Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3977582 bytes, checksum: 6a5b8750e2be83e492617d4f9954fa26 (MD5) Previous issue date: 2011-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Introduction: The Transient Receptor Potential (TRP) superfamily of cation channels is remarkable since it displays greater diversity in activation mechanisms, and are targets for plant-derived compounds. Aim: To investigate the role of TRP channels in the vasorelaxant response of rotundifolone in the superior mesenteric artery from Lyon Normotensive (LN) rats. Methods and Results: Endothelium-denuded artery rings were suspended by platinum hooks for isometric tension recordings. In nominally free-Ca2+ medium, the rings were submitted to successive phenylephrine (Phe) contractions to deplete Ca2+- stores and contracted to CaCl2 (10-2 M). The maximum response (MR) of CaCl2-contractions in presence of nifedipine (10-6 M) (MR = 31.66 ± 2.27 %) were significantly attenuated in the presence of nifedipine plus rotundifolone (3 x 10-4 and 3 x 10-3 M) (MR = 9.30 ± 2.38 and 1.12 ± 0.31 %) or nifedipine plus menthol (10-4 and 10-3 M) (MR = 10.96 ± 1.34 and 1.52 ± 0.82 %). Rotundifolone caused relaxation of vessels pre-contracted with Phe (MR = 100.32 ± 3.88 %; pD2 = 3.59 ± 0.04, n = 6). The vasorelaxant effect induced by rotundifolone was significantly atenuated in the presence of Gd3+ (10-4 M) (MR = 83.74 ± 5.71 %; pD2 = 3.15 ± 0.06); Gd3+ (2.25 x 10-5 or 2 x 10- 6 M) (pD2 = 3.18 ± 0.06 and 3.32 ± 0.03 %) or BCTC (MR = 76.30 ± 2.15 %; pD2 = 3.46 ± 0.04), but no in the presence of ruthenium red, La3+ or Mg2+, nor after TRPV1 desensitization with capsaicin. Menthol caused relaxation of vessels pre-contracted with Phe (MR = 105.07 ± 3.07 %; pD2 = 3.72 ± 0.02). The vasorelaxant effect induced by menthol was significantly potentiated in the presence of ruthenium red (10-5 M), a non-selective TRP channels blocker (pD2 = 4.12 ± 0,04, n = 6). Also, the vasorelaxant response of menthol was significantly attenuated in the presence of La3+ (8 x 10-5 M), non-selective TRP channels blocker (MR = 89.05 ± 1.61 %); Mg2+ (2.25 x 10-3 M), TRPM3, 6 and 7 selective blocker (MR = 90.76 ± 2.94 %); Gd3+ (10-4 M), TRPV4, TRPC1, 3 and 6, TRPM3 and 4 channels blocker (MR = 73.82 ± 5.44 %); Gd3+ (2.25 x 10-5 M), TRPC3 and 6, TRPV4 channels blocker (MR = 88.04 ± 2.33 %); Gd3+ (2 x 10- 6 M), TRPC6 selective blocker (MR = 89,30 ± 3,61 %) or BCTC (2 x 10-6 M), TRPM8 and TRPV1 channels blocker (MR = 66.77 ± 6.05 %), and after TRPV1 desensitization with capsaicin (10-5 M) (RM = 88.96 ± 4.50). The basal tension was reduced by change in the thermostat temperature from 37 ºC to 25ºC and 18ºC (MR = 21.15 ± 0.78 and 28.84 ± 1.03 %). This response was significantly potentiated by rotundifolone (3 x 10-3 M) (MR = 28.01 ± 1.81 and 38.45 ± 1.98 %) or menthol (10-3 M) (MR = 29.87 ± 1.25 and 43.03 ± 2.22 %). In the way similar to menthol, the effects induced by rotundifolone were attenuated in free-Ca2+ medium plus EGTA (MR = 20.42 ± 1.97 and 30.90 ± 2.58 %) or in the presence of BCTC (MR = 17.05 ± 1.94 and 26.48 ± 3.39 %), but not when the vessels were pre-treated with ruthenium red or capsaicin. The RNAm and the protein of the TRPM8 channel are expressed in the superior mesenteric artery from LN rats. Conclusions: These data suggest that rotundifolone induces concentration-dependent relaxation in the mesenteric artery due to inhibition of ROC and SOC channels (probably TRPC1 and TRPC6) and activation of TRPM8 channels. / Introdução: A superfamília Potencial Receptor Transiente (TRP) de canais catiônicos se destaca por exibir uma grande diversidade de mecanismos de ativação, e são alvos de compostos derivados de plantas. Objetivo: Investigar o papel de canais TRP na resposta vasorrelaxante de rotundifolona em artéria mesentérica superior de ratos Normotenso de