral cosmos is responsible for our common sense judgment power, that we depend on for being able to lead a good & benign life. The 200 million neurons of BA10 in the prefrontal lobe have global access to the interior cosmos, & apply massive feedback to identify environmental conditions rapidly. The global access also gives conscious presence of the individual to itself, all that is present in the interior cosmos, for total freedom of action. In the left brain private ego, we are guarded by faith in divine mercy, & guided to choose the best course of action, able to survive under the most adverse conditions. For this, we receive directions from the Holy Ghost in Saint Teresa's castillo interior. (shrink)

In lieu of an abstract, here is a brief excerpt of the content:diacritics 35.1 (2005) 8-21MuseSearchJournalsThis JournalContents[Access article in PDF]Klossowski's Reading of Nietzsche Impulses, Phantasms, Simulacra, StereotypesDaniel W. SmithIn his writings on Nietzsche, Pierre Klossowski makes use of various concepts—such as intensities, phantasms, simulacra and stereotypes, resemblance and dissemblance, gregariousness and singularity—that have no place in Nietzsche's own oeuvre. These concepts are Klossowski's own creations, his own contributions to thought. Although Klossowski consistently refused to characterize himself as a philosopher ("Je (...) suis une 'maniaque,'" he once said, "Un point, c'est tout!"),1 his work in its entirety was marked by an extraordinary conceptual creation. From this point of view, his Nietzsche and the Vicious Circle can be read as a work in philosophy—at least in the idiosyncratic sense given to this term by Gilles Deleuze, who defined philosophy as the creation or invention of concepts [Deleuze and Guattari 2]. No doubt, Klossowski remains an almost unclassifiable figure—philosopher, novelist, essayist, translator, artist—and attempting to analyze his work through the prism of philosophy may seem to be a reductive approach that belies the complexity of his exceptional oeuvre. Reading Klossowski as a conceptual innovator, however, at least has the advantage of allowing us to chart a consistent trajectory through his difficult and often labyrinthine text, without denying its other dimensions (affective, perceptive, literary, and so on). In what follows, then, I would like to examine three of Klossowski's most characteristic and important concepts—impulses and their intensities, phantasms, and simulacra and their stereotypes—as well as the precise interrelations he establishes among them. Taken together, these three concepts describe what Klossowski terms the tripartite economy of soul, which constitutes the implicit model through which he interprets Nietzsche's thought.1Impulses as Fluctuating IntensitiesKlossowski describes his books on both Nietzsche and Sade as "essays devoted not to ideologies but to the physiognomies of problematic thinkers who differ greatly from each other" ["Postface" 137, emphasis added]. This emphasis on the "physiognomy" of thinkers reflects Nietzsche's insistence on taking the body rather than the mind as a guide for philosophy since the body is a more accessible phenomenon, less surrounded by myth and superstition. "The body and physiology as the starting point," Nietzsche wrote. "Why?... The phenomenon of the body is the richer, clearer, more tangible [End Page 8] phenomenon.... Belief in the body is more fundamental than belief in the soul" [WP §§492, 489, 491]. Klossowski himself, however, when writing of the intensive status of the impulses, frequently makes use of the term "soul" (âme), owing in part, no doubt, to his interest in the theological literature of the mystics, such as Meister Eckhardt and Teresa of Avila. For the mystics, the depth of the soul is something irreducible and uncreated: it eludes the exercise of the created intellect, and can only be grasped negatively.2 Nonetheless, if one can find a similar apophaticism (or "negative theology") in Klossowski, it is related exclusively to the immanent and chaotic movements of the soul's intensive affects, and not to the transcendence of God. What is incommunicable in the soul (or body) are its "impulses"—their fluctuations of intensity, their rises and falls, their manic elations and depressive descents, which are in constant variation.Nietzsche himself had recourse to a highly varied vocabulary to describe what Klossowski summarizes in the term "impulse": "drive" (Triebe), "desire" (Begierden), "instinct" (Instinke), "power" (Mächte), "force" (Kräfte), "impulse" (Reize, Impulse), "passion" (Leidenschaften), "feeling" (Gefülen), "affect" (Affekte), "pathos" (Pathos), and so on.3 Klossowski frequently employs the musical term tonalité to describe these states of the soul's fluctuating intensities—their diverse tones, timbres, and changing amplitudes—which can take on various forms ("aggressiveness, tolerance, intimidation, anguish, the need for solitude, the forgetting of oneself" [NVC 6]). At bottom, what these impulses express are what Klossowski calls the "obstinate singularity" of the human soul, which is by nature noncommunicable; they constitute "the unexchangeable depth" (le fond inéchangeable) or "the unintelligible depth" (le fond unintelligible) of the soul. What makes every individual... (shrink)

