O sistema nervoso simpático é escassamente descrito em livros na anatomia veterinária e encontra-se pouca informação a respeito de seu funcionamento em grandes mamíferos. O conceito atual da estrutura e função dos gânglios simpáticos deriva de estudos desenvolvidos no gânglio cervical superior (GCC) em animais de laboratório, devido ao seu grande tamanho, facilidade de acesso e multiplicidade de território de inervação nestas espécies. A ganglionectomia unilateral do GCC causou condição patológica associada à síndrome de Horner com sinais associados à anisocoria, enoftalmia, ptose e hipertermia de orelha. Aplicando-se métodos estereológicos, objetivamos investigar a neuroplasticidade do G CC em condições de exigência funcional em diferentes períodos de tempo. A neuroplasticidade foi investigada em vista dos aspectos morfoquantitativos, tamanho e número total de neurônios. Objetivou-se encontrar variação, ou não, no tamanho dos neurônios, na densidade neuronal, no número de neurônios secundários à ganglionectomia unilateral do GCC. Alterações macroscópicas revelaram um aumento médio de 8%, 3% e 11% em comprimento, largura e espessura para os gânglios operados no grupo I. Para o grupo II encontraram-se aumentos em 4% para comprimento e largura e 5% em espessura, enquanto que para o grupo III, 29% de aumento foram encontrados para comprimento, 4% em largura e 7% em espessura. Os gânglios controle e operados apresentaram diferença significativa (p = 0,0001) na densidade neuronal (Nv). Os gânglios operados apresentaram diminuição na densidade neuronal em média de 89% para o grupo I, 65% para o grupo II e 47% para o grupo III. Esta redução reflete a distribuição heterogênea dos neurônios no gânglio operado. Um aumento no volume neuronal global foi significativamente detectado (p = 0,0001), o gânglio operado apresentou aumentos médios de 13% para o grupo I, 24% para o grupo II e 29% para o grupo III, sugestivo de maior exigência funcional em resposta à ganglionectomia. O numero total de neurônios apresentou diferenças significativas (p = 0,0514) e dois efeitos distinto nos gânglios operados. No grupo I observou-se um aumento de 3% no numero total de neurônios enquanto que uma redução foi determinada para os grupos II (8%) e III (20%). A avaliação global dos resultados leva-nos a inferir duas hipóteses associadas e consecutivas: 1) a hipertrofia neuronal estaria associada a um mecanismo compensatório para a re-inervação contralateral sendo que a maior exigência funcional poderia levar estes neurônios à morte, seguido de hipertrofia de tecido não-neuronal cicatricial refletido na diminuição da densidade neuronal; 2) a hipertrofia neuronal estaria associada a um mecanismo compensatório à morte celular determinada pela maior exigência funcional. As alterações quantitativas principais secundárias à ganglionectomia unilateral do GCC no gânglio remanescente estão associadas à: perda significativa no número total de neurônios a partir da 8ª semana de evolução da doença, perda significativa na densidade neuronal a partir da 8ª semana e aumento significativo na área e volume neuronal. / The sympathetic nervous system is briefly described in veterinary anatomy text-books and there is little information so far concerning its function in large mammal species. The current concept of the structure and function of the sympathetic ganglia is derived from studies on the cranial cervical ganglia (CCG) carried out in laboratory animals due to very attractive characteristics of CCG in these species such as large size, accessibility and multiplicity of target organs. The CCG unilateral ganglionectomy caused a pathological condition associated with Horner´s syndrome which includes anisocoria, enophtalmos, ptosis and increase in the temperature of ear as a result of peripheral vasodilatation. Using stereology-designed methods, we aimed to study CCG neuroplasticity under experimental functional overloading along distinct periods of time. Neuroplasticity was investigated according to morphoquantitative aspects, mostly size and total number of neurons. We wanted to find out whether or not neuron size, numerical density and nerve cell numbers would vary as a result of CCG ganglionectomy. Gross anatomic differences were considered to the increase in the operated ganglia, means of 8%, 3% and 11% for length, width and thickness, respetively in the group I. For group II it was encountered means increases of 4% for length and width and 5% in thickness. Group III showed means values of 29% increase in length, 4% in width and 7% in thickness. Control and operated sheep CCG revealed significant difference (p=0.0001) in the neuronal density (Nv). The operated ganglia revealed reduction in the neuronal density of 89% for group I, 65% for group II and 47% for group III. This reduction in the operated ganglia reflects its inhomogeneous distribution of neurons. An increase in the global neuronal volume was significantly detected (p= 0.0001), the operated ganglia showed increases in the means of 13% for group I, 24% for group II and 29% for group III, suggesting a functional overload response for the unilateral ganglionectomy. The total number of neurons presented significant differences (p = 0.0514) and two distinct effects in the operated ganglia. In the group I, an increase of 3% was encountered meanwhile reduction in the total number was associated to groups II (8%) and group III (20%). An overlook of the results suggests two consecutive and associated hypotheses: 1) the hypertrophy of neurons would be associated to a compensatory mechanism for contralateral re-innervation although the functional overload would drive these neurons to cellular death, followed by hypertrophy of non-neuronal tissue as reflected in the neuronal density; 2) the neuronal hypertrophy would be associated to a compensatory mechanism to cellular death caused by the functional overload The main quantitative changes in the remaining ganglia are: Significant loss in the total number of neurons from the 8th week of evoloution of the disease; Significant decrease in the numerical density (Nv) from the 8th week and significant increase in both neuron area and neuron volume.

