Orientador: Edson Antunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos-Filho_AntonioCelsoSaragossa_D.pdf: 3024613 bytes, checksum: a03a80c65d863acd441249f461461216 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os receptores TRPV4 e TRPM8 são expressos no urotélio e em fibras aferentes sensitivas da bexiga. Fisiologicamente, a ativação mecânica do receptor TRPV4 na parede da bexiga participa do controle miccional. Em doenças de origem inflamatória, esses receptores adquirem funcionalidade importante. As disfunções da bexiga no diabetes podem estar associadas a alterações ao nível de detrusor, inervação e urotélio. A disfunção urotelial parece ser a responsável por desencadear as alterações neurais e musculares da bexiga. Assim, o objetivo do presente estudo foi investigar os mecanismos fisiopatológicos da ativação dos receptores TRPV4 e TRPM8 no estado diabético em camundongos. Para tanto, dividimos o estudo em duas etapas, sendo que na primeira avaliamos a participação dos receptores TRPV4 e TRPM8 nos mecanismos contráteis e relaxantes do detrusor isolado de animais controles e knockout para esses canais. Em uma segunda etapa estudamos a ativação desses canais em camundongos diabéticos pela injeção intraperitoneal de estreptozotocina (180 mg/Kg) por 4 semanas. Em fragmentos do detrusor isolados de camundongos mostramos que o agonista do receptor TRPV4, GSK1016790A, causou resposta contrátil dependente da concentração. Por outro lado, quando os tecidos foram contraídos com solução despolarizante de KCl, o GSK1016790A causou relaxamento da preparação. No detrusor isolado de animais TRPV4-/- verificamos hipercontratilidade ao carbacol (agonista muscarínico) e à estimulação elétrica, assim como redução no relaxamento ao agonista ?-adrenérgico não-seletivo, isoprenalina. Estes efeitos não foram obtidos com os antagonistas dos receptores TRPV4, RN1734 e HC067047. A indução do diabetes causou nocicepção mecânica e aumento da proporção entre bexiga e peso corpóreo após 4 semanas da injeção. A avaliação miccional dos animais diabéticos mostrou aumento da capacidade, frequência urinária e das contrações involuntárias da bexiga. Observamos ainda hipercontratilidade do detrusor ao carbacol, à estimulação elétrica e ao KCl. A indução do diabetes em animais TRPV4-/- não modificou as disfunções "in vivo" e "in vitro" observadas nos animais wyld type diabéticos, mostrando que a ausência crônica dos receptores TRPV4 desencadeia alterações miccionais que são anteriores as causadas pelo diabetes. Também verificamos que os animais TRPM8-/- não apresentam alteração na resposta contrátil ao carbacol e à estimulação elétrica. Por outro lado, o mentol, mas não a icilina, reduziu significativamente as respostas contráteis nestes animais. O mentol inibiu o influxo de cálcio extracelular em cultura de células da musculatura lisa da bexiga por mecanismo inibitório direto nos canais Cav1.2. O tratamento agudo com mentol, intraperitoneal e intravesical, atenuou as disfunções miccionais observadas nos camundongos diabéticos. "In vitro" o pré-tratamento com mentol reduziu a hipercontratilidade ao carbacol no grupo diabético, sem alterar a resposta no grupo controle. Concluímos que o mentol impede a resposta contrátil da bexiga por mecanismo independente do receptor TRPM8 bloqueando o influxo de cálcio extracelular nos canais Cav1,2, podendo ser utilizado como tratamento na hiperatividade de bexiga de origem miogênica / Abstract: The TRPV4 and TRPM8 receptors are expressed in bladder urothelium and sensitive afferent fibers. Physiologically, the mechanical activation of TRPV4 receptor in the bladder wall is involved in micturition control. In inflammatory diseases, these receptors may have important roles. The bladder dysfunction in diabetes may be associated with changes at the level of detrusor, innervation and urothelium. The urothelial dysfunction triggers neural changes, modifying consequently the smooth muscle contractility. Thus, the goal of the present study was to investigate the pathophysiological mechanisms of TRPV4 and TRPM8 receptor activation in physiological and diabetic conditions in mice. For this purpose we divided the study in two phases, the first of which we evaluated the participation of TRPV4 and TRPM8 receptors in detrusor contractile and relaxing mechanisms in control and knockout animals for these channels. In the second phase we studied the activation of these channels in diabetic mice induced by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ; 180 mg / kg, 4 weeks). The TRPV4 agonist GSK1016790A produced concentration-dependent detrusor contractions. On the other hand, in detrusor pré-contracted with KCl (80 mM), GSK1016790A caused relaxation responses. In TRPV4-/- animals, we verified hypercontractility to carbachol (muscarinic agonist) and electrical-field stimulation, as well as a decreased relaxation to isoprenaline (non-selective ?-adrenergic agonist). These effects were not obtained with the TRPV4 antagonists, RN1734 and HC067047. Induction of diabetes with STZ caused hyperglycemia, mechanical nocicepton, and increased ratio between bladder and body weight after 4 weeks. The miccturition evaluationin diabetic animals showed increased capacity, urinary frequency, and non-voiding contractions. Hypercontractility to carbachol, electrical-field stimulation and KCl in isolated detrusor were lso observed. The induction of diabetes in TRPV4-/- animals did not change the urinary dysfunctions. Our data are consistent with the proposal that TRPV4 receptor has a physiological function in micturition control by decreasing muscarinic-induced contractions and increasing ?-adrenergic-mediated relaxations. Moreover, the bladder contractions to carbachol and EFS in TRPM8-/- did not significantly change compared to TRPM8+/+. However, menthol (300 ?M), but not icilin (1 ?M), significantly inhibited these contractile responses. The menthol (300 ?M) inhibited extracellular calcium influx in bladder smooth muscle cell culture by direct mechanism though Cav1.2 channels. In addition the acute treatment with menthol, intraperitoneal and intravesical, atenuated the micturition dysfunctions observed in diabetic mice. Also, detrusor preparations pre-treated with menthol decreased carbachol hypercontractility, without changing the responses in normoglycemic group. Menthol reduces bladder contractions by mechanisms independent of TRPM8 receptor activation, inhibiting extracellular calcium influx through Cav1.2 channel, thus been considered as treatment for bladder overactivity of myogenic origin / Doutorado / Farmacologia / Doutor em Farmacologia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The farnesol (C15H26O) is a sesquiterpene alcohol found in herbs and essential oils. Research show some beneficial properties of farnesol as: antioxidant, anti-inflammatory and chemopreventive properties. However, the farnesol futher inhibition of activity of L-type calcium channels in smooth muscle. This study sought to analyze the involvement of calcium channels L-type in the cardiodepressant farnesol response in the rat heart. To this, contractile studies were conducted on left atria drawn to rest tension 5mN (0,5gf) and subjected to field stimulation with above-threshold current pulses of the 1 Hz, kept in isolated organ vessel, submerged in Krebs-Henseleit solution (8 mL) and aerated with carbogênica mixture (95% O2 and 5% CO2). The atrial contraction force was capture by an isometric transducer. Electrocardiographic recordings were performe on isolated heart, aortic perfusion under a constant flow (10 ml / min) Langendorff type system. The hearts were keep spontaneously beating, to determine the heart rate, and in heart stimulated were determined PR interval (PRI), QT (QTi) and complex QRS. Left ventricular pressure was determined in the heart stimulated electrically by means of a balloon inflated with water at a pressure of 15 cmHg. In rat left atrium, the farnesol response to the contraction strength showed a negative inotropic effect, reducing the contraction force at 41.63% at the maximum concentration used, with an EC50 of 2.84 ± 0.19 mM. To evaluate the effect of farnesol of the positive inotropic response of CaCl2 and (±)-Bay K8644 was observed that the farnesol shifted to the right CaCl2 concentration-response curve and decreased maximum efficiency (100% to 23%) and abolished curve of (±)-Bay K8644. TEA was use to evaluate the role of K+ channels in the negative inotropic response and the maximum effect by farnesol (41.63 to 63.02%) was increased. In isolated heart, there was an increase of PRI, QTi and QRS complex, and reduced left ventricular pressure (37, 38%) and heart rate (25.22%). Thus, farnesol exerts inotropic and negative chronotropic responses in the heart by reducing current to the L-type Ca2+. / O farnesol (C15H26O) é um álcool sesquiterpênico encontrado em óleos essenciais e ervas aromáticas. Pesquisas evidenciam algumas propriedades benéficas do farnesol como: propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e quimiopreventivas. Entretanto, o farnesol promoveu inibição dos canais de cálcio tipo-L em músculo liso. Neste trabalho procurou-se analisar os efeitos do farnesol sobre os mecanismos contráteis e eletrofisiológicos sobre o coração de rato. Para esse fim, os estudos contráteis foram realizados em átrios esquerdo estirados a para uma tensão de repouso de 5mN (0,5gf) e submetidos a estimulação de campo com pulsos de corrente supralimiares de 1 Hz, mantido em cuba para órgão isolado, submerso em solução de Krebs-Henseleit (8 mL) e aerado com mistura carbogênica (95 % O2 e 5 % CO2). A força de contração atrial foi captada por um transdutor isométrico. Os registros eletrocardiográficos foram obtidos em coração isolado, sob perfusão aórtica de fluxo constante (10 mL/min), em sistema de Langendorff. Os corações foram mantidos com batimento espontâneo, para determinar a frequência cardíaca, e em corações estimulados foram determinados os intervalos PR (PRi), QT (QTi) e complexo QRS. A pressão ventricular esquerda foi determinada, em coração estimulado eletricamente, por meio de um balonete insuflado com água até uma pressão de 15 cmHg. Em átrio esquerdo de rato, a resposta do farnesol sobre a força de contração apresentou efeito inotrópico negativo, diminuindo a força de contração em 41,63% na concentração máxima usada, apresentando uma CE50 de 2,843 ± 0,19 mM. Ao avaliar o efeito do farnesol sobre a resposta inotrópica positiva do CaCl2 e (±)-BAY K8644 foi observado que o farnesol deslocou para direita a curva concentração-resposta do CaCl2 e diminuiu a eficácia máxima (100% para 23%) e aboliu a curva do (±)-BAY K8644. Para avaliar a participação dos canais para potássio na resposta inotrópica negativa foi utilizado TEA tendo aumento da eficácia máxima do farnesol de 41,63 para 63,02%. Em coração isolado, foi observado aumento do PRi, QTi e complexo QRS, e redução da pressão ventricular esquerda (37,38%) e frequência cardíaca (25,22%). Assim sendo, o farnesol exerce respostas inotrópicas e cronotrópicas negativas no coração, por redução das correntes para Ca2+ tipo-L.