Biomedical ontologies are emerging as critical tools in genomic and proteomic research where complex data in disparate resources need to be integrated. A number of ontologies exist that describe the properties that can be attributed to proteins; for example, protein functions are described by Gene Ontology, while human diseases are described by Disease Ontology. There is, however, a gap in the current set of ontologies—one that describes the protein entities themselves and their relationships. We have designed a PRotein Ontology (PRO) (...) to facilitate protein annotation and to guide new experiments. The components of PRO extend from the classification of proteins on the basis of evolutionary relationships to the representation of the multiple protein forms of a gene (products generated by genetic variation, alternative splicing, proteolytic cleavage, and other post-translational modification). PRO will allow the specification of relationships between PRO, GO and other OBO Foundry ontologies. Here we describe the initial development of PRO, illustrated using human proteins from the TGF-beta signaling pathway. (shrink)

In this paper, we identify a class of responses to cases of manipulation that we label manipulator-focused views. The key insight of such views is that being subject to the will of another agent significantly affects our freedom and moral responsibility. Though different authors take this key insight in different directions, and the mechanics of their views are quite different, these views turn out to share many key components, and this allows us to discuss several authors’ views at the same (...) time, highlighting a variety of challenges for such views and helping to identify pitfalls to avoid in further developments of views of this type. Moreover, as we survey manipulator-focused views and the challenges that plague them, we go beyond the typical problem cases for such views—natural force variations of manipulation cases—and introduce several new manipulation cases. We conclude by comparing the prospects for this family of views with its main rival, namely bypassing views. (shrink)

I draw upon the conceptual resources of the extended mind thesis to analyze empathy and interpersonal understanding. Against the dominant mentalistic paradigm, I argue that empathy is fundamentally an extended bodily activity and that much of our social understanding happens outside of the head. First, I look at how the two dominant models of interpersonal understanding, theory theory and simulation theory, portray the cognitive link between folk psychology and empathy. Next, I challenge their internalist orthodoxy and offer an alternative "extended" (...) characterization of empathy. In support of this characterization, I analyze some narratives of individuals with Moebius syndrome, a kind of expressive deficit resulting from bilateral facial paralysis. I conclude by discussing how a Zen Buddhist ethics of responsiveness is helpful for articulating the practical significance of an extended, body-based account of empathy. (shrink)

The overall goal of the approach developed in this paper is to estimate the likelihood of a given kinetic kill scenario between hostile spacebased adversaries using the mathematical framework of Complex Conceptual Spaces Single Observation. Conceptual spaces are a cognitive model that provide a method for systematically and automatically mimicking human decision making. For accurate decisions to be made, the fusion of both hard and soft data into a single decision framework is required. This presents several challenges to this data (...) fusion framework. The first is the challenge involved in handling multiple complex terminologies, which is addressed by drawing on a set of Space Domain Ontologies. Another challenge is the complex combinatorics involved when considering all possible feature combinations. This can be mitigated by using integer linear programming optimization that is outlined by the Complex Conceptual Spaces Single Observation mathematical model framework. A third challenge is the complicated physics that is involved in a spacecraft collision that must be addressed to obtain a better understanding of threat assessment. Overcoming these various challenges allows for a quantitative ranking for the potential of a kinetic kill collision across multiple spacecraft pairs. In addition to overcoming these challenges this paper will break down threat assessment into four domains and identify a ranking of threat both for each individual domain and for the four domains combined. Simulation results are shown to verify the developed concepts. (shrink)

Researchers and practitioners are increasingly using machine‐generated synthetic data as a tool for advancing health science and practice, by expanding access to health data while—potentially—mitigating privacy and related ethical concerns around data sharing. While using synthetic data in this way holds promise, we argue that it also raises significant ethical, legal, and policy concerns, including persistent privacy and security problems, accuracy and reliability issues, worries about fairness and bias, and new regulatory challenges. The virtue of synthetic data is often understood (...) to be its detachment from the data subjects whose measurement data is used to generate it. However, we argue that addressing the ethical issues synthetic data raises might require bringing data subjects back into the picture, finding ways that researchers and data subjects can be more meaningfully engaged in the construction and evaluation of datasets and in the creation of institutional safeguards that promote responsible use. (shrink)