Neste estudo, foram abordados os aspectos quantitativos do gânglio cervical cranial (GCC) esquerdo de preás (Galea spixii spixii) machos, oriundos do criatório da Universidade Federal Rural do Semi-Árido Nordestino de Mossoró-RN. Os seguintes parâmetros foram estimados: volume do GCC, número total e tamanho dos neurônios (uni e binucleados) durante dois períodos do desenvolvimento pós-natal (maturação e envelhecimento). Para tanto, utilizamos quatro grupos etários distintos de animais: neonatos, jovens, adultos e senis. Após a eutanásia dos animais, os GCCs foram fixados (perfusão sistêmica) com solução de formoldeído (4%) em PBS, embebidos em solução de ágar (10%) e seccionados sistemática, uniforme e aleatoriamente, aplicando-se o princípio de amostragem e contagem do fractionator. Os principais resultados desta pesquisa foram: houve diferença significativa entre os grupos etários para os parâmetros: Peso Neonato: 0,00056 ; Jovem: 0,00084; Adulto: 0,00116; Senil: 0,00118. Comprimento Neonato: 1,294 ; Jovem: 2,076; Adulto: 2,304; Senil: 2,082. Largura Neonato: 0,842; Jovem: 1,028; Adulto: 1,062; Senil: 1,174. Volume ganglionar Neonato: 0,34 mm3 ; Jovem: 0,30 mm3; Adulto: 0,39 mm3; Senil: 0,63 mm3 e Volume neuronal médio de neurônios uninucleados Neonato: 2916,90 mm3; Jovem: 3550,00 mm3; Adulto: 7409,00 mm3; Senil: 6701,00 mm3. As principais conclusões deste estudo foram: (i) peso, comprimento e largura do GCC apresentaram aumento significativo de 185%, 60% e 79% respectivamente, durante o período de maturação, enquanto durante o período de envelhecimento, o peso do GCC apresentou queda de 33%, o comprimento um pequeno decréscimo de 10%, entretanto a largura, durante este mesmo período, apresentou um aumento progressivo de mais de 10%, tais alterações relacionadas com a idade refletiram no volume ganglionar, causando hipertrofia; (ii) Essa hipertrofia do GCC de preás é secundária ao desenvolvimento pós-natal (maturação e envelhecimento), aumentando em 85%, acompanhado por um aumento alométrico, da ordem de 6 vezes em relação à massa corporal, aproximadamente 622%; (iii) Há hipertrofia dos neurônios uninucleados que é secundária ao desenvolvimento pós-natal do GCC de preás, aumentando em 154% durante o período de maturação com uma pequena queda de 10% durante o envelhecimento. Finalmente, sugere-se que estudos futuros possam investigar se o tamanho dos territórios de inervação destes gânglios pode desencadear mudanças na micro e macroestrutura dos mesmos, incluindo a possibilidade de ocorrência de neurogênese, que seria estudada por meio de imunomarcadores específicos. / This study aimed at detecting whether post-natal development would exert any effect on the size and number of cranial cervical ganglion (CCG) neurons of male preas (Galea spixii spixii). Twenty left CCGs from twenty preas were harvested from the Animal Facility of the Universidade Federal Rural do Semi-Árido Nordestino, Mossoró- RN and were divided into four different age groups: newborn, young, adult and aged subjects. The following parameters were estimated using Cavalieri\'s principle and optical fractionator and planar rotator , respectively: the volume of CCG, total number and mean volume of uni and binucleate neurons. After euthanasia, the CCGs were perfusion-fixed with a 4% formaldehyde solution in PBS, agar-embedded and, SUR vibrosectioned. The ganglion volume was 0.34 mm3 (newborn), 0.30 mm3 (young), 0.39 mm3 (adult) and 0.63 mm3 (aged animals) (p= 0,012). The mean volume of uninucleate neurons was 2,917 mm3 (newborn), 3,550 mm3 (young), 7,409 mm3 (adult) and 6,701 mm3 (aged animals) (p=0,0001). The main conclusions of this study were: (i) The CCG hypertrophy - 85% - is the result of post-natal development (maturation and ageing), (ii) a 154% increase (hypertrophy) in the volume of uninucleate neurons during the maturation is followed by a 10% atrophy of them during ageing. Future studies may investigate whether the size of the CCG\'s target-organs can affect the structural foundation of CCG and, therefore, add further fuel to the notion that a post-natal neurogenesis may indeed exist in sympathetic ganglia.

A dor é uma das principais sintomatologias capazes de levar indivíduos a buscar tratamento médico-odontológico. Na odontologia estima-se que cerca de 40 a 75% da população seja portadora de dor de origem orofacial e tenha pelo menos um sinal ou sintoma de disfunção temporomandibular (DTM). A DTM corresponde a um quadro patológico de caráter multifatorial que acomete a articulação temporomandibular (ATM) e os músculos mastigatórios, ocasionando dores na região orofacial bom como alterações na realização de movimentos bucais. O principal sinal desta enfermidade é a inflamação articular, a qual gera dor nas estruturas relacionadas. A inflamação, por sua vez, leva a liberação de mediadores tais como, substância P, peptídeo relacionada ao gene da calcitonina (CGRP), além de fator de necrose tumoral a (TNF-α) e interleucina 1β (IL-1β). Estes mediadores sensibilizam as terminações nervosas livres e a informação nociceptiva caminha para a primeira estação sináptica, o gânglio trigeminal. A inflamação quando persistente promove a expressão de metaloproteinases da matriz (MMP), cuja ação modifica a matriz extracelular podendo, então, modular vias neuronais de percepção. Células satélites gliais (CSGs) são células envolvidas no suporte microambiente neuronal e, possivelmente, células que atuariam na modulação de vias de percepção nociceptiva. Conhecendo mais profundamente os mecanismos de modulação da dor, são buscadas terapêuticas não invasivas eficientes para atenuar a sintomatologia dolorosa advinda da DTM. A laserterapia de baixa intensidade (LLLT) mostra-se como um tratamento eficiente, porém seu efeito dose-dependente gera resultados ambíguos. Nesse contexto o presente trabalho teve como objetivos verificar os biomarcadores inflamatórios presentes no fluído sinovial em ratos portadores de inflamação persistente da ATM, tratados ou não com LLLT. Foram utilizados ratos Wistar (200-240g, n=440 - CEUA 2013.1.1111.58.7), os quais receberam administração de CFA (Adjuvante Completo de Freund) ou salina 0,9% (SAL) intraarticular e que foram submetidos (LLLT) ou não a aplicação de laser na região temporomandibular no primeiro dia, 1 hora após a indução da inflamação,, e nos dias 3, 5, 7 e 10 após indução da inflamação. Resultados obtidos neste trabalho mostram que a LLLT reduz as células polimorfonucleares presentes na cápsula articular das ATM, e, também, de espécies reativas de oxigênio (redução da atividade de mieloperoxidase - MPO). Ainda, verificou-se a redução da expressão de MMP-2 e MMP-9 no líquido sinovial de ratos com inflamação persistente induzida pela administração de CFA intraarticular. Citocinas pró-inflamatórias (por exemplo: IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-12p70, IFN-ϒ, GM-CSF e TNF-α.) analisadas do líquido sinovial mostraram aumento significativo em sua expressão quando da presença de inflamação, a LLLT reduziu a expressão de dessas citocinas. No entanto, a fotoestimulação em alguns momentos na ausência de inflamação estimulou a expressão das citocinas IL-2, IL-5, IL-12p70, GM-CSF. Além disso, a terapia fotodinâmica aumentou expressão das citocinas anti-inflamatórias IL-4, IL-10 e IL-13 na presença de inflamação. A análise da imunofluorescência para marcação de MMP-2 e MMP-9 co-localizadas para células suporte mostrou que a expressão mais significativa ocorreu em neurônios, e resultados apontam que a LLLT na dose de 60J/cm² não reduziu a expressão dessas gelatinases no gânglio trigeminal. / Pain is one of the main symptomatology able to lead individuals to seek medical and dental treatment. In dentistry it is estimated that about 40-75% of the population is a carrier of orofacial pain source and has at least one sign or symptom of temporomandibular disorders (TMD). The TMD corresponds to a pathological condition of multifactorial affecting the temporomandibular joint (TMJ) and masticatory muscles, causing pain in the orofacial region well as changes in the performance of mouth movements. The main sign of this disease is joint inflammation, which generates pain related structures. The inflammation leads to release of mediators such as substance P, calcitonin-related peptide gene (CGRP), and tumor necrosis factor (TNF-α) and interleukin-1β (IL-1β). These mediators sensitize terminal fiber nerves and nociceptive information goes to the first synaptic station, the trigeminal ganglion. The persistent inflammation when promotes the expression of metalloproteinase (MMP), whose operation modifies the extracellular matrix may therefore modulate neuronal pathways perception. Satellite glial cells (CSGs) are involved in neuronal microenvironment support, and possibly cells that act in the modulation of nociceptive pathways perception. Knowing deeper into the mechanisms of pain modulation, are sought noninvasive therapeutic effective to alleviate the painful symptoms arising from the DTM. The low level laser therapy (LLLT) is shown as an effective treatment, but their dose-dependent effect produces ambiguous results. In this context, this study aimed to verify the inflammatory biomarkers present in the synovial fluid in rats with persistent inflammation of the ATM, or not treated with LLLT. Wistar rats (200-240g, n = 440 - CEUA 2013.1.1111.58.7), which received CFA administration (Complete Freund\'s Adjuvant) or 0.9% saline (SAL) intraarticular and underwent (LLLT) or not applying laser temporomandibular region on the first day, 1 hour after inflammation induction, and after days 3, 5, 7 and 10. Our results showed that LLLT reduces polymorphonuclear cells present in the joint capsule of the TMJ, and also of reactive oxygen species (reduction in myeloperoxidase activity - MPO). Still, there was a reduction in expression of MMP-2 and MMP-9 in the synovial fluid of rats with persistent inflammation induced by the intraarticular administration of CFA. Pro-inflammatory cytokines (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-12p70, IFN-ϒ, GM-CSF and TNF-α) analyzed synovial fluid showed a significant increase in its expression induced by TMJ 20 inflammation, and LLLT reduced expression of these cytokines. However, the photostimulation in the absence of inflammation stimulated the expression of cytokines IL-2, IL-5, IL-12p70, GM-CSF. Furthermore, photodynamic therapy increased expression of anti-inflammatory cytokines IL-4, IL-10 and IL-13 in rats with TMJ inflammation. Analysis of immunofluorescence for MMP-2 and MMP-9 co-located to support cells showed that the most significant expression was located in neurons, and results indicate that LLLT at a dose of 60 J/cm² did not reduce the expression of these gelatinases in the ganglion trigeminal.

