Submitted by Ramon Santana (ramon.souza@ufpe.br) on 2015-04-07T14:01:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Final.pdf: 1635879 bytes, checksum: 8074ee580e0faa29dd1c10468ac9846f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T14:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Final.pdf: 1635879 bytes, checksum: 8074ee580e0faa29dd1c10468ac9846f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2-02-15 / CAPES / Os períodos pré e pós-natal representam a fase de maior desenvolvimento neuronal. Nessa fase crítica do desenvolvimento, o organismo é suscetível às influências de estímulos ambientais que podem modular os eventos ontogenéticos posteriores promovendo sérias consequências na vida adulta. Dentre esses estímulos ambientais, a desnutrição e o tratamento com inibidores seletivos da receptação de serotonina (ISRS) estão associados a vários prejuízos morfofuncionais na vida adulta. Algumas regiões encefálicas responsáveis pela manutenção do balanço energético são alvos de ajustes permanentes promovidos por desnutrição ou ISRS no período perinatal. Nesse estudo, o objetivo foi investigar no núcleo do trato solitário (NTS) os efeitos da desnutrição ou tratamento com ISRS durante os estágios inicias do desenvolvimento sobre o controle da ingestão alimentar. Foram utilizados ratos da linhagem Wistar distribuídos aleatoriamente nos grupos Controle e Desnutrido formados por animais cujas mães receberam durante a gestação e lactação dieta contendo 17% ou 8% de caseína respectivamente. Dois outros grupos foram formados de acordo com tratamento farmacológico durante a lactação. Estes foram os grupos Salina e Fluoxetina, compostos por filhotes que receberam, respectivamente, solução de salina (NaCl 0.9%,) ou Fluoxetina (10mg/Kg) via subcutânea, diariamente, do 1º ao 21º dia de vida. Foram avaliados aos 35 e 180 dias de vida: a) Peso corporal; b) Ingestão Alimentar; c) Expressão da proteína FOS por imunohistoquímica no NTS em resposta a estímulo alimentar. As áreas estudadas foram identificadas e os neurônios imunorreativos quantificados através do microscópio ótico de campo claro com auxilio do atlas estereotáxico de Paxinos e Watson (1998). Com base nessas avaliações, o presente trabalho demonstrou que: a) a desnutrição perinatal promoveu aumento no consumo alimentar e número de células ativadas nas porções rostral (Controle= 166,3±33,8 vs Desnutrido=297,8±33, P=0.028) e medial (Controle= 167,8±47,44 vs Desnutrido=291,2±28,3, P=0.0043) do NTS em resposta a estímulo alimentar apenas em animais com 35 dias de vida; b) o tratamento neonatal com fluoxetina promoveu aumento no número de neurônios ativados em resposta a estímulo alimentar na porção rostral (Salina= 218,3±6,6; Fluoxetina=367±25,9, P=0.005) de animais adultos (180 dias); Estes resultados indicam que o NTS é uma estrutura particularmente vulnerável as influências da manipulação nutricional e farmacológica do sistema serotoninérgico nos estágios iniciais do desenvolvimento, e pode ser alvo de processos adaptativos do controle do balanço energético observados nesses animais na vida adulta.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:02:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9047_1.pdf: 1637307 bytes, checksum: f62840bbf4343e1158be0160291245d7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os períodos pré e pós-natal representam a fase de maior desenvolvimento neuronal. Nessa fase crítica do desenvolvimento, o organismo é suscetível às influências de estímulos ambientais que podem modular os eventos ontogenéticos posteriores promovendo sérias consequências na vida adulta. Dentre esses estímulos ambientais, a desnutrição e o tratamento com inibidores seletivos da receptação de serotonina (ISRS) estão associados a vários prejuízos morfofuncionais na vida adulta. Algumas regiões encefálicas responsáveis pela manutenção do balanço energético são alvos de ajustes permanentes promovidos por desnutrição ou ISRS no período perinatal. Nesse estudo, o objetivo foi investigar no núcleo do trato solitário (NTS) os efeitos da desnutrição ou tratamento com ISRS durante os estágios inicias do desenvolvimento sobre o controle da ingestão alimentar. Foram utilizados ratos da linhagem Wistar distribuídos aleatoriamente nos grupos Controle e Desnutrido formados por animais cujas mães receberam durante a gestação e lactação dieta contendo 17% ou 8% de caseína respectivamente. Dois outros grupos foram formados de acordo com tratamento farmacológico durante a lactação. Estes foram os grupos Salina e Fluoxetina, compostos por filhotes que receberam, respectivamente, solução de salina (NaCl 0.9%,) ou Fluoxetina (10mg/Kg) via subcutânea, diariamente, do 1º ao 21º dia de vida. Foram avaliados aos 35 e 180 dias de vida: a) Peso corporal; b) Ingestão Alimentar; c) Expressão da proteína FOS por imunohistoquímica no NTS em resposta a estímulo alimentar. As áreas estudadas foram identificadas e os neurônios