This article provides a philosophical response to the need for truth-telling about colonial history, focussing on the Australian context. The response consists in inviting philosophers and the public to engage in social-justice practices specified by a model called Distributed Truth-Telling (DTT), which integrates the historiography of injustices affecting Indigenous peoples with insights from social philosophy and cultural evolution theory. By contrast to official and large-scale truth commissions, distributed truth-telling is a set of non-elitist practices that weave three components: first, multisite, (...) multiformat, and multiscale inquiries into injustices; second, remedial imaginings and reasoning about moral repair and reconciliated futures; and finally, emotions suitable for motivating agents to cooperatively plan and implement moral revolutions. Distributed truth-telling can entrench virtuous feedback loops that contribute to moral revolutions. However, vicious feedback loops associated with collective denial and biases can impair distributed truth- telling and thwart moral revolutions. (shrink)

The COVID-19 pandemic prompted immense work on the investigation of the SARS-CoV-2 virus. Ontologies – structured, controlled, vocabularies – are designed to support consistency of interpretation, and thereby to prevent the development of data silos. This paper describes how ontologies are serving this purpose in the virus research domain, following the principles of the Open Biological and Biomedical Ontology (OBO) Foundry and drawing on the resources of the Infectious Disease Ontology (IDO) Core. We report the development of the Virus Infectious (...) Disease Ontology (VIDO), a reference ontology extending IDO Core covering viral infectious diseases. We examine newly minted terms, showcase ontology term reuse, and illustrate the use of VIDO by annotating selections from recent life science research on SAR-CoV-2, in the interest of supporting machine learning projects. (shrink)

In this article, I attempt to bring some conceptual clarity to several key terms and foundational claims that make up Levinas's body-based conception of ethics. Additionally, I explore ways that Levinas's arguments about the somatic basis of subjectivity and ethical relatedness receive support from recent empirical research. The paper proceeds in this way: First, I clarify Levinas's use of the terms “sensibility”, “subjectivity”, and “proximity” in Otherwise than Being: or Beyond Essence . Next, I argue for an interpretation of Levinas's (...) thought that I suggest is buttressed by recent experimental work in both developmental psychology and neuroscience. I provide examples of research that I suggest opens up Levinas's phenomenological analysis in new and interesting ways. I also urge the importance of Levinas's phenomenological analysis in contextualizing the ethical significance of these empirical findings. (shrink)

We discuss recent progress in the development of cognitive ontologies and summarize three challenges in the coordinated development and application of these resources. Challenge 1 is to adopt a standardized definition for cognitive processes. We describe three possibilities and recommend one that is consistent with the standard view in cognitive and biomedical sciences. Challenge 2 is harmonization. Gaps and conflicts in representation must be resolved so that these resources can be combined for mark-up and interpretation of multi-modal data. Finally, Challenge (...) 3 is to test the utility of these resources for large-scale annotation of data, search and query, and knowledge discovery and integration. As term definitions are tested and revised, harmonization should enable coordinated updates across ontologies. However, the true test of these definitions will be in their community-wide adoption which will test whether they support valid inferences about psychological and neuroscientific data. (shrink)

Disaster response requires the cooperation of multiple emergency responder organizations (EROs). However, after‐action reports relating to large‐scale disasters identity communication difficulties among EROs as a major hindrance to collaboration. On the one hand, the use of two‐radio communication, based on multiple orthogonal frequencies and uneven coverage, has been shown to degrade inter‐organization communication. On the other hand, because they reflect different areas of expertise, EROs use differing terminologies, which are difficult to reconcile. These issues lead to ambiguities, misunderstandings, and inefficient (...) exchange of data and information among those involved, which can impede the response process and slow decision making. We, therefore, hypothesize that promoting semantic interoperability across ERO information systems might improve information exchange among stakeholders and thereby allow a more coherent response to the disaster. We propose an ontology‐based messaging service on the basis of the Emergency Data Exchange Language (EDXL) standards. The parties involved will continue to use the terminologies to which they are accustomed, but the system will resolve inconsistencies and thereby enhance mutual understanding among EROs by ensuring semantic translation of the exchanged information. The evaluation of the semantic translation demonstrated the effectiveness and accuracy of the proposed service. (shrink)