Lyon (LN). Métodos e Resultados: Anéis de artéria sem endotélio foram suspensos em hastes metálicas para registro de tensão isométrica. Em meio nominalmente sem Ca2+, os anéis foram submetidos a contrações sucessivas com FEN para depleção dos estoques de Ca2+ e contraídos com CaCl2 (10-2 M). O efeito máximo (Emáx) das contrações com CaCl2 na presença de nifedipino (10-6 M) (Emáx = 31,66 ± 2,27 %) foi significativamente atenuado na presença de nifedipino mais rotundifolona (3 x 10-4 e 3 x 10-3 M) (Emáx = 9,30 ± 2,38 e 1,12 ± 0,31 %) e nifedipino mais mentol (10-4 e 10-3 M) (Emáx = 10,96 ± 1,34 and 1,52 ± 0,82 %). Rotundifolona causou relaxamento de vasos pré-contraídos com FEN (Emáx = 100,32 ± 3,88 %; pD2 = 3,59 ± 0,04, n = 6). O efeito vasorrelaxante induzido por rotundifolona foi signigficativamente atenuado na presença de Gd3+ (10-4M) (Emáx = 83,74 ± 5,71 %; pD2 = 3,15 ± 0,06); Gd3+ (2,25 x 10-5 ou 2 x 10-6 M) (pD2 = 3,18 ± 0,06 e 3,32 ± 0,03 %) ou BCTC (Emáx = 76,30 ± 2,15 %; pD2 = 3,46 ± 0,04), mas não na presença de vermeho de rutênio, La3+ or Mg2+, nem após dessensibilização do TRPV1 com capsaicina. Mentol também causou o relaxamento de vasos pré-contraídos com FEN (Emáx = 105,07 ± 3,07 %; pD2 = 3,72 ± 0,02). O efeito vasorrelaxante induzido por mentol foi significativamente potencializado na presença de vermelho de rutênio (10-5 M), um bloqueador não seletivo de canais TRP (pD2 = 4,12 ± 0,04, n = 6) e significativamente atenuada na presença de La3+ (8 x 10-5 M), bloqueador não seletivo de canais TRP (Emáx = 89,05 ± 1,61 %); Mg2+ (2,25 x 10-3 M), bloqueador seletivo dos canais TRPM3, 6 e 7 (Emáx = 90,76 ± 2,94 %); Gd3+ (10-4 M), bloqueador de canais TRPV4, TRPC1, 3 and 6, TRPM3 and 4 (Emáx = 73,82 ± 5,44 %); Gd3+ (2,25 x 10-5 M), bloqueador de canais TRPC3 and 6, TRPV4 (Emáx = 88,04 ± 2,33 %); Gd3+ (2 x 10-6 M), bloqueador seletivo do TRPC6 (Emáx = 89,30 ± 3,61 %) ou BCTC (2 x 10-6 M), bloqueador dos TRPM8 e TRPV1 (Emáx = 66,77 ± 6,05 %), e após a dessensibilização do TRPV1 com capsaicina (10-5 M) (Emáx = 88,96 ± 4,50). A tensão basal foi reduzida por mudança na temperature do banho de 37 ºC para 25ºC e 18ºC (Emáx = 21,15 ± 0,78 e 28,84 ± 1,03 %). Essa resposta foi significativamente potencializada por rotundifolona (3 x 10-3 M) (Emáx = 28,01 ± 1,81 e 38,45 ± 1,98 %) ou mentol (10-3 M) (Emáx = 29,87 ± 1,25 e 43,03 ± 2,22 %). Semelhante ao mentol, os efeitos induzidos por rotundifolona foram atenuados em meio sem Ca2+ mais EGTA (Emáx = 20,42 ± 1,97 e 30,90 ± 2,58 %) ou na presença de BCTC (Emáx = 17,05 ± 1,94 e 26,48 ± 3,39 %), mas não quando os vasos foram pré-tratados com vermelho de rutênio ou capsaicina. O RNAm e a proteína do canal TRPM8 são expressos em artéria mesentérica de ratos LN. Conclusões: Esses dados sugerem que rotundifolona induz relaxamento dependente de concentração em artéria mesentérica devido à inibição de canais ROC e SOC (provavelmente TRPC1 e TRPC6) e ativação de canais TRPM8.

Submitted by ROBERTO PAULO CORREIA DE ARAÚJO (ppgorgsistem@ufba.br) on 2016-10-18T14:55:15Z No. of bitstreams: 1 Milena Ramos Reis.pdf: 2152638 bytes, checksum: 876fac844a4f4a8b22cb82e9cdeb5f3b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T14:55:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milena Ramos Reis.pdf: 2152638 bytes, checksum: 876fac844a4f4a8b22cb82e9cdeb5f3b (MD5) / O carvacrol, um monoterpeno fenólico encontrado nos óleos essenciais de diversas plantas do gênero Origanum, já demonstrou causar hipotensão e vasodilatação em diferentes leitos vasculares de ratos normotensos, porém, seu efeito em ratos hipertensos ainda não foi elucidado. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos cardiovasculares do carvacrol em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) e comparar com normotensos Wistar, utilizando ensaios farmacológicos in vitro (estudos funcionais e celulares) e in vivo. Nos ensaios funcionais in vitro, anéis de artéria mesentérica superior isolada de animais hipertensos e normotensos foram précontraídos com FEN (1μM) e o efeito de carvacrol (10-8-10-3M) foi observado. Em SHR, este monoterpeno induziu vasodilatação dependente de concentração (pD2=5,13 ± 0,05; Emáx=115,14 ± 5,46%; N=8) e, após a remoção do endotélio funcional, a potência da droga foi alterada significantemente (pD2=4,91 ± 0,05 N=9; p<0,01), sugerindo que a resposta vasodilatadora induzida por carvacrol, provavelmente, envolve uma via dependente e outra independente do endotélio vascular, porém, esta última parece ser a majoritária e, por isso, os ensaios seguintes foram realizados na ausência do endotélio vascular. Interessantemente, quando comparada com animais normotensos, a potência farmacológica de carvacrol foi reduzida significantemente (pD2=4,91 ± 0,05; N=9; p<0,05). Em anéis de ratos hipertensos, carvacrol reduziu o influxo de Ca2+ por canais Cav tipo-L, SOC e ROC, estes resultados foram semelhantes aos obtidos em ratos normotensos. Em ratos hipertensos, mas não em normotensos, a potência farmacológica do carvacrol em anéis pré-contraídos com FEN e na presença de diferentes inibidores de canais TRP (íon Gd3+, 10-5M; 2-APB, 10-6M ou 10-5M; BCTC, 2μM; 9-fenantrol, 10-5M; ou HC03003-1, 10-5M), foi reduzida em relação ao controle na ausência destes bloqueadores, sugerindo que os canais sensíveis à estes bloqueadores (TRPC1-7, TRPM2, M4 e TRPM8, TRPV1 e TRPA1), provavelmente, estão participando dos efeitos vasculares mediados por carvacrol e podem estar envolvidos no processo hipertensivo. Em estudos de patch-clamp em células de artéria mesentérica dispersas de ratos hipertensos, carvacrol (300μM) reduziu as correntes de entrada de Ba2+ por Cav tipo-L e este efeito foi semelhante em ratos normotensos. Além disso, em células de ratos hipertensos, o Mg2+ (2,5mM), bloqueador do TRPM6 e TRPM7, reduziu as densidades de ITRPM de entrada e saída, assim como carvacrol (100μM e 300μM), na ausência ou presença do 2-APB (100μM), bloqueador de TRPM7. A presença do 2-APB provocou inibição adicional nas densidades de ITRPM pelo carvacrol (100μM, mas não 300μM). Altas concentrações intracelulares de Mg2+ reduziram the magnitude of ITRPM7. Foi evidenciado que a ITRPM no controle é menor em ratos hipertensos que em normotensos. Estes dados obtidos e os relatados na literatura são sugestivos para provável inibição de ITRPM7 por carvacrol em células mesentéricas nativas. O efeito anti-hipertensivo do carvacrol foi avaliado por administração via orogástrica (50mg/kg/dia) durante 20 dias foi capaz de reduzir a pressão arterial média dos animais SHR tratados, no 20º dia do tratamento. O tratamento subcrônico com carvacrol não alterou os pesos cardíaco e corpóreo, nem a reatividade vascular. Em conclusão, esses dados sugerem que carvacrol possui atividade anti-hipertensiva em animais SHR, que pode ser devido ao seu efeito vasodilatador em anéis de artéria mesentérica superior isolada, provavelmente, por inibição do influxo de Ca2+ por Cav tipo-L, ROC, SOC e/ou canais TRPC1, 3 ou 6, além da inibição de correntes tipo-TRPM7 em miócitos mesentéricos.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-12T11:16:41Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 71034772 bytes, checksum: 9c21531ff7d7e2de79d846d056ac6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T11:16:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 71034772 bytes, checksum: 9c21531ff7d7e2de79d846d056ac6485 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The monoterpenes found in essential oils from plants act on transient receptor potential channels (TRP). Some TRP channels with altered expression in hypertensive rats may be new therapeutic targets for the control of hypertension. Aim: Compare the responses induced by