Participação dos neurônios noradrenérgicos do Locus Coeruleus na geração central das atividades inspiratória e expiratória em resposta à ativação dos quimiorreceptores centrais de ratos

• Autor(a) principal: Magalhães, Karolyne Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-08052019-145114/
• topic: Active expiration , Control of upper airway resistance; Expiração ativa; Farmacogenética; Hipercapnia/acidose; Hypercapnia; Locus coeruleus; Locus coeruleus; Padrão respiratório; Resistência das vias aéreas superiores; Respiratory pattern

Em condições basais a inspiração é um fenômeno ativo enquanto a expiração é um fenômeno passivo. Em condições de desafios metabólicos, como aumento da pressão parcial de CO2 e da [H+] no sangue arterial (hipercapnia/acidose), ocorre aumento da atividade inspiratória, a expiração passa a ser ativa, produzindo aumentos da atividade dos músculos abdominais, e a resistência das vias aéreas superiores reduz. O Locus Coeruleus (LC) contém neurônios noradrenérgicos (NE) que aumentam sua frequência de potenciais de ação quando expostos a elevados níveis de CO2/[H+] e se comunicam com os neurônios respiratórios do tronco encefálico para fazer ajustes compensatórios na ventilação pulmonar durante a hipercapnia/acidose. Utilizando preparações in situ de ratos avaliamos a contribuição dos neurônios NE do LC na geração central das atividades inspiratória e expiratória e no controle da resistência das vias aéreas superiores em condições basais e em resposta a hipercapnia/acidose. Neurônios NE do LC foram seletivamente silenciados de maneira aguda e reversível pela aplicação do peptídeo de inseto alatostatina (Alst) após a transfecção celular utilizando um vetor lentiviral para expressão de receptores de Drosophila para a Alst acoplados a proteína G inibitória (AlstR). Dez a doze dias após, realizamos a abordagem dorsal da preparação in situ de ratos. Os nervos frênico (PN), abdominal (AbN), hipoglosso (HN) e vago cervical (cVN) foram registrados e analisados em diferentes fases do ciclo respiratório. Registros extracelulares single unit dos neurônios do LC também foram realizados. A frequência respiratória (fR), a duração da inspiração (DI) e da expiração (DE), a expiração ativa, a magnitude da modulação respiratória e a frequência de potenciais de ação dos neurônios do LC também foram avaliadas. A inibição seletiva dos neurônios NE do LC usando Alst não provocou alterações significativas na atividade dos motores nervos respiratórios, na fR, DI e DE em normocapnia. A inibição desses neurônios antes e/ou durante à hipercapnia/acidose reduziu significantemente a amplitude do AbN e em alguns momentos, eliminou a expiração ativa, além de reduzir as respostas inspiratórias do PN e HN (amplitude) e a atividade pós-inspiratória (adução da glote) do cVN. Quandoda ausência da expiração ativa após a inibição dos neurônios NE do LC, a DI, DE e a duração da atividade pré-inspiratória do cVN (abdução da glote) e HN (protusão da língua) foram normalizadas. A adição de Alst em preparações in situ de ratos que não expressavam o AsltR durante a hipercapnia/acidose não causou alterações no padrão dos nervos motores respiratórios registrados, na incidência da expiração ativa e na fR, DI e DE. Entre os neurônios do LC registrados, encontramos três populações com diferentes padrões de modulação pela respiração e uma com atividade tônica. A hipercapnia/acidose aumentou a magnitude da modulação respiratória e a frequência de potenciais de ação destas populações neuronais. Esses dados demonstram que os neurônios NE do LC exercem importante papel modulatório excitatório na geração central da inspiração, expiração ativa e no controle da resistência das vias aéreas superiores evocados pela hipercapnia/acidose em preparações in situ de ratos