Investigamos o papel de condutâncias iônicas lentas na transmissão/codificação de informação entre neurônios que disparam em rajadas ou bursts. Para isso, desenvolvemos um protocolo experimental no qual a interação em tempo real entre computador e neurônio biológico permite isolar o efeito da dinâmica de um determinado tipo de canal iônico e estudar sua inuência nos mecanismos de codificação de informação. Os experimentos foram realizados com neurônios do gânglio estomatogástrico do siri azul, Callinectes sapidus, que não possuem condutâncias lentas capazes de fazê-los apresentar rajadas de disparos quando in vitro, condição na qual apresentam comportamento quiescente ou disparam tonicamente. Durante os experimentos, alteramos artificialmente o comportamento de um destes neurônios, conectando-o a um computador que introduz uma corrente capaz de fazê-lo apresentar rajadas. Essa corrente possui uma componente senoidal (vinda de um gerador de funções) e uma componente devido a uma condutância iônica lenta modelada matematicamente. A condutância lenta pode ser escolhida entre duas versões: uma em que a condutância é calculada em tempo real, a partir do valor instantâneo do potencial de membrana do neurônio biológico, e outra em que o valor da condutância é oriundo de uma série temporal previamente gravada. A fonte de informação utilizada nos experimentos é um neurônio artificial pré-sináptico, que possui uma distribuição de potenciais de ação (spikes) escolhida pelo experimentador, e é conectado ao neurônio biológico modificado através de um modelo de sinapse química inibidora. A quantidade de informação do neurônio artificial (variabilidade dos padrões de disparo) codificada pelo neurônio biológico é inferida calculando-se a informação mútua média entre eles para as duas versões da condutância lenta (dinâmica ou previamente gravada). Nossos experimentos reproduziram qualitativamente as observações feitas por nosso grupo no circuito pilórico intacto do siri, que possui neurônios conectados por mutua inibição que naturalmente apresentam bursts. Além disso, observamos que vários picos de informação mútua média, presentes quando a condutância é dinâmica, desaparecem quando esta é substituída pela série temporal previamente gravada da condutância. Assim, pudemos confirmar os resultados previamente obtidos com simulações computacionais em que foram utilizados apenas modelos matemáticos e na ausência de ruído e demonstramos que as condutâncias iônicas lentas constituem um mecanismo biofísico que permite a codificação de estímulos sinápticos em neurônios que apresentam rajadas. / We investigated the role of slow ionic conductances on information processing by bursting neurons. A real time experimental protocol was developed to allow interacting computer models and biological neurons to address the effect of dynamical details of a single type of ion channel in information coding mechanisms. We experimented on Callinectes sapidus (blue crab) stomatogastric ganglion neurons. Such neurons were chosen because they do not present the slow conductances that can led to bursting activity in vitro (in such conditions they can be found either in a quiescent or in a tonic firing state). The experiments consisted in artificially changing the behavior of one of these neurons by injecting a computer generated current to achieve bursting. Such current has a sinusoidal component (from a function generator) and a component due to mathematical model of a slow ionic conductance. The slow conductance was implemented in two versions: in one of them the instantaneous value of the conductance is computed in real time and according to the membrane potential of the biological neuron, in another version the value of the conductance simply comes from a time series previously stored in the computer. A pre-synaptic artificial neuron, with a spike distribution chosen by the experimenter, provided input for the biological neuron through an artificial chemical inhibitory synapse. The amount of information (variability of spike patterns from the artificial neuron) coded by the biological neuron was inferred by calculating the average mutual information along stimulus and response bursts for the two conditions of the slow conductance (dynamically calculated or from file previously stored). Our experiments reproduced the results found in intact pyloric central pattern generator bursting neurons connected by mutual inhibition. Moreover, we show that the average mutual information peaks, found when the conductance is dynamically calculated, disappear when we use the previously recorded time series of the conductance. Such results validate those only found previously in numerical simulations in the absence of noise and point the role of the slow ionic conductances in a biophysical mechanism that allow bursting motor neurons to encode in a nontrivial fashion the information they receive through a single synapse.

A doença de Huntington (DH) é um distúrbio neurodegenerativo hereditário e autossômico dominante e tem como características alterações motoras e mentais progressivas. Recentemente, além das alterações verificadas no sistema nervoso central, também têm sido descritas alterações em órgãos periféricos, tais como osteoporose, atrofia muscular, problemas intestinais, alterações cardíacas e, sobretudo, alterações no sistema nervoso autônomo. São evidentes as alterações autonômicas do coração nos portadores da DH, as quais, são, sobretudo, um risco potencial, tornando os pacientes suscetíveis a problemas cardiovasculares. No entanto, os mecanismos pelos quais a doença afeta os componentes autonômicos do coração não são totalmente conhecidos, por isso a importância de se estudar os componentes da inervação cardíaca, sobretudo o gânglio estrelado (GE). A DH pode ser induzida através do ácido 3-nitropropiônico (3-NP), pois essa substância produz efeitos neurotóxicos inibindo a succinato desidrogenase. Esta pesquisa objetiva analisar, por meio da indução através do 3-NP, os efeitos da DH no GE, identificando possíveis alterações morfoquantitativas dos neurônios ganglionares, com uso de técnicas baseadas em delineamento estereológico 3D e de bioimagem associadas à teste comportamental e perfil hemodinâmico, a fim de contribuir para o entendimento de como a doença age na inervação do coração. Para isso foram utilizados 14 camundongos C57BL-6 machos que foram alocados em dois grupos: Grupo Controle com 7 animais induzidos com solução salina (0,9%); Grupo 3NP com 7 animais induzidos com doses subagudas de 60 mg.kg-1dia-1 de 3-NP. Foram realizados o teste comportamental, a avaliação cardíaca e a análise estereológica. Os principais achados dessa pesquisa foram: (I) diminuição da atividade exploratória dos animais; (II) prejuízo da função sistólica; (III) aumento de 76% no volume ganglionar; (IV) aumento