Essential Oil of Mentha x villosa Hudson (OEMV), rotundifolone and menthol in Spontaneously Hypertensive rats (SHR) and normotensive Wistar Kyoto (WKY), evaluating the role of TRP channels. Methods and Results: In vivo (blood pressure measurement and heart rate), in vitro (measure of the frequency and force of contraction in the atria and the isometric tension in superior mesenteric arteries) and biochemical (PCR and Western blot) studies were used. The OEMV (3, 5, 10 and 20 mg/kg), the rotundifolone (10, 20 and 30 mg/kg) and the menthol (3, 5, 10 and 20 mg/kg) induced significant hypotensive and bradycardic response in non-anesthetized SHR and WKY rats. The reduction in the diastolic blood pressure was significantly greater than the decrease in the systolic blood pressure, suggesting a greater action on the vascular component of blood pressure. However, the significant bradycardic effect and reduction in the systolic blood pressure also suggest an action on the cardiac component. Furthermore, the decrease in the blood pressure and heart rate induced by rotundifolone and by menthol were significantly more potent in SHR. The action of OEMV, the rotundifolone and menthol in the right atrium (with spontaneous activity) and left (electrically stimulated) showed negative inotropic and chronotropic effects and culminating in complete inhibition of cardiac activity. Moreover, the negative inotropic effect was more potent in SHR and protein TRPM8 channel showed increased expression in the ventricles (left > right) and atria (left > right) of SHR rats. Also, OEMV, rotundifolone and menthol induced vasorelaxant response in superior mesenteric arteries of SHR and WKY rats, precontracted with PHE. The major mechanism involves the endothelium-independent route, which was more potent in SHR. The mechanism of the endothelium-independent vasorelaxant response induced by rotundifolone and menthol probably involves TRPM8 channels, which showed increased expression in SHR, and TRPC1, TRPC3 and TRPC6 channels. However, the response induced by menthol in WKY rats involves other TRP channels (probably TRPM6 and TRPM7). In addition, the flow cytometry showed an increase in [Ca2+]i induced by rotundifolone in SHR vascular myocytes, probably by activating of the TRPM8 channel. Conclusions: The hypotensive, bradycardia, negative inotropic and vasorelaxant responses induced by OEMV, rotundifolone and menthol were significantly more potent in SHR than in WKY rats. The mechanism of the endothelium-independent vasorelaxant response induced by rotundifolone and menthol involves TRPM8, TRPC (probably TRC1, TRPC3 and TRPC6), BKCa and CaV channels, but menthol may be acting in other TRP channels (probably TRPM6 and TRPM7) in WKY rats. The TRPM8 channel showed increased expression in SHR rats. Thus, the action of OEMV, rotundifolone and menthol on these channels can be related with the higher potency observed in SHR rats. / Os monoterpenos presentes em óleos essenciais de plantas atuam sobre canais Potencial Receptor Transiente (TRP). Alguns canais TRP com expressão alterada em ratos hipertensos podem ser novos alvos terapêuticos para o controle da hipertensão arterial. Objetivo: Comparar as respostas induzidas pelo Óleo Essencial de Mentha x-villosa Hudson (OEMV), pela rotundifolona e pelo mentol em Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR) e normotensos Wistar Kyoto (WKY), avaliando o papel de canais TRP. Métodos e Resultados: Estudos in vivo (medida de pressão arterial e freqüência cardíaca), in vitro (medida da freqüência e força de contração em átrios e da tensão isométrica em artérias mesentéricas superiores) e bioquímicos (PCR e Western blot) foram usados. O OEMV (3, 5, 10, 20 mg/kg), a rotundifolona (10, 20 e 30 mg/kg), e o mentol (3, 5, 10 e 20 mg/kg) induziram significativa resposta hipotensora e bradicárdica em ratos