This paper argues that scientific studies distinguish themselves from other studies by a combination of their processes, their (knowledge) elements and the roles of these elements. This is supported by constructing a process model. An illustrative example based on Newtonian mechanics shows how scientific knowledge is structured according to the process model. To distinguish scientific studies from research and scientific research, two additional process models are built for such processes. We apply these process models: (1) to argue that scientific progress (...) should emphasize both the process of change and the content of change; (2) to chart the major stages of scientific study development; and (3) to define “science”. (shrink)

In “Ontologies Relevant to behaviour change interventions: A Method for their Development” Wright, et al. outline a step by step process for building ontologies of behaviour modification – what the authors call the Refined Ontology Developmental Method (RODM) – and demonstrate its use in the development of the Behaviour Change Intervention Ontology (BCIO). RODM is based on the principles of good ontology building used by the Open Biomedical Ontology (OBO) Foundry in addition to those outlined in (Arp, Smith, and Spear (...) 2015). BCIO uses as its top-level ontology Basic Formal Ontology (BFO). The methods outlined in Wright, et al. are a valuable contribution to the field, especially the use of formal mechanisms for literature annotation and expert stakeholder review, and the BCIO will certainly play an important role in the extension of OBO Foundry ontologies into the behavioural domain. (shrink)

Host-microbiome interactions (HMIs) are critical for the modulation of biological processes and are associated with several diseases, and extensive HMI studies have generated large amounts of data. We propose that the logical representation of the knowledge derived from these data and the standardized representation of experimental variables and processes can foster integration of data and reproducibility of experiments and thereby further HMI knowledge discovery. A community-based Ontology of Host-Microbiome Interactions (OHMI) was developed following the OBO Foundry principles. OHMI leverages established (...) ontologies to create logically structured representations of microbiomes, microbial taxonomy, host species, host anatomical entities, and HMIs under different conditions and associated study protocols and types of data analysis and experimental results. (shrink)

Driven by the use cases of PubChemRDF and SCAIView, we have developed a first community-based clinical trial ontology (CTO) by following the OBO Foundry principles. CTO uses the Basic Formal Ontology (BFO) as the top level ontology and reuses many terms from existing ontologies. CTO has also defined many clinical trial-specific terms. The general CTO design pattern is based on the PICO framework together with two applications. First, the PubChemRDF use case demonstrates how a drug Gleevec is linked to multiple (...) clinical trials investigating Gleevec’s related chemical compounds. Second, the SCAIView text mining engine shows how the use of CTO terms in its search algorithm can identify publications referring to COVID-19-related clinical trials. Future opportunities and challenges are discussed. (shrink)

In this article I examine the consequences of the dominance of intuitive thinking in moral judging and deciding for the role of moral reasoning in moral education. I argue that evidence for the reliability of moral intuitions is lacking. We cannot determine when we can trust our intuitive moral judgements. Deliberate and critical reasoning is needed, but it cannot replace intuitive thinking. Following Robin Hogarth, I argue that intuitive judgements can be improved. The expertise model for moral development, proposed by (...) Hubert and Stuart Dreyfus, not only teaches us how we acquire intuitive moral judgements, it also shows the interconnectedness of intuitive thinking and deliberate reasoning. Analysing the expertise model in more detail, I show that it cannot do justice to the importance of reasoning skills. Reasoning skills are needed because we expect people to be able to argue for their standpoints. I conclude that moral education should not only aim at improving intuitive moral judgements, but also at acquiring reasoning skills. (shrink)

The Joint Battle Management Language (JBML) is an XML-based language designed to allow Command and Control (C2) systems to interface easily with Modeling and Simulation (M&S) systems. While some of the XML-tags defined in this language correspond to types of entities that exist in reality, others are mere syntactic artifacts used to structure the messages themselves. Because these two kinds of tags are not formally distinguishable, JBML messages in effect confuse data with what the data represent. In this paper we (...) show how a realism-based ontology combined with a rule language can be used to make these distinctions explicit. The approach allows storage of the contents of JBML messages in a Referent Tracking System in a format that mimics the structure of reality thereby providing an aid to message validation. (shrink)