de 70% no volume médio dos neurônios, concluindo-se que o 3-NP produz efeitos na função cardíaca, ocasionando hipertrofia do gânglio / Huntington\'s disease (HD) is a hereditary and autosomal dominant neurodegenerative disorder and is characterized by progressive motor and mental changes. Recently, in addition to changes in the central nervous system, alterations in peripheral organs such as osteoporosis, muscular atrophy, intestinal problems, cardiac alterations and, above all, changes in the autonomic nervous system have also been described. Autonomic heart alterations in DH patients are evident, which are a potential risk, making patients susceptible to cardiovascular problems. However, the mechanisms by which the disease affects the autonomic components of the heart are not fully understood, therefore, the importance of studying the components of cardiac innervation, especially the stellate ganglion (SG). HD can be induced through 3-nitropropionic acid (3-NP), as this substance produces neurotoxic effects inhibiting succinate dehydrogenase. The aim of this research was to analyze the effects of HD on the SG by means of 3-NP induction, identifying possible morpho-quantitative changes in ganglion neurons, using techniques based on 3D stereological and bioimaging techniques associated with behavioral and hemodynamic profile, In order to contribute to the understanding of how the disease acts in the heart innervation. For this, 14 male C57BL-6 mice were used, which were allocated in two groups: Control Group with 7 animals induced with saline solution (0.9%); Group 3NP with 7 animals induced with subacute doses of 60 mg.kg-1day-1 of 3-NP. Behavioral test, cardiac evaluation and stereological analysis were performed. The main findings of this research were: (I) decrease in the exploratory activity of the animals; (II) impairment of systolic function; (III) 76% increase in ganglion volume; (IV) increase of 70% in the mean volume of the neurons, concluding that 3-NP produces effects on cardiac function, causing hypertrophy of the ganglion

O gânglio estrelado (GE) é o principal componente da inervação cardíaca extrínseca e está envolvido na gênese de diversas cardiomiopatias. Durante o envelhecimento, o controle neural do coração dos mamíferos é alterado de forma complexa e não clara, geralmente ocasionando decremento da função cardíaca e maior propensão a doenças degenerativas. A ocorrência de resultados dissonantes quanto aos parâmetros morfoquantitativos durante o envelhecimento, como o aumento ou diminuição do número total de neurônios simpáticos, é assunto para discussões interessantes. Esta pesquisa foi conduzida em preás machos (Galea spixii), um pequeno roedor da fauna brasileira. Desta forma, estudou-se o efeito do desenvolvimento pós-natal (maturação e envelhecimento) na macro e microestrutura do gânglio estrelado esquerdo (GEe) de preás, por meio de microscopia quantitativa tridimensional (Estereologia) associada a técnicas de imuno-histoquímica. De acordo com a fase específica do desenvolvimento pós-natal, os animais foram alocados nos seguintes grupos etários: Neonatos, Jovens, Adultos e Senis. Inicialmente, os animais foram submetidos à eutanásia e seus gânglios estrelados esquerdos coletados e fixados em solução de formaldeído (4%) em PBS. Foi realizada amostragem sistemática e uniformemente aleatória (SURS), estimando-se: volume do GEe, volume neuronal e número total de neurônios do GEe. Os principais achados deste estudo foram: i) aumento do comprimento do gânglio - 42% entre Neonato e Senil; 34% entre Jovem e Senil e 35% entre Adulto e Senil; ii) hipertrofia do GEe - 171% entre os grupos Neonato e Adulto; iii) aumento do tecido não neuronal - 268% entre os grupos Neonato e Adulto; iv) estabilidade no número total de neurônios uninucleados, binucleados e total (uni+bi); v) estabilidade no tamanho (volume) dos neurônios uninucleados e binucleados; e vi) estabilidade no número total de neurônios imunorreativos ao Ki-67 (uni+bi). Espera-se que os resultados gerados por esta pesquisa possam esclarecer alguns aspectos estruturais da plasticidade neural durante o desenvolvimento pós-natal de preás, avançando assim o conhecimento acerca da inervação cardíaca extrínseca / The stellate ganglion (SG) is a main component of extrinsic cardiac innervation and is involved in the genesis of various cardiomyopathies. During ageing, the neural control of heart in mammals is altered in the complex shape and unclear, generally cause decrement in the cardiac function and a greater propensity to degenerative diseases. The occurrence of discordant results regarding the morphoquantitative parameters during ageing, such as increase or decrease in the total number of sympathetic neurons, is a subject for interesting discussions. This research was conducted in males preas (Galea spixii), a small rodent of the Brazilian fauna. Therefore, this work aimed to study the effect of postnatal development (maturation and ageing) in the macro and microstructure of the left stellate ganglion (LSG) in preas by dimensional quantitative microscopy (Stereology) associated to immunohistochemistry techniques. According to a specific stage of postnatal development, the animals were allocated into the following age groups: Newborn, Young, Adult and Elderly. The animals were euthanised and the left stellate ganglia were collected and fixed in 4% formaldehyde solution in PBS. A systematic uniformly random sampling (SURS) was performed to estimate: the volume of LSG, neuron volume and the total number of LSG neurons. The main findings of this study were: i) increase in length ganglia - 42% between Newborn and Elderly; 34% between Young and Elderly and 35% between Adult and Elderly; ii) hypertrophy of LSG - 171% between the groups Newborn and Adult; iii) increase of non-neuronal tissue - 268% between the groups Newborn and Adult; iv) stability for the total number of uninucleate neurons, binucleate neurons and total (uni+bi); v) stability in the size (volume) of uninucleate and binucleate neurons; and, vi) stability for the total number of neurons immunorreactive to Ki-67 (uni+bi). It is expected that the results generated for this research may clarify structural aspects of neural plasticity during the postnatal development of preas, thus advancing the knowledge about the extrinsic cardiac innervation

A dor é uma das principais sintomatologias capazes de levar indivíduos a buscar tratamento médico-odontológico. Na odontologia estima-se que cerca de 40 a 75% da população seja portadora de dor de origem orofacial e tenha pelo menos um sinal ou sintoma de disfunção temporomandibular (DTM). A DTM corresponde a um quadro patológico de caráter multifatorial que acomete a articulação temporomandibular (ATM) e os músculos mastigatórios, ocasionando dores na região orofacial bom como alterações na realização de movimentos bucais. O principal sinal desta enfermidade é a inflamação articular, a qual gera dor nas estruturas relacionadas. A inflamação, por sua vez, leva a liberação de mediadores tais como, substância P, peptídeo relacionada ao gene da calcitonina (CGRP), além de fator de necrose tumoral a (TNF-α) e interleucina 1β (IL-1β). Estes mediadores sensibilizam as terminações nervosas livres e a informação nociceptiva caminha para a primeira estação sináptica, o gânglio trigeminal. A inflamação quando persistente promove a expressão de metaloproteinases da matriz (MMP), cuja ação modifica a matriz extracelular podendo, então, modular vias neuronais de percepção. Células satélites gliais (CSGs) são células envolvidas no suporte microambiente neuronal e, possivelmente, células que atuariam na modulação de vias de percepção nociceptiva. Conhecendo mais profundamente os mecanismos de modulação da dor, são buscadas terapêuticas não invasivas eficientes para atenuar a sintomatologia dolorosa advinda da DTM. A laserterapia de baixa intensidade (LLLT) mostra-se como um tratamento eficiente, porém seu efeito dose-dependente gera resultados ambíguos. Nesse contexto o presente trabalho teve como objetivos verificar os biomarcadores inflamatórios presentes no fluído sinovial em ratos portadores de inflamação persistente da ATM, tratados ou não com LLLT. Foram utilizados ratos Wistar (200-240g, n=440 - CEUA 2013.1.1111.58.7), os quais receberam administração de CFA (Adjuvante Completo de Freund) ou salina 0,9% (SAL) intraarticular e que foram submetidos (LLLT) ou não a aplicação de laser na região temporomandibular no primeiro dia, 1 hora após a indução da inflamação,, e nos dias 3, 5, 7 e 10 após indução da inflamação. Resultados obtidos neste trabalho mostram que a LLLT reduz as células polimorfonucleares presentes na cápsula articular das ATM, e, também, de espécies reativas de oxigênio (redução da atividade de mieloperoxidase - MPO). Ainda, verificou-se a redução da expressão de MMP-2 e MMP-9 no líquido sinovial de ratos com inflamação persistente induzida pela administração de CFA intraarticular. Citocinas pró-inflamatórias (por exemplo: IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-12p70, IFN-ϒ, GM-CSF e TNF-α.) analisadas do líquido sinovial mostraram aumento significativo em sua expressão quando da presença de inflamação, a LLLT reduziu a expressão de dessas citocinas. No entanto, a fotoestimulação em alguns momentos na ausência de inflamação estimulou a expressão das citocinas IL-2, IL-5, IL-12p70, GM-CSF. Além disso, a terapia fotodinâmica aumentou expressão das citocinas anti-inflamatórias IL-4, IL-10 e IL-13 na presença de inflamação. A análise da imunofluorescência para marcação de MMP-2 e MMP-9 co-localizadas para células suporte mostrou que a expressão mais significativa ocorreu em neurônios, e resultados apontam que a LLLT na dose de 60J/cm² não reduziu a expressão dessas gelatinases no gânglio trigeminal. / Pain is one of the main symptomatology able to lead individuals to seek medical and dental treatment. In dentistry it is estimated that about 40-75% of the population is a carrier of orofacial pain source and has at least one sign or symptom of temporomandibular disorders (TMD). The TMD corresponds to a pathological condition of multifactorial affecting the temporomandibular joint (TMJ) and masticatory muscles, causing pain in the orofacial region well as changes in the performance of mouth movements. The main sign of this disease is joint inflammation, which generates pain related structures. The inflammation leads to release of mediators such as substance P, calcitonin-related peptide gene (CGRP), and tumor necrosis factor (TNF-α) and interleukin-1β (IL-1β). These mediators sensitize terminal fiber nerves and nociceptive information goes to the first synaptic station, the trigeminal ganglion. The persistent inflammation when promotes the expression of metalloproteinase (MMP), whose operation modifies the extracellular matrix may therefore modulate neuronal pathways perception. Satellite glial cells (CSGs) are involved in neuronal microenvironment support, and possibly cells that act in the modulation of nociceptive pathways perception. Knowing deeper into the mechanisms of pain modulation, are sought noninvasive therapeutic effective to alleviate the painful symptoms arising from the DTM. The low level laser therapy (LLLT) is shown as an effective treatment, but their dose-dependent effect produces ambiguous results. In this context, this study aimed to verify the inflammatory biomarkers present in the synovial fluid in rats with persistent inflammation of the ATM, or not treated with LLLT. Wistar rats (200-240g, n = 440 - CEUA 2013.1.1111.58.7), which received CFA administration (Complete Freund\'s Adjuvant) or 0.9% saline (SAL) intraarticular and underwent (LLLT) or not applying laser temporomandibular region on the first day, 1 hour after inflammation induction, and after days 3, 5, 7 and 10. Our results showed that LLLT reduces polymorphonuclear cells present in the joint capsule of the TMJ, and also of reactive oxygen species (reduction in myeloperoxidase activity - MPO). Still, there was a reduction in expression of MMP-2 and MMP-9 in the synovial fluid of rats with persistent inflammation induced by the intraarticular administration of CFA. Pro-inflammatory cytokines (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-12p70, IFN-ϒ, GM-CSF and TNF-α) analyzed synovial fluid showed a significant increase in its expression induced by TMJ 20 inflammation, and LLLT reduced expression of these cytokines. However, the photostimulation in the absence of inflammation stimulated the expression of cytokines IL-2, IL-5, IL-12p70, GM-CSF. Furthermore, photodynamic therapy increased expression of anti-inflammatory cytokines IL-4, IL-10 and IL-13 in rats with TMJ inflammation. Analysis of immunofluorescence for MMP-2 and MMP-9 co-located to support cells showed that the most significant expression was located in neurons, and results indicate that LLLT at a dose of 60 J/cm² did not reduce the expression of these gelatinases in the ganglion trigeminal.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nos gânglios sensitivos, os corpos celulares dos neurônios encontram-se circundados por células gliais denominadas células satélites. Estudos recentes apontam para uma possível comunicação entre neurônios e células satélites através da liberação de ATP e ativação de receptores P2X7 presentes nas células gliais. Além disto, células satélites adjacentes podem estar conectadas através de junções comunicantes (“gap junctions”). Até o presente, a comunicação entre células satélites e neurônios tem sido implicada na cronificação da dor e em processos inflamatórios. Nesse estudo buscamos avaliar o papel da comunicação entre neurônios e células satélites através da ativação dos receptores P2X7 assim como das junções comunicantes em modelos de dor aguda. Em culturas primárias de gânglios da raiz dorsal, verificamos que a administração de capsaicina leva a um aumento de cálcio em neurônios e em seguida em células satélites sendo que a resposta das células satélites foi bloqueada por A740003, um antagonista seletivo para receptores P2X7, indicando que os nociceptores quando ativados liberam ATP que, por sua vez, ativa receptores P2X7 nas células gliais. Para avaliar o papel desta comunicação celular in vivo, o antagonista P2X7 ou o bloqueador de junções comunicantes, carbenoxolona, foram administrados por via intraganglionar (L5) e foram avaliados os efeitos das injeções intraplantares de capsaicina, mentol e formalina em ratos. Tanto o A740003 quanto a carbenoxolona reduziram a nocicepção induzida por capsaicina e mentol. No teste da formalina, ambas as substâncias afetaram apenas a segunda fase do teste, considerada a fase inflamatória. Capsaicina ativa seletivamente receptores TRPV1 e mentol ativa receptores TRPM8, e possivelmente receptores TRPA1, que são expressos majoritariamente em neurônios nociceptivos associados a fibras C. Além disto, estudos de outros autores indicam a primeira fase do teste da formalina envolve principalmente a ativação de fibras do tipo Aδ enquanto que a segunda fase envolve a ativação de fibras Aδ e C. Considerando estes dados juntamente como os presentes resultados, podemos sugerir que a comunicação entre células satélites e neurônios ocorre também na dor aguda, mas apenas quando esta depende da ativação de fibras C. Deste modo, a comunicação entre neurônios e células satélites, via liberação de ATP e ativação de receptores P2X7, assim como uma comunicação entre células satélites adjacentes através de junções comunicantes parecem estar envolvidos em um processamento rápido do sinal doloroso no gânglio da raiz dorsal. / In sensory ganglia, the cellular bodies of neurons are surrounded by glial cells called satellite cells. Recent studies point to a possible communication between neurons and satellite cells through the release of ATP and activation of P2X7 receptors present in glial cells. In addition, adjacent satellite cells may be connected through gap junctions. Still today, the communication between satellite cells and neurons has been implicated in chronic pain and in inflammatory processes. In this study we sought to evaluate the role of communication between neurons and satellite cells through the activation of the P2X7 receptors as well as of the communicating junctions in acute pain models. In primary cultures of dorsal root ganglia, we found that the administration of capsaicin leads to an increase of calcium in neurons and then in satellite cells. The response of satellite cells was blocked by A740003, a selective antagonist for P2X7 receptors, indicating that nociceptors when activated release ATP, which in turn activates P2X7 receptors in the glial cells. To assess the role of this in vivo cellular communication, the P2X7 antagonist or the gap junction blocker, carbenoxolone, were administered by intraganglionar injection (L5) and the effects of intraplantar injections of capsaicin, menthol or formalin in rats were evaluated. Both A740003 and carbenoxolone reduced nociception induced by capsaicin and menthol. In the formalin test, both substances affected only the second phase of the test, considered the inflammatory phase. Capsaicin selectively activates TRPV1 receptors while menthol activates TRPM8 receptors, and possibly TRPA1 receptors, which are expressed mainly in nociceptive neurons associated with C fibers. In addition, studies by other authors indicate that the first phase of the formalin test involves primarily the activation of Aδ fibers whereas the second phase involves the activation of Aδ and C fibers. Considering these data together with the present results, we can suggest that the communication between satellite cells and neurons also occurs in acute pain, but only, when it depends on the activation of C fibers. Thus, communication between neurons and satellite cells, via release of ATP and activation of P2X7 receptors, as well as communication between adjacent satellite cells through gap junctions seems to be involved in a rapid processing of the pain signal in the dorsal root ganglion. / Dissertação (Mestrado)

Investigamos o papel de condutâncias iônicas lentas na transmissão/codificação de informação entre neurônios que disparam em rajadas ou bursts. Para isso, desenvolvemos um protocolo experimental no qual a interação em tempo real entre computador e neurônio biológico permite isolar o efeito da dinâmica de um determinado tipo de canal iônico e estudar sua inuência nos mecanismos de codificação de informação. Os experimentos foram realizados com neurônios do gânglio estomatogástrico do siri azul, Callinectes sapidus, que não possuem condutâncias lentas capazes de fazê-los apresentar rajadas de disparos quando in vitro, condição na qual apresentam comportamento quiescente ou disparam tonicamente. Durante os experimentos, alteramos artificialmente o comportamento de um destes neurônios, conectando-o a um computador que introduz uma corrente capaz de fazê-lo apresentar rajadas. Essa corrente possui uma componente senoidal (vinda de um gerador de funções) e uma componente devido a uma condutância iônica lenta modelada matematicamente. A condutância lenta pode ser escolhida entre duas versões: uma em que a condutância é calculada em tempo real, a partir do valor instantâneo do potencial de membrana do neurônio biológico, e outra em que o valor da condutância é oriundo de uma série temporal previamente gravada. A fonte de informação utilizada nos experimentos é um neurônio artificial pré-sináptico, que possui uma distribuição de potenciais de ação (spikes) escolhida pelo experimentador, e é conectado ao neurônio biológico modificado através de um modelo de sinapse química inibidora. A quantidade de informação do neurônio artificial (variabilidade dos padrões de disparo) codificada pelo neurônio biológico é inferida calculando-se a informação mútua média entre eles para as duas versões da condutância lenta (dinâmica ou previamente gravada). Nossos experimentos reproduziram qualitativamente as observações feitas por nosso grupo no circuito pilórico intacto do siri, que possui neurônios conectados por mutua inibição que naturalmente apresentam bursts. Além disso, observamos que vários picos de informação mútua média, presentes quando a condutância é dinâmica, desaparecem quando esta é substituída pela série temporal previamente gravada da condutância. Assim, pudemos confirmar os resultados previamente obtidos com simulações computacionais em que foram utilizados apenas modelos matemáticos e na ausência de ruído e demonstramos que as condutâncias iônicas lentas constituem um mecanismo biofísico que permite a codificação de estímulos sinápticos em neurônios que apresentam rajadas. / We investigated the role of slow ionic conductances on information processing by bursting neurons. A real time experimental protocol was developed to allow interacting computer models and biological neurons to address the effect of dynamical details of a single type of ion channel in information coding mechanisms. We experimented on Callinectes sapidus (blue crab) stomatogastric ganglion neurons. Such neurons were chosen because they do not present the slow conductances that can led to bursting activity in vitro (in such conditions they can be found either in a quiescent or in a tonic firing state). The experiments consisted in artificially changing the behavior of one of these neurons by injecting a computer generated current to achieve bursting. Such current has a sinusoidal component (from a function generator) and a component due to mathematical model of a slow ionic conductance. The slow conductance was implemented in two versions: in one of them the instantaneous value of the conductance is computed in real time and according to the membrane potential of the biological neuron, in another version the value of the conductance simply comes from a time series previously stored in the computer. A pre-synaptic artificial neuron, with a spike distribution chosen by the experimenter, provided input for the biological neuron through an artificial chemical inhibitory synapse. The amount of information (variability of spike patterns from the artificial neuron) coded by the biological neuron was inferred by calculating the average mutual information along stimulus and response bursts for the two conditions of the slow conductance (dynamically calculated or from file previously stored). Our experiments reproduced the results found in intact pyloric central pattern generator bursting neurons connected by mutual inhibition. Moreover, we show that the average mutual information peaks, found when the conductance is dynamically calculated, disappear when we use the previously recorded time series of the conductance. Such results validate those only found previously in numerical simulations in the absence of noise and point the role of the slow ionic conductances in a biophysical mechanism that allow bursting motor neurons to encode in a nontrivial fashion the information they receive through a single synapse.

O gânglio estrelado (GE) é o principal componente da inervação cardíaca extrínseca e está envolvido na gênese de diversas cardiomiopatias. Durante o envelhecimento, o controle neural do coração dos mamíferos é alterado de forma complexa e não clara, geralmente ocasionando decremento da função cardíaca e maior propensão a doenças degenerativas. A ocorrência de resultados dissonantes quanto aos parâmetros morfoquantitativos durante o envelhecimento, como o aumento ou diminuição do número total de neurônios simpáticos, é assunto para discussões interessantes. Esta pesquisa foi conduzida em preás machos (Galea spixii), um pequeno roedor da fauna brasileira. Desta forma, estudou-se o efeito do desenvolvimento pós-natal (maturação e envelhecimento) na macro e microestrutura do gânglio estrelado esquerdo (GEe) de preás, por meio de microscopia quantitativa tridimensional (Estereologia) associada a técnicas de imuno-histoquímica. De acordo com a fase específica do desenvolvimento pós-natal, os animais foram alocados nos seguintes grupos etários: Neonatos, Jovens, Adultos e Senis. Inicialmente, os animais foram submetidos à eutanásia e seus gânglios estrelados esquerdos coletados e fixados em solução de formaldeído (4%) em PBS. Foi realizada amostragem sistemática e uniformemente aleatória (SURS), estimando-se: volume do GEe, volume neuronal e número total de neurônios do GEe. Os principais achados deste estudo foram: i) aumento do comprimento do gânglio - 42% entre Neonato e Senil; 34% entre Jovem e Senil e 35% entre Adulto e Senil; ii) hipertrofia do GEe - 171% entre os grupos Neonato e Adulto; iii) aumento do tecido não neuronal - 268% entre os grupos Neonato e Adulto; iv) estabilidade no número total de neurônios uninucleados, binucleados e total (uni+bi); v) estabilidade no tamanho (volume) dos neurônios uninucleados e binucleados; e vi) estabilidade no número total de neurônios imunorreativos ao Ki-67 (uni+bi). Espera-se que os resultados gerados por esta pesquisa possam esclarecer alguns aspectos estruturais da plasticidade neural durante o desenvolvimento pós-natal de preás, avançando assim o conhecimento acerca da inervação cardíaca extrínseca / The stellate ganglion (SG) is a main component of extrinsic cardiac innervation and is involved in the genesis of various cardiomyopathies. During ageing, the neural control of heart in mammals is altered in the complex shape and unclear, generally cause decrement in the cardiac function and a greater propensity to degenerative diseases. The occurrence of discordant results regarding the morphoquantitative parameters during ageing, such as increase or decrease in the total number of sympathetic neurons, is a subject for interesting discussions. This research was conducted in males preas (Galea spixii), a small rodent of the Brazilian fauna. Therefore, this work aimed to study the effect of postnatal development (maturation and ageing) in the macro and microstructure of the left stellate ganglion (LSG) in preas by dimensional quantitative microscopy (Stereology) associated to immunohistochemistry techniques. According to a specific stage of postnatal development, the animals were allocated into the following age groups: Newborn, Young, Adult and Elderly. The animals were euthanised and the left stellate ganglia were collected and fixed in 4% formaldehyde solution in PBS. A systematic uniformly random sampling (SURS) was performed to estimate: the volume of LSG, neuron volume and the total number of LSG neurons. The main findings of this study were: i) increase in length ganglia - 42% between Newborn and Elderly; 34% between Young and Elderly and 35% between Adult and Elderly; ii) hypertrophy of LSG - 171% between the groups Newborn and Adult; iii) increase of non-neuronal tissue - 268% between the groups Newborn and Adult; iv) stability for the total number of uninucleate neurons, binucleate neurons and total (uni+bi); v) stability in the size (volume) of uninucleate and binucleate neurons; and, vi) stability for the total number of neurons immunorreactive to Ki-67 (uni+bi). It is expected that the results generated for this research may clarify structural aspects of neural plasticity during the postnatal development of preas, thus advancing the knowledge about the extrinsic cardiac innervation