imunorreativos quantificados através do microscópio ótico de campo claro com auxilio do atlas estereotáxico de Paxinos e Watson (1998). Com base nessas avaliações, o presente trabalho demonstrou que: a) a desnutrição perinatal promoveu aumento no consumo alimentar e número de células ativadas nas porções rostral (Controle= 166,3±33,8 vs Desnutrido=297,8±33, P=0.028) e medial (Controle= 167,8±47,44 vs Desnutrido=291,2±28,3, P=0.0043) do NTS em resposta a estímulo alimentar apenas em animais com 35 dias de vida; b) o tratamento neonatal com fluoxetina promoveu aumento no número de neurônios ativados em resposta a estímulo alimentar na porção rostral (Salina= 218,3±6,6; Fluoxetina=367±25,9, P=0.005) de animais adultos (180 dias); Estes resultados indicam que o NTS é uma estrutura particularmente vulnerável as influências da manipulação nutricional e farmacológica do sistema serotoninérgico nos estágios iniciais do desenvolvimento, e pode ser alvo de processos adaptativos do controle do balanço energético observados nesses animais na vida adulta

A hipóxia mantida de curta duração (HM) está associada a alterações cardiorrespiratórias e ao desencadeamento de processo inflamatório em humanos e modelos experimentais. Ademais, há evidências de que a HM pode alterar a transmissão sináptica na região do Núcleo do Trato Solitários (NTS). No presente estudo, utilizamos a minociclina, um inibidor da ativação microglial e antiinflamatório, para avaliar a influência da inflamação desencadeada pela HM sobre a neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios do NTS que enviam projeções para a região ventrolateral da medula (NTS-VLM). A hipótese geral do nosso estudo foi a seguinte: a HM induz processo inflamatório no tronco encefálico, o qual contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica em neurônios NTS-VLM, colaborando para a elevação da pressão arterial média (PAM) observada nestes ratos. Embora tenhamos observado aumento da pressão arterial média em ambos os grupos de ratos tratados com veículo (solução salina + água destilada, ip) ou minociclina [(30mg/Kg ip por 3 dias) submetidos a 24h de HM (FiO2 0.1) em relação aos seus respectivos grupos controle (FiO2 0,28), o aumento da MAP foi menor nos ratos previamente tratados com minociclina. Os registros eletrofisiológicos utilizando a técnica de whole cell patch-clamp mostraram que a HM não produziu alterações nas propriedades ativas e passivas dos neurônios NTS-VLM. No entanto, os neurônios de ratos submetidos a HM apresentaram aumento nas correntes glutamatérgicas espontâneas e evocadas pelo estímulo do trato solitário. Esse grupo de animais também apresentou aumento no número de microgliais na região do NTS. As alterações mencionadas foram atenuadas pelo tratamento prévio com minociclina. Concluímos que a inflamação induzida pela HM contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios NTS-VLM o qual poderia estar relacionado com a hipertensão arterial observada nestes ratos. / Short-term Sustained hypoxia (SH) is associated with cardiorespiratory changes and inflammatory process in humans and experimental models. There is also evidence that SH can change the synaptic transmission in the nucleus tractus solitarius (NTS) region. Here we use the minocycline, an anti-inflammatory and microglial inhibitor, to evaluate the role of inflammation triggered by SH on the excitatory neurotransmission in the NTS neurons sending projections to the ventrolateral medulla (NTS-VLM). We hypothesized that SH induces brainstem inflammatory process, which may contribute to increase in excitatory neurotransmission and excitability of the NTS-VLM neurons, collaborating to the high blood pressure observed on these rats. Although we have observed increased MAP in both groups of rats treated with vehicle (saline + distilled water, i.p) or minociclina [(30mg/Kg i.p for 3 days) submitted to 24h of SH (FiO2 0.1) in relation to their respective control groups (FiO2 0.28), the MAP increase was lower in rats treated with minociclina. The whole cell patch-clamp recordings showed that SH produced no changes in active properties of NTS neurons. However, neurons of rats submitted SH presented an increase in the glutamatergic neurotransmission and the number of microglial at the NTS region. These increases were prevented in the groups previously treated with minociclina. We conclude that inflammation induced by SH contributes to the increased excitatory neurotransmission in NTS-VLM neurons that could be associated to high blood pressure observed in these rats.