Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cândido, Vanessa Brito
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-19012022-180713/
Resumo: Sabe-se que a hipertensão arterial cursa com disfunção autonômica, hipertonia simpática e importante hiperatividade do sistema renina angiotensina plasmático e tecidual, e que esses déficits podem ser corrigidos/reduzidos pelo treinamento físico. Trabalhos recentes demonstraram haver em hipertensos crônicos lesão da barreira hematoencefálica (BHE) em áreas de controle autonômico, com acesso da angiotensina II plasmática ao parênquima cerebral, o que comprometia ainda mais a disfunção autonômica, e que o treinamento físico também melhorava a funcionalidade da BHE. Os mecanismos pelos quais a hipertensão prejudica o funcionamento da BHE, ainda não estão totalmente esclarecidos e praticamente nada se sabe sobre os mecanismos que corrigem a função de barreira em hipertensos treinados. No presente trabalho objetivamos avaliar em SHR e seus controles normotensos os efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da BHE, analisando a ultraestrutura de capilares encefálicos dos núcleos paraventricular do hipotálamo (PVN), trato solitário (NTS) e região rostroventrolateral do bulbo (RVLM), com especial ênfase nas vias de transporte transcelular e paracelular através do endotélio vascular. Ratos SHR e Wistar foram submetidos ao protocolo de treinamento aeróbio (T=50-60% da capacidade máxima, 1 hora/dia, 5 dias/semana) ou mantidos sedentários (S) por 4 semanas e cronicamente canulados para a avaliação de parâmetros hemodinâmicos/autonômicos. A permeabilidade da BHE foi avaliada pela microscopia de fluorescência após a administração intra-arterial de corantes fluorescentes de alto e baixo peso molecular e sua integridade/lesão pela microscopia eletrônica de transmissão em cortes transversais ultrafinos dos capilares encefálicos. SHR-S vs Wistar-S apresentavam elevada PA média e FC basais, aumento da variabilidade da PA sistólica, reduzida variabilidade da FC e do barorreflexo espontâneo, elevado extravasamento do corante de baixo peso molecular, indicativo do aumento da permeabilidade da BHE, acompanhadas nas 3 áreas autonômicas por aumento significativo do número de vesículas transcitóticas, mas sem alteração da expressão das junções oclusivas que limitam o transporte paracelular. Por sua vez o treinamento determinou nos SHR-T bradicardia de repouso, queda parcial da PA média, redução da variabilidade da PAS e aumento da variabilidade da FC com melhora substancial no controle autonômico da circulação, acompanhados nas 3 áreas autonômicas de normalização da permeabilidade da BHE e redução significativa do número de vesículas transcitóticas nos capilares encefálicos, cujos valores foram similares aos apresentados pelos grupos normotensos. Ambos os grupos treinados apresentaram aumentos significativos na extensão das junções oclusivas que passaram a ocupar uma porcentagem maior da borda de contato entre 2 células endoteliais. Alterações na transcitose induzidas pela hipertensão e treinamento aeróbio foram confirmadas por alterações similares na expressão de caveolina-1, um dos principais constituintes das vesículas transcelulares. Observou-se no PVN, NTS e RVLM forte correlação positiva entre o número de vesículas transcitóticas e a permeabilidade da BHE. Adicionalmente, a permeabilidade da BHE correlacionava-se positivamente com a variabilidade da PA sistólica e negativamente com a variabilidade da FC. Nossos dados indicam que a perda da funcionalidade da BHE na hipertensão é devida ao aumento da transcitose vesicular, sem alteração do transporte paracelular. Indicam também que o treinamento melhora o controle autonômico da circulação de hipertensos por normalizar a transcitose, com ganho adicional na resistência das junções oclusivas.
id USP_2e8c383f3950c1cbaec26890c7780f62
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-19012022-180713
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.Effects of hypertension and aerobic training on blood-brain barrier functionality in nuclei of autonomic control: Mechanisms involved in paracellular and transcellular transport.Aerobic TrainingBarreira hematoencefálicaBlood-brain barrierHipertensãoHypertensionparacellular transportTranscitoseTranscytosisTransporte ParacelularTreinamento AeróbioSabe-se que a hipertensão arterial cursa com disfunção autonômica, hipertonia simpática e importante hiperatividade do sistema renina angiotensina plasmático e tecidual, e que esses déficits podem ser corrigidos/reduzidos pelo treinamento físico. Trabalhos recentes demonstraram haver em hipertensos crônicos lesão da barreira hematoencefálica (BHE) em áreas de controle autonômico, com acesso da angiotensina II plasmática ao parênquima cerebral, o que comprometia ainda mais a disfunção autonômica, e que o treinamento físico também melhorava a funcionalidade da BHE. Os mecanismos pelos quais a hipertensão prejudica o funcionamento da BHE, ainda não estão totalmente esclarecidos e praticamente nada se sabe sobre os mecanismos que corrigem a função de barreira em hipertensos treinados. No presente trabalho objetivamos avaliar em SHR e seus controles normotensos os efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da BHE, analisando a ultraestrutura de capilares encefálicos dos núcleos paraventricular do hipotálamo (PVN), trato solitário (NTS) e região rostroventrolateral do bulbo (RVLM), com especial ênfase nas vias de transporte transcelular e paracelular através do endotélio vascular. Ratos SHR e Wistar foram submetidos ao protocolo de treinamento aeróbio (T=50-60% da capacidade máxima, 1 hora/dia, 5 dias/semana) ou mantidos sedentários (S) por 4 semanas e cronicamente canulados para a avaliação de parâmetros hemodinâmicos/autonômicos. A permeabilidade da BHE foi avaliada pela microscopia de fluorescência após a administração intra-arterial de corantes fluorescentes de alto e baixo peso molecular e sua integridade/lesão pela microscopia eletrônica de transmissão em cortes transversais ultrafinos dos capilares encefálicos. SHR-S vs Wistar-S apresentavam elevada PA média e FC basais, aumento da variabilidade da PA sistólica, reduzida variabilidade da FC e do barorreflexo espontâneo, elevado extravasamento do corante de baixo peso molecular, indicativo do aumento da permeabilidade da BHE, acompanhadas nas 3 áreas autonômicas por aumento significativo do número de vesículas transcitóticas, mas sem alteração da expressão das junções oclusivas que limitam o transporte paracelular. Por sua vez o treinamento determinou nos SHR-T bradicardia de repouso, queda parcial da PA média, redução da variabilidade da PAS e aumento da variabilidade da FC com melhora substancial no controle autonômico da circulação, acompanhados nas 3 áreas autonômicas de normalização da permeabilidade da BHE e redução significativa do número de vesículas transcitóticas nos capilares encefálicos, cujos valores foram similares aos apresentados pelos grupos normotensos. Ambos os grupos treinados apresentaram aumentos significativos na extensão das junções oclusivas que passaram a ocupar uma porcentagem maior da borda de contato entre 2 células endoteliais. Alterações na transcitose induzidas pela hipertensão e treinamento aeróbio foram confirmadas por alterações similares na expressão de caveolina-1, um dos principais constituintes das vesículas transcelulares. Observou-se no PVN, NTS e RVLM forte correlação positiva entre o número de vesículas transcitóticas e a permeabilidade da BHE. Adicionalmente, a permeabilidade da BHE correlacionava-se positivamente com a variabilidade da PA sistólica e negativamente com a variabilidade da FC. Nossos dados indicam que a perda da funcionalidade da BHE na hipertensão é devida ao aumento da transcitose vesicular, sem alteração do transporte paracelular. Indicam também que o treinamento melhora o controle autonômico da circulação de hipertensos por normalizar a transcitose, com ganho adicional na resistência das junções oclusivas.It is well known that arterial hypertension courses with autonomic dysfunction, sympathetic hypertonia, plasma and tissue hyperactivity of the renin angiotensin system. It is also known that exercise training was able to correct/reduce these abnormalities. Recent studies demonstrated the presence of blood-brain barrier (BBB) lesion within autonomic nuclei with access of plasma angiotensin II into brain parenchyma, which augments autonomic impairment and that exercise training is able to improve BBB functionality. The mechanisms conditioning hypertension-induced BBB lesion are still controversial and nothing is know concerning the mechanisms determining training-induced restoration of BBB function. In the present study we aimed to evaluate in SHR and normotensive controls the effects of hypertension and exercise training on BBB function within capillaries of the paraventricular nucleus of hypothalamus (PVN), nucleus of the solitary tract (NTS) and rostroventrolateral medulla (RVLM), with focus on the transcellular and paracellular transports across the endothelium. SHR and Wistar rats were submitted to aerobic training (T=50-60% of maximal aerobic capacity, 1hour/day, 5 days/week) or kept sedentary (S) for 4 weeks. At the end of protocols rats were cannulated for hemodynamic/autonomic evaluation. BBB permeability was analyzed by fluorescence microscopy after intra-arterial administration of 2 fluorescent dyes of high and low molecular weight; the BBB lesion/integrity was evaluated by transmission electron microscopy in transverse ultrathin slices of brain capillaries. SHR-S vs Wistar-S exhibited high mean AP and HR, increased systolic AP variability, reduced HR variability and spontaneous baroreflex sensitivity and increased BBB leakage of the low molecular weight dye. These responses were accompanied by a significant increase of transcytotic vesicles number without changes in the expression of tight junctions that limited the transcellular transport. On the other hand, aerobic training caused in SHR-T resting bradycardia, partial mean AP fall, reduction of systolic AP variability, and increase in HR variability, with great improvement of autonomic control of the circulation that were accompanied by normalization of BBB permeability and significant reduction of transcytotic vesicles number in the 3 autonomic areas. Both trained groups exhibited marked increase in tight junctions extension, which occupied a larger percentage of capillary border within 2 endothelial cells. Hypertension- and training-induced transcytosis were confirmed by similar changes in caveolin-1 expression, the main constituent of transcellular vesicles. There were strong positive correlations between the number of transcytotic vesicles and the BBB permeability within the PVN, NTS and RVLM. In addition, the BBB permeability was positively correlated with Systolic AP and negatively correlated with HR variability. Our data indicated that BBB dysfunction in hypertension is due to an increased transcytosis without changes in the paracellular pathway. Exercise training ameliorates SHRs autonomic control by normalizing transcytosis, with an additional improvement on tight junctions tightness.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMichelini, Lisete CompagnoCândido, Vanessa Brito2021-12-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-19012022-180713/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-01-19T13:00:27Zoai:teses.usp.br:tde-19012022-180713Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-01-19T13:00:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
Effects of hypertension and aerobic training on blood-brain barrier functionality in nuclei of autonomic control: Mechanisms involved in paracellular and transcellular transport.
title Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
spellingShingle Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
Cândido, Vanessa Brito
Aerobic Training
Barreira hematoencefálica
Blood-brain barrier
Hipertensão
Hypertension
paracellular transport
Transcitose
Transcytosis
Transporte Paracelular
Treinamento Aeróbio
title_short Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
title_full Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
title_fullStr Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
title_full_unstemmed Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
title_sort Efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da barreira hematoencefálica em núcleos de controle autonômico: mecanismos envolvidos no transporte paracelular e transcelular.
author Cândido, Vanessa Brito
author_facet Cândido, Vanessa Brito
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Michelini, Lisete Compagno
dc.contributor.author.fl_str_mv Cândido, Vanessa Brito
dc.subject.por.fl_str_mv Aerobic Training
Barreira hematoencefálica
Blood-brain barrier
Hipertensão
Hypertension
paracellular transport
Transcitose
Transcytosis
Transporte Paracelular
Treinamento Aeróbio
topic Aerobic Training
Barreira hematoencefálica
Blood-brain barrier
Hipertensão
Hypertension
paracellular transport
Transcitose
Transcytosis
Transporte Paracelular
Treinamento Aeróbio
description Sabe-se que a hipertensão arterial cursa com disfunção autonômica, hipertonia simpática e importante hiperatividade do sistema renina angiotensina plasmático e tecidual, e que esses déficits podem ser corrigidos/reduzidos pelo treinamento físico. Trabalhos recentes demonstraram haver em hipertensos crônicos lesão da barreira hematoencefálica (BHE) em áreas de controle autonômico, com acesso da angiotensina II plasmática ao parênquima cerebral, o que comprometia ainda mais a disfunção autonômica, e que o treinamento físico também melhorava a funcionalidade da BHE. Os mecanismos pelos quais a hipertensão prejudica o funcionamento da BHE, ainda não estão totalmente esclarecidos e praticamente nada se sabe sobre os mecanismos que corrigem a função de barreira em hipertensos treinados. No presente trabalho objetivamos avaliar em SHR e seus controles normotensos os efeitos da hipertensão e do treinamento aeróbio sobre a funcionalidade da BHE, analisando a ultraestrutura de capilares encefálicos dos núcleos paraventricular do hipotálamo (PVN), trato solitário (NTS) e região rostroventrolateral do bulbo (RVLM), com especial ênfase nas vias de transporte transcelular e paracelular através do endotélio vascular. Ratos SHR e Wistar foram submetidos ao protocolo de treinamento aeróbio (T=50-60% da capacidade máxima, 1 hora/dia, 5 dias/semana) ou mantidos sedentários (S) por 4 semanas e cronicamente canulados para a avaliação de parâmetros hemodinâmicos/autonômicos. A permeabilidade da BHE foi avaliada pela microscopia de fluorescência após a administração intra-arterial de corantes fluorescentes de alto e baixo peso molecular e sua integridade/lesão pela microscopia eletrônica de transmissão em cortes transversais ultrafinos dos capilares encefálicos. SHR-S vs Wistar-S apresentavam elevada PA média e FC basais, aumento da variabilidade da PA sistólica, reduzida variabilidade da FC e do barorreflexo espontâneo, elevado extravasamento do corante de baixo peso molecular, indicativo do aumento da permeabilidade da BHE, acompanhadas nas 3 áreas autonômicas por aumento significativo do número de vesículas transcitóticas, mas sem alteração da expressão das junções oclusivas que limitam o transporte paracelular. Por sua vez o treinamento determinou nos SHR-T bradicardia de repouso, queda parcial da PA média, redução da variabilidade da PAS e aumento da variabilidade da FC com melhora substancial no controle autonômico da circulação, acompanhados nas 3 áreas autonômicas de normalização da permeabilidade da BHE e redução significativa do número de vesículas transcitóticas nos capilares encefálicos, cujos valores foram similares aos apresentados pelos grupos normotensos. Ambos os grupos treinados apresentaram aumentos significativos na extensão das junções oclusivas que passaram a ocupar uma porcentagem maior da borda de contato entre 2 células endoteliais. Alterações na transcitose induzidas pela hipertensão e treinamento aeróbio foram confirmadas por alterações similares na expressão de caveolina-1, um dos principais constituintes das vesículas transcelulares. Observou-se no PVN, NTS e RVLM forte correlação positiva entre o número de vesículas transcitóticas e a permeabilidade da BHE. Adicionalmente, a permeabilidade da BHE correlacionava-se positivamente com a variabilidade da PA sistólica e negativamente com a variabilidade da FC. Nossos dados indicam que a perda da funcionalidade da BHE na hipertensão é devida ao aumento da transcitose vesicular, sem alteração do transporte paracelular. Indicam também que o treinamento melhora o controle autonômico da circulação de hipertensos por normalizar a transcitose, com ganho adicional na resistência das junções oclusivas.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-12-03
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-19012022-180713/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-19012022-180713/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257124173774848