SHR e WKY não-anestesiados. A redução na pressão arterial diastólica foi significativamente maior do que a redução na pressão arterial sistólica, sugerindo uma maior ação sobre o componente vascular da pressão arterial. Entretanto, o significativo efeito bradicárdico e a redução na pressão arterial sistólica sugerem também uma ação sobre o componente cardíaco. Além disso, a diminuição na pressão arterial e freqüência cardíaca induzida por rotundifolona e por mentol foram significativamente mais potentes em ratos SHR. A ação do OEMV, da rotundifolona e do mentol em átrios direito (com atividade espontânea) e esquerdo (estimulado eletricamente) mostrou efeitos cronotrópico e inotrópico negativos e culminando na completa inibição da atividade cardíaca. Além disso, o efeito inotrópico negativo foi mais potente em ratos SHR e a proteína do canal TRPM8 mostrou expressão aumentada nos ventrículos (esquerdo > direito) e nos átrios (esquerdo > direito) de ratos SHR. O OEMV, a rotundifolona e o mentol também induziram resposta vasorrelaxante em artérias mesentéricas superiores de ratos SHR e WKY, pré-contraídos com FEN. O mecanismo majoritário envolve a via independente do endotélio, que foi mais potente em ratos SHR. O mecanismo da resposta vasorrelaxante independente do endotélio induzida por rotundifolona e mentol envolve provavelmente canais TRPM8, que apresentaram expressão aumentada em ratos SHR, e canais TRPC1, TRPC3 e TRPC6. Entretanto, a resposta induzida por mentol em ratos WKY envolve outros canais TRP (provavelmente TRPM6 e TRPM7). Além disso, a citometria de fluxo mostrou um aumento na [Ca2+]i induzido por rotundifolona em miócitos vasculares de ratos SHR, provavelmente por ativação de canais TRPM8. Conclusões: As respostas hipotensora, bradicárdica, inotrópica negativa e vasorrelaxante induzidas por OEMV, rotundifolona e mentol foram significativamente mais potentes em ratos SHR do que em ratos WKY. O mecanismo da resposta vasorrelaxante independente de endotélio induzida por rotundifolona e mentol envolve canais TRPM8, TRPC (provavelmente TRPC1, TRPC3 e TRPC6), BKCa e CaV, porém o mentol pode estar atuando em outros canais TRP (provavelmente TRPM6 e TRPM7) em ratos WKY. Os canais TRPM8 mostraram expressão aumentada em ratos SHR. Dessa forma, a ação do OEMV, da rotundifolona e do mentol sobre esses canais pode estar relacionada com a maior potência observada em ratos SHR.

O surgimento e a evolução da vida na terra foram possíveis graças ao desenvolvimento de mecanismos temporais precisos capazes de ajustar os processos fisiológicos que ocorriam no interior do organismo com os ciclos ambientais, promovendo assim, ganhos na capacidade adaptativa e reprodutiva dos indivíduos. Neste contexto, luz e temperatura são as duas pistas temporais mais relevantes para resetar o relógio endógeno e, aparentemente, esses dois zeitgebers trabalham juntos para manter os ritmos circadianos. Uma ampla gama de fotorreceptores e fotopigmentos evoluiu no sentido de perceber com alta sensibilidade a informação fótica fornecida pelo ambiente e, recentemente, foi demonstrado que a detecção de temperatura também pode ser exercida pelos fotopigmentos rodopsina e melanopsina, sendo mediada por canais TRP (Shen et al., 2011). Consideramos as células B16-F10 Per1::Luc como um modelo promissor para o estudo de luz e temperatura em relógios periféricos, uma vez que essa linhagem expressa os dois fotopigmentos apontados com função de termorreceptores em Drosophila. Nossos estudos nos permitiram verificar que a luz não atua como um agente sincronizador nessas células, que se mantiveram em livre curso mesmo após um pulso de 10 min de luz azul (650 lux). Por outro lado, um pulso de temperatura de 2,5º C acima da temperatura de manutenção por 1h atuou ajustando a expressão do gene Per1, imprimindo um ritmo circadiano, diferentemente do observado no controle. Com base nessas informações, hipotetizamos que a informação de luz, percebida via melanopsina na retina de mamíferos, levaria a regulação da temperatura circadiana pelo NSQ, e a temperatura corporal, por sua vez, poderia atuar como uma pista interna para a sincronização dos tecidos periféricos, tendo os canais TRP como mediadores. Para responder esta questão, utilizamos camundongos WT e TrpV1 KO submetidos a diferentes protocolos de luz e avaliamos a expressão de genes do relógio Per1, Per2, Clock e Bmal1 e dos canais TrpV1 e TrpA1 em tecidos periféricos. Identificamos que a glândula suprarrenal, fígado e tecido adiposo marrom possuem uma maquinaria do relógio tipicamente ativa e acreditamos que a oscilação dos genes de relógio observada nesses tecidos é expressiva. Interessantemente, vimos também que o TrpV1, além de ser expresso nos tecidos analisados em animais WT, apresenta uma transcrição rítmica no fígado e tecido adiposo marrom de animais em LD, corroborando nossa hipótese de que canais TRP atuam como mediadores da informação de luz aos tecidos periféricos. Dadas as diferenças encontradas entre os animais WT e TrpV1 KO, sugerimos que a presença do canal TRPV1 pode ser essencial, embora seu grau de envolvimento varie de acordo com o tecido. No que diz respeito ao canal TRPA1, encontramos dois resultados que merecem ser destacados. Primeiramente, identificamos no fígado de camundongos TrpV1 KO mantidos em LD uma provável compensação da expressão de TrpA1 na ausência de TrpV1 e, curiosamente, que o tecido adiposo marrom não expressa o canal TrpA1. Considerando os resultados deste trabalho sobre o envolvimento dos canais TRP em resposta à luz e temperatura, acreditamos ter fortalecido nossa hipótese inicial, principalmente após demonstrarmos o papel do canal TRPV1 e que tecidos periféricos são sincronizados por alterações de temperatura. / The life emergence and evolution on Earth were made possible by the development of precise temporal mechanisms able to adjust the physiological processes within an organism with environmental cycles, thus promoting gains in the adaptive and reproductive capacity of the individuals. In this context, light and temperature are the two most relevant time cues to reset the endogenous clock; apparently these two zeitgebers work together to keep the circadian rhythms. A wide variety of photoreceptors and photopigments evolved in order to precisely perceive the photic information provided by the environment, and recently it has been shown that the temperature detection can also be exerted by the photopigments rhodopsin and melanopsin, being mediated by TRP channels (Shen et al., 2011). We have identified B16-F10 Per1::Luc cells as a promising model for the study of light and temperature effects on peripheral clocks, since this cell line expresses both photopigments pointed as thermoreceptors in Drosophila. Our studies allowed us to demonstrate that light does not act as a synchronizing agent on those cells, which remained in free running after a 10 min pulse of blue light (650 lux). On the other hand, a temperature pulse of 2.5º C above the maintenance temperature, for 1h, adjusted Per1 gene expression, imprinting a circadian rhythm, which was not observed in the control. Based on this information, we hypothesized that the light perceived via melanopsin by the mammalian retina would lead to the regulation of the circadian temperature by the SCN, and the body temperature, in turn, could act as an inner cue for the synchronization of the peripheral tissues, having the TRP channels as mediators. To answer this question, we have used WT and TrpV1 KO mice under different light protocols and evaluated the expression of clock genes Per1, Per2, Clock and Bmal1 and TrpV1 and TrpA1 channels in peripheral tissues. We found that the adrenal gland, liver and brown adipose tissue have a typically active clock machinery, and the oscillation of clock genes observed in these tissues is significant. Interestingly, we observed that TrpV1 is expressed in those tissues, and presents a rhythmic transcription in the liver and brown adipose tissue of LD maintained animals, confirming our hypothesis that TRP channels act as mediators of light information to peripheral tissues. In face of the differences between WT and trpV1 KO animals, we suggest that the presence of the TRPV1 channel may be essential, although its degree of involvement may vary according to the tissue. In terms of TRPA1 channel, we found two results that deserve to be highlighted. Firstly, we identified in the liver of TrpV1 KO mice maintained in LD a presumable compensation of TrpA1 expression in the absence of TrpV1 and, interestingly, the brown adipose tissue does not express TrpA1 channel. Considering the findings of this study on the participation of TRP channels in responses to light and temperature, we believe we have strengthened our initial hypothesis, especially after we have demonstrated the role of TRPV1 channel, and that peripheral tissues may be synchronized by temperature changes.

O surgimento e a evolução da vida na terra foram possíveis graças ao desenvolvimento de mecanismos temporais precisos capazes de ajustar os processos fisiológicos que ocorriam no interior do organismo com os ciclos ambientais, promovendo assim, ganhos na capacidade adaptativa e reprodutiva dos indivíduos. Neste contexto, luz e temperatura são as duas pistas temporais mais relevantes para resetar o relógio endógeno e, aparentemente, esses dois zeitgebers trabalham juntos para manter os ritmos circadianos. Uma ampla gama de fotorreceptores e fotopigmentos evoluiu no sentido de perceber com alta sensibilidade a informação fótica fornecida pelo ambiente e, recentemente, foi demonstrado que a detecção de temperatura também pode ser exercida pelos fotopigmentos rodopsina e melanopsina, sendo mediada por canais TRP (Shen et al., 2011). Consideramos as células B16-F10 Per1::Luc como um modelo promissor para o estudo de luz e temperatura em relógios periféricos, uma vez que essa linhagem expressa os dois fotopigmentos apontados com função de termorreceptores em Drosophila. Nossos estudos nos permitiram verificar que a luz não atua como um agente sincronizador nessas células, que se mantiveram em livre curso mesmo após um pulso de 10 min de luz azul (650 lux). Por outro lado, um pulso de temperatura de 2,5º C acima da temperatura de manutenção por 1h atuou ajustando a expressão do gene Per1, imprimindo um ritmo circadiano, diferentemente do observado no controle. Com base nessas informações, hipotetizamos que a informação de luz, percebida via melanopsina na retina de mamíferos, levaria a regulação da temperatura circadiana pelo NSQ, e a temperatura corporal, por sua vez, poderia atuar como uma pista interna para a sincronização dos tecidos periféricos, tendo os canais TRP como mediadores. Para responder esta questão, utilizamos camundongos WT e TrpV1 KO submetidos a diferentes protocolos de luz e avaliamos a expressão de genes do relógio Per1, Per2, Clock e Bmal1 e dos canais TrpV1 e TrpA1 em tecidos periféricos. Identificamos que a glândula suprarrenal, fígado e tecido adiposo marrom possuem uma maquinaria do relógio tipicamente ativa e acreditamos que a oscilação dos genes de relógio observada nesses tecidos é expressiva. Interessantemente, vimos também que o TrpV1, além de ser expresso nos tecidos analisados em animais WT, apresenta uma transcrição rítmica no fígado e tecido adiposo marrom de animais em LD, corroborando nossa hipótese de que canais TRP atuam como mediadores da informação de luz aos tecidos periféricos. Dadas as diferenças encontradas entre os animais WT e TrpV1 KO, sugerimos que a presença do canal TRPV1 pode ser essencial, embora seu grau de envolvimento varie de acordo com o tecido. No que diz respeito ao canal TRPA1, encontramos dois resultados que merecem ser destacados. Primeiramente, identificamos no fígado de camundongos TrpV1 KO mantidos em LD uma provável compensação da expressão de TrpA1 na ausência de TrpV1 e, curiosamente, que o tecido adiposo marrom não expressa o canal TrpA1. Considerando os resultados deste trabalho sobre o envolvimento dos canais TRP em resposta à luz e temperatura, acreditamos ter fortalecido nossa hipótese inicial, principalmente após demonstrarmos o papel do canal TRPV1 e que tecidos periféricos são sincronizados por alterações de temperatura. / The life emergence and evolution on Earth were made possible by the development of precise temporal mechanisms able to adjust the physiological processes within an organism with environmental cycles, thus promoting gains in the adaptive and reproductive capacity of the individuals. In this context, light and temperature are the two most relevant time cues to reset the endogenous clock; apparently these two zeitgebers work together to keep the circadian rhythms. A wide variety of photoreceptors and photopigments evolved in order to precisely perceive the photic information provided by the environment, and recently it has been shown that the temperature detection can also be exerted by the photopigments rhodopsin and melanopsin, being mediated by TRP channels (Shen et al., 2011). We have identified B16-F10 Per1::Luc cells as a promising model for the study of light and temperature effects on peripheral clocks, since this cell line expresses both photopigments pointed as thermoreceptors in Drosophila. Our studies allowed us to demonstrate that light does not act as a synchronizing agent on those cells, which remained in free running after a 10 min pulse of blue light (650 lux). On the other hand, a temperature pulse of 2.5º C above the maintenance temperature, for 1h, adjusted Per1 gene expression, imprinting a circadian rhythm, which was not observed in the control. Based on this information, we hypothesized that the light perceived via melanopsin by the mammalian retina would lead to the regulation of the circadian temperature by the SCN, and the body temperature, in turn, could act as an inner cue for the synchronization of the peripheral tissues, having the TRP channels as mediators. To answer this question, we have used WT and TrpV1 KO mice under different light protocols and evaluated the expression of clock genes Per1, Per2, Clock and Bmal1 and TrpV1 and TrpA1 channels in peripheral tissues. We found that the adrenal gland, liver and brown adipose tissue have a typically active clock machinery, and the oscillation of clock genes observed in these tissues is significant. Interestingly, we observed that TrpV1 is expressed in those tissues, and presents a rhythmic transcription in the liver and brown adipose tissue of LD maintained animals, confirming our hypothesis that TRP channels act as mediators of light information to peripheral tissues. In face of the differences between WT and trpV1 KO animals, we suggest that the presence of the TRPV1 channel may be essential, although its degree of involvement may vary according to the tissue. In terms of TRPA1 channel, we found two results that deserve to be highlighted. Firstly, we identified in the liver of TrpV1 KO mice maintained in LD a presumable compensation of TrpA1 expression in the absence of TrpV1 and, interestingly, the brown adipose tissue does not express TrpA1 channel. Considering the findings of this study on the participation of TRP channels in responses to light and temperature, we believe we have strengthened our initial hypothesis, especially after we have demonstrated the role of TRPV1 channel, and that peripheral tissues may be synchronized by temperature changes.