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-16T14:35:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Livia de Almeida Lira_ POSNEURO 2016.pdf: 2312565 bytes, checksum: 6dc0de86f266e98ad31d5c7c89d2219e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T14:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Livia de Almeida Lira_ POSNEURO 2016.pdf: 2312565 bytes, checksum: 6dc0de86f266e98ad31d5c7c89d2219e (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / FACEPE / O controle do comportamento alimentar é um fenômeno complexo dependente da interação entre os sinais originados na periferia do corpo e em várias regiões do sistema nervoso central, incluindo o núcleo do trato solitário (NTS). Esse núcleo regula muitos aspectos do comportamento alimentar e expressa receptores para vários peptídeos e hormônios indutores de saciedade, incluindo a serotonina. Prejuízos na via de sinalização e no conteúdo encefálico deste neurotransmissor estão associadas à hiperfagia e obesidade. Algumas regiões encefálicas responsáveis pela regulação do comportamento alimentar são alvos de ajustes permanentes promovidos por eventos que ocorrem durante os estágios iniciais do desenvolvimento. Nessa fase, a influência de estímulos ambientais, particularmente os nutricionais, podem modular os eventos ontogenéticos e promover sérias consequências na vida adulta. Nesse estudo, o objetivo foi investigar os efeitos da desnutrição proteica perinatal sobre aspectos morfofuncionais do NTS relacionados ao controle do comportamento alimentar. Ratos da linhagem Wistar, mantidos em condições padrões de biotério foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos de acordo com a dieta ofertada para mães durante a gestação e lactação: grupo controle (C, caseína 17% / n = 10) ou grupo desnutrido (D, caseína 8% / n =10). Foram avaliados aos 35 e 180 dias de vida: a) peso corporal; b) ingestão alimentar; c) expressão da proteína FOS nas regiões rostral e medial do NTS em resposta ao estímulo alimentar; d) sequência comportamental de saciedade e os parâmetros microestruturais da alimentação e apenas aos 35 dias de vida: e) densidade de terminais e distribuição de receptores serotoninérgicos 5-HT1B nos subnúcleos ventrolateral, intermediário, medial e comissural do NTS. As áreas estudadas foram identificadas e quantificadas com auxílio do atlas estereotáxico de Paxinos e Watson (1998). Com base nessas avaliações, o presente trabalho demonstrou que a desnutrição perinatal promove: 1) redução do peso corporal (35 dias: C=129.06±0.20; D=68.10±0.35; 180 dias: C = 435.70±0.70; D = 370.30±0.70); (2) hiperfagia (35 dias: C = 6.8±0.6; D = 11.9±0.9; 180 dias C = 6.6±0.4; D = 10±0.8); (3) retardo na saciedade, (4) aumento no tamanho (C= 5,5 ±0,43; D= 7,8± 0,57) e duração (C=14,3± 1.8; D= 20,4±1,7) das refeições; (5) aumento na ativação neuronal nas porções rostral (35 dias: C = 134.5±22.23; D= 366.8±58.02/ 180 dias = 240.6±38.10; D = 444.2±57.05) e medial do NTS (35 dias: C = 172.8±26.28; D= 435.2±72.69/180 dias: C= 224.4±33.10; D= 434.0±45.31); (6) aumento na densidade de terminais serotoninérgicos no NTS (C= 34,4 ± 1,5 n= 5; D= 48± 3,6) e no subnúcleo intermediário (C= 28,3 ± 2; D= 43± 1,5) e (7) maior quantidade de neurônios 5-HT1B-IR no NTS (C= 159,6± 18,2;D= 317,1± 18,6) e nos subnúcleos ventrolateral (C= 20,1± 2,7/N=5D= 34,4± 3,5), intermediário (C= 20,9± 2,8/N=5; D= 49,3± 3) e medial (C= 45,6 ± 6/N=5; D= 95,4± 6). Estes resultados indicam que o NTS é uma estrutura particularmente vulnerável às influências da manipulação nutricional nos estágios iniciais do desenvolvimento e pode ser alvo de processos adaptativos do controle comportamento alimentar observados nesses animais na vida adulta. / The control of feeding behavior is dependent on the interactions among a variety of signals originated from periphery and several brain areas, such as the nucleus of the solitary tract (NTS) in the caudal brainstem. This nucleus regulates many aspects of feeding behavior and expressed receptors for several satiety inducing peptides and hormones including serotonin. Losses in the signaling pathway and the brain content of this neurotransmitter are associated with hyperphagia and obesity. Some brain regions responsible for the regulation of feeding behavior are targets of permanent adjustments promoted by events that occur during the early stages of development. At that stage, the influence of environmental stimuli, particularly the nutritional, may modulate ontogenetic events and promote serious consequences in adult life. In this study, the main aim was to investigate the effects of perinatal protein malnutrition on morphological and functional aspects of the NTS related to control of feeding behavior. Male Wistar rats were divided into two groups according to the diet offered to the dams during gestation and lactation: control group (C, diet containing 17% casein/ n=10) or isocaloric lowprotein group (LP, diet containing 8% casein/ n=10). We evaluated: a) body weight; b) food intake; c) c-Fos protein expression in the rostral and medial NTS; d) behavioural sequence satiety and micro-structural parameters of feeding and e) density of serotoninergic terminals and distribution of 5-HT1B receptor in the ventro-lateral, intermediate, medial and commissural subnucleus of NTS. The areas studied were identified and quantified with Stereotactic atlas of Paxinos and Watson (2005). Based on these evaluations, the present study showed that the malnutrition: (1) promotes perinatal) reduced body weight (35 days: C = 129.06 ± 0.20; D = 68.10 ± 0.35; 180 days: C = 435.70 ± 0.70; D = 370.30 ± 0.70); (2) hyperphagia (35 days: C = 6.8 ± 0.6; D = 11.9 ± 0.9; 180 days C = 6.6 ± 0.4; D = 10 ± 0.8); (3) delay in satiety, (4) increase in size (C = 5.5 ± 0.43; D = 7.8 ± 0.57) and duration (C = 14.3 ± 1.8; D = 20.4 ± 1.7) meals; (5) increase in neuronal activation in the rostral portions (35 days: C = ± 134.5 22.23; D = ± 366.8/58.02 180 days = 240.6 ± 38.10; D = ± 444.2 57.05) and medial NTS (35 days: C = 172.8 ± 26.28; D = ± 72.69/180 days 435.2: C = ± 224.4 33.10; D = ± 45.31 434.0); (6) increase in density of serotonergic terminals in the NTS (C = 34.4 ± 1.5 n = 5; D = 48 ± 3.6) and the intermediate subnucleus (C = 28.3 ± 2; D = 43 ± 1.5) and (7) increased amount of 5-HT1B-IR neurons in the NTS (C = 159.6 ± 18.2; D = 317.1 ± 18.6) and ventro-lateral (C = 20.1 ± 2.7/N = 5 d = 34.4 ± 3.5), intermediate (C = 20.9 ± 2.8/N = 5; D = 49.3 ± 3) and medial subnucleus (C = 45.6 ± 6/N = 5; D = 95.4 ± 6). These results indicate that the NTS is a particularly vulnerable structure to the influences of nutritional manipulation in the early stages of development and may be adaptive processes of control feeding behavior observed in these animals into adulthood.

A hipóxia mantida de curta duração (HM) está associada a alterações cardiorrespiratórias e ao desencadeamento de processo inflamatório em humanos e modelos experimentais. Ademais, há evidências de que a HM pode alterar a transmissão sináptica na região do Núcleo do Trato Solitários (NTS). No presente estudo, utilizamos a minociclina, um inibidor da ativação microglial e antiinflamatório, para avaliar a influência da inflamação desencadeada pela HM sobre a neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios do NTS que enviam projeções para a região ventrolateral da medula (NTS-VLM). A hipótese geral do nosso estudo foi a seguinte: a HM induz processo inflamatório no tronco encefálico, o qual contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica em neurônios NTS-VLM, colaborando para a elevação da pressão arterial média (PAM) observada nestes ratos. Embora tenhamos observado aumento da pressão arterial média em ambos os grupos de ratos tratados com veículo (solução salina + água destilada, ip) ou minociclina [(30mg/Kg ip por 3 dias) submetidos a 24h de HM (FiO2 0.1) em relação aos seus respectivos grupos controle (FiO2 0,28), o aumento da MAP foi menor nos ratos previamente tratados com minociclina. Os registros eletrofisiológicos utilizando a técnica de whole cell patch-clamp mostraram que a HM não produziu alterações nas propriedades ativas e passivas dos neurônios NTS-VLM. No entanto, os neurônios de ratos submetidos a HM apresentaram aumento nas correntes glutamatérgicas espontâneas e evocadas pelo estímulo do trato solitário. Esse grupo de animais também apresentou aumento no número de microgliais na região do NTS. As alterações mencionadas foram atenuadas pelo tratamento prévio com minociclina. Concluímos que a inflamação induzida pela HM contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios NTS-VLM o qual poderia estar relacionado com a hipertensão arterial observada nestes ratos. / Short-term Sustained hypoxia (SH) is associated with cardiorespiratory changes and inflammatory process in humans and experimental models. There is also evidence that SH can change the synaptic transmission in the nucleus tractus solitarius (NTS) region. Here we use the minocycline, an anti-inflammatory and microglial inhibitor, to evaluate the role of inflammation triggered by SH on the excitatory neurotransmission in the NTS neurons sending projections to the ventrolateral medulla (NTS-VLM). We hypothesized that SH induces brainstem inflammatory process, which may contribute to increase in excitatory neurotransmission and excitability of the NTS-VLM neurons, collaborating to the high blood pressure observed on these rats. Although we have observed increased MAP in both groups of rats treated with vehicle (saline + distilled water, i.p) or minociclina [(30mg/Kg i.p for 3 days) submitted to 24h of SH (FiO2 0.1) in relation to their respective control groups (FiO2 0.28), the MAP increase was lower in rats treated with minociclina. The whole cell patch-clamp recordings showed that SH produced no changes in active properties of NTS neurons. However, neurons of rats submitted SH presented an increase in the glutamatergic neurotransmission and the number of microglial at the NTS region. These increases were prevented in the groups previously treated with minociclina. We conclude that inflammation induced by SH contributes to the increased excitatory neurotransmission in NTS-VLM neurons that could be associated to high blood pressure observed in these rats.

O núcleo do trato solitário é uma área integrativa do sistema nervoso central (CNS) envolvida no controle autonômico e respiratório. Estudos da literatura sugerem que o óxido nítrico (NO) exerce um importante papel na modulação dos reflexos cardiovasculares e ventilatórios no NTS. Além disso, evidências da literatura indicam uma possível interação entre o NO e o ATP no SNC. Fundamentados nessas evidências, no presente estudo, avaliamos a possível participação do NO na modulação dos parâmetros cardiorespiratórios basais e no processamento das respostas cardiovasculares e respiratórias à ativação do quimiorreflexo no NTS caudal de ratos não-anestesiados. Além disso, o possível papel do NO produzido pela óxido nítrico sintase neuronal (nNOS) nas respostas cardiovasculares e respiratórias à microinjeção unilateral de ATP no NTS caudal também foi avaliado. Para tanto, os animais foram submetidos ao implante de cânulas guia em direção ao NTS caudal e à canulação da artéria e veia femoral. Os parâmetros ventilatórios foram avaliados pelo método de pletismografia de corpo inteiro. A análise dos resultados monstrou que as microinjeções bilaterais do L-NAME, um inibidor nãoseletivo da NOS, no NTS caudal, promoveram um aumento significativo na pressão arterial basal dos animais, sugerindo um papel modulatório do NO sobre os neurônios envolvidos com as vias neurais do barorreflexo. No entanto, as microinjeções bilaterais do N-PLA, um inibidor seletivo da nNOS, no NTS caudal, não promoveram alterações significativas na pressão arterial basal, sugerindo que a produção do NO envolvido no controle autonômico basal no NTS caudal não é dependente da atividade da nNOS. Com relação às respostas do quimiorreflexo, as microinjeções bilaterais do L-NAME ou do N-PLA, no NTS caudal de ratos nãoanestesiados, promoveram um atenuação significativa no aumento da freqüência respiratória (fR) à ativação do quimiorreflexo, sugerindo a participação do NO Resumo xii produzido pela nNOS na modulação do componente respiratório do quimiorreflexo no NTS caudal. No entanto, as respostas pressora e bradicárdicas decorrentes da ativação do quimiorreflexo não foram alteradas pelas microinjeções bilaterais do LNAME ou N-PLA no NTS caudal, sugerindo que o NO não está envolvido na modulação das respostas cardiovasculares decorrentes da ativação deste reflexo. No que diz respeito às respostas decorrentes da microinjeção de ATP no NTS caudal, a análise dos resultados demonstrou que as respostas de aumento na pressão arterial, fR e ventilação minuto produzidas pela microinjeção unilateral de ATP no NTS caudal de ratos não-anestesiados foram significativamente atenuadas após a microinjeção do N-PLA no mesmo sítio, sugerindo a participação do NO produzido pela nNOS na modulação de tais respostas. Neste contexto, os achados do presente trabalho sugerem que no NTS caudal: 1) o NO, provavelmente produzido pela NOS endotelial, exerce um importante papel modulatório nas vias neurais do barorreflexo; 2) a neurotransmissão do aumento da fR decorrente da ativação do quimiorreflexo envolve a formação de NO produzido pela nNOS; 3) a neurotransmissão das respostas cardiovasculares decorrentes da ativação do quimiorreflexo não envolve a formação de NO; 4) a neurotransmissão das respostas cardiovascualres e respiratórias decorrentes da microinjeção unilateral de ATP envolve a formação de NO produzido pela nNOS. / The nucleus tractus solitarius (NTS) is an integrative area in the central nervous system (CNS) involved with the ventilatory and autonomic control. Several studies suggest that nitric oxide (NO) in the NTS plays an important role in the modulation of the cardiovascular and ventilatory reflexes. In addition, there is evidence indicating a possible interaction of NO and ATP in the CNS. Considering these findings, in the present study, we evaluated the possible role of NO on the modulation of the basal cardiorespiratory parameters as well as on the processing of the cardiovascular and ventilatory responses elicited by chemoreflex activation in the caudal NTS of awake rats. In addition, the possible role of NO produced by neuronal nitric oxide sintase (nNOS) on the cardiovascular and respiratory responses produced by unilateral microinjection of ATP into the caudal NTS was also evaluated. For this purpose, rats received bilateral guide cannulae in direction of the caudal NTS and femoral artery and vein were cannulated. The ventilatory measurements were obtained by whole-body pletismograph method. Our data showed that bilateral microinjections of L-NAME, a non-selective NOS inhibitor, into the caudal NTS, produced a significant increase in basaline mean arterial pressure, suggesting a modulatory role of NO in the neural pathways of the baroreflex. However, bilateral microinjections of N-PLA, a selective nNOS inhibitor, into the caudal NTS, produced no significant changes in the baseline mean arterial pressure, suggesting that NO produced by nNOS is not involved in the basal autonomic control in the caudal NTS. With respect to chemoreflex responses, bilateral microinjections of L-NAME or NPLA, into the caudal, produced a significant attenuation in the increase in respiratory frequency (fR) produced by chemoreflex activation, suggesting that NO produced by nNOS is involved in the modulation of the respiratory component of the chemoreflex. However, the pressor and bradicardic responses elicited by chemoreflex actiovation Abstract xv were not affected by microinjections of L-NAME or N-PLA, suggesting that NO is not involved in the modulation of the cardiovascular responses. With respect to ATP microinjection responses, the data showed that unilateral microinjection of ATP into the caudal NTS produced increase in arterial pressure, fR and minute ventilation, which were significantly attenuated by N-PLA, suggesting that NO produced by nNOS is involved in the modulation of the cardiovascular and ventilatory responses to ATP microinjection into the caudal NTS. In conclusion, the data of present study indicate that in the caudal NTS: 1) NO, produced probably by endothelial NOS, plays an important modulatory role on the neural pathways of the baroreflex; 2) the neurotransmission of the increase in respiratory frequency to chemoreflex activation involve NO production by nNOS. 3) NO is not involved in modulation of the autonomic components of chemoreflex; 4) the cardiovascular and ventillatory responses produced by ATP micronjection are, at least in part, mediated by NO produced by nNOS.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4404.pdf: 1810111 bytes, checksum: 6d3d450fd7a8a81c835b1a82a6176dba (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / The central nervous system (CNS) has an important role in maintaining the composition and volume of body fluids for the appropriate tissue perfusion. An important area of the CNS that receives cardiorespiratory afferents is the nucleus of the solitary tract (NTS) that has several types of neurotransmitters, includingL-glutamate and adenosine 5'-triphosphate (ATP). Neuroendocrine changes that occur during sodium depletion could change glutamatergi c and purinergic neurotransmissions into the NTS. Thus, in this study, we investigated : 1) the effects of sodium depletion on cardiorespiratory responses before and after injections of L -glutamate and α,β-methyleneadenosine 5′-triphosphate (α,β-methyl ATP, a selective P2X purinergic receptor agonist) into the NTS of unanesthetized and sodium depleted rats; 2) the cardiorespiratory responses of the injection of α,β-methyl ATP before and after the blockade of P2 receptor purinergic antagonist with suramin (non-selective P2 purinergic receptor antagonist) into NTS of unanesthetized and normovolemic rats and 3) to describe the autonomic components involved with the cardiovascular responses after injection of α,β-methyl ATP into the NTS. Male Holtzman rats with a cannula implanted into the NTS and catheters inserted into the femoral artery and vein were used. Ventilation (VE) was measured by whole body plethysmograph method. In relation to objective 1, the cardiorespiratory parameters were measured in normovolemic (before sodium depletion), depleted (24 h after sodium depletion) and repleted rats (two hours after free access to 0.3 M NaCl and water). Sodium depletion was induced by the treatment with the diuretic furosemide (20 mg/kg of body weight) injected subcut aneously (s.c.) followed by 24 h of sodium -deficient diet. Sodium depletion did not modify baseline MAP (104 ± 4 mmHg, vs. normovolemic: 105 ± 4 mmHg) or HR (334 ± 20 bpm, vs. normovolemic: 379 ± 13 bpm) but increased the VE (708 ± 107 ml/min/kg, vs. normovolemic: 478 ± 60 ml/min/kg). This effect was due to increase on tidal volume (VT, 7 ± 0.6 ml/kg, vs. normovolemic: 5 ± 0.4 ml/kg) without effect on the respiratory frequency (fR, 99 ± 8 cpm, vs. normovolemic: 85 ± 6 cpm). In repleted rats, VE did not return to normal level (640 ± 33 ml/min/kg, vs. normovolemic: 478 ± 60 ml/min/kg). Unilateral injections of L-glutamate (1 and 5 nmol/100 nl) into the NTS produced pressor response (17 ± 3 and 36 ± 3 mmHg, respectively, vs. saline: 3 ± 1 mmHg), bradycardia (-130 ± 15 and -169 ± 10 bpm, respectively, vs. saline: -13 ± 6 bpm) and the hyperventilation (233 ± 44 and 495 ± 114 ml/min/kg, respectively, vs. saline: 32 ± 26 ml/min/kg). Sodium depletion reduced pressor responses (4 ± 3 mmHg and 13 ± 4 mmHg, respectively) and hyperventilation (-112 ± 112 and 7 ± 115 ml/min/kg, respectively) and did not change bradycardia (-116 ± 30 and -156 ± 18 bpm, respectively). Unilateral injections of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into the NTS also produced pressor response (36 ± 5 mmHg, vs. saline: 3 ± 1 mmHg), bradycardia (-194 ± 18 bpm, vs. saline: -13 ± 6 bpm) and did not change VE (54 ± 96 ml/min/kg, vs. saline: 32 ± 26 ml/min/kg). Sodium depletion reduced pressor response (24 ± 5 mmHg), VE ( -147 ± 184 ml/min/kg) and did not change bradycardia (-168 ± 22 bpm). In relation to objective 2, the results showed that injection of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into NTS produced pressor response (24 ± 4 mmHg e -187 ± 39 bpm, respectively) and these responses were reduced 15 min after injection of suramin into NTS ipsilateral (13 ± 2 mmHg e -80 ± 18 bpm). Injection of α,β-methyl ATP into NTS produced no significantly change in VE. In relation to objective 3, the results showed that injection of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into NTS promote pressor and bradycardic response (32 ± 5 mmHg and -183 ± 21 bpm). The pre-treatment with the alpha1 -adrenoceptor antagonist prazosin (1 mg/kg bw, i.v.) attenuated the increase in MAP (+10 ± 3 mmHg) without changing the bradycardic response (-192 ± 21 bpm) evoked by injection of α,β-methyl ATP into NTS. The pre-treatment with the cholinergic muscarinic antagonist, methyl-atropine (1 mg/kg bw, i.v.) did not changed the pressor response (+31 ± 6 mmHg) and abolished the bradycardic response (+21 ± 6 bpm) induced by injection of α,β-methyl ATP into the NTS. The results suggest that neuroendocrine changes produced by sodium depletion (increased level of circulating ANG II, aldosterone and the desactivation of the volume receptors and baroreceptors) may change the glutamatergic and purinergic neurotransmissions into the NTS. Furthermore, activation of P2X receptors in the NTS activates both the sympathetic and parasympathetic nervous system to produce pressor and bradycardic responses, respectively, without changing ventilation / O sistema nervoso central (SNC) possui um papel fundamental na manutenção da composição e do volume dos líquidos corporais, para a adequada perfusão tecidual. Uma importante área do SNC que recebe aferências cardiorrespiratórias é o núcleo do trato solitário (NTS) que possui vários tipos de neurotransmissores, dentre eles o L-glutamato e adenosina-5´-trifosfato (ATP). Mudanças neuroendócrinas que ocorrem durante a depleção de sódio poderiam alterar as neurotransmissões glutamatérgica e purinérgica no NTS. Assim, neste estudo, tivemos 3 objetivos: 1) investigar os efeitos da depleção de sódio nas respostas cardiorrespiratórias antes e após a injeção de L-glutamato e α,β-metileno adenosina 5’ trifosfato (α,β-metil ATP, agonista seletivo de receptor purinérgico P2X) no NTS de ratos não anestesiados; 2) investigar as respostas cardiorrespiratórias à injeção de α,β-metil ATP no NTS antes e após o bloqueio dos receptores purinérgicos P2 com o suramin (antagonista não-seletivo de receptores P2) no NTS de ratos não anestesiados e normovolêmicos e 3) caracterizar os componentes autonômicos envolvidos nas respostas cardiovasculares após a injeção de α,β-metil ATP no NTS. Foram utilizados ratos Holtzman com cânulas implantadas no NTS e com cateter inserido na artéria e veia femoral. As medidas de ventilação (VE) foram obtidas pelo método de pletismografia de corpo inteiro. Com relação ao objetivo 1, os parâmetros cardiorrespiratórios foram medidos em ratos normovolêmicos (antes da depleção de sódio), depletados (24 h após a depleção de sódio) e ratos repletos (2 h após o livre acesso a NaCl 0,3 M e água). A depleção de sódio foi induzida pelo tratamento com o diurético furosemida (20 mg/Kg do peso corporal) injetado subcutaneamente (s.c.) acompanhado de uma dieta deficiente em sódio por 24 h. A depleção de sódio não modificou a PAM basal (104 ± 4 mmHg, vs. normovolêmicos: 105 ± 4 mmHg) nem a FC (334 ± 20 bpm, vs. normovolêmico: 379 ± 13 bpm) mas aumentou a VE (708 ± 107 ml/min/kg, vs. normovolêmico: 478 ± 60 ml/min/kg). Este efeito ocorreu devido a um aumento do volume corrente (VC, 7 ± 0,6 ml/kg, vs. normovolêmico: 5 ± 0,4 ml/kg) sem alterar a frequência respiratória (fR, 99 ± 8 cpm, vs. normovolêmicos: 85 ± 6 cpm). Em ratos repletos, a VE não retornou ao nível normal (640 ± 33 ml/min/kg vs. normovolêmico: 478 ± 60 ml/min/kg). Injeções unilaterais de Lglutamato (1 e 5 nmol/100 nl) no NTS produziu resposta pressora (17 ± 3 e 36 ± 3 mmHg, respectivamente, vs. salina: 3 ± 1 mmHg), bradicardia (-130 ± 15 e -169 ± 10 bpm, respectivamente, vs. salina: -13 ± 6 bpm) e hiperventilação (233 ± 44 e 495 ± 114 ml/min/kg, respectivamente, vs. salina: 32 ± 26 ml/min/kg). A depleção de sódio reduziu a resposta pressora (4 ± 3 mmHg e 13 ± 4 mmHg, respectivamente) e hiperventilação (-112 ± 112 e 7 ± 115 ml/min/kg, respectivamente) e não alterou a bradicardia (-116 ± 30 e -156 ± 18 bpm, respectivamente). Injeção unilateral de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS também produziu resposta pressora (36 ± 5 mmHg, vs. salina: 3 ± 1 mmHg), bradicardia (- 194 ± 18 bpm, vs. salina: -13 ± 6 bpm) e não modificou a VE (54 ± 96 ml/min/kg, vs. salina: 32 ± 26 ml/min/kg). A depleção de sódio reduziu a resposta pressora (24 ± 5 mmHg), a VE (-147 ± 184 ml/min/kg) e não alterou a bradicardia (-168 ± 22 bpm). Com relação ao objetivo 2, os resultados mostraram que a injeção de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS promoveu resposta pressora e bradicárdica (24 ± 4 mmHg e -187 ± 39 bpm, respectivamente) e estas respostas foram reduzidas aos 15 minutos após a injeção de suramin no NTS ipsilateral (13 ± 2 mmHg e -80 ± 18 bpm). A injeção de α,β-metil ATP no NTS não promoveu alterações significativas na VE. Com relação ao objetivo 3, os resultados mostraram que as injeções de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS promoveu resposta pressora e bradicardia (+32 ± 5 mmHg e -183 ± 21 bpm). O pré-tratamento com o antagonista de receptor alfa-1 adrenérgico, prazosin (1 mg/kg de peso corporal, i.v.), atenuou o aumento da PAM (+10 ± 3 mmHg) sem alterar a bradicardia (-192 ± 21 bpm) provocada pela injeção de α,β-metil-ATP no NTS e o pré-tratamento com o antagonista colinérgico muscarínico, metil-atropina (1 mg/kg de peso corporal, i.v.) não alterou a resposta pressora (+31 ± 6 mmHg) e aboliu a bradicardia (+21 ± 6 bpm) induzida pela injeção de α,β-metil ATP no NTS. Os resultados sugerem que alterações neuroendócrinas produzidas pela depleção de sódio (aumento dos níveis de ANG II e aldosterona circulantes e a desativação de receptores de volume e dos barorreceptores) podem alterar as neurotransmissões glutamatérgica e purinérgica no NTS. Além disso, a ativação dos receptores purinérgicos P2X no NTS ativa simultaneamente o sistema nervoso simpático e parassimpático para produzir respostas pressora e bradicárdica, respectivamente, sem alterar a ventilação pulmonar.

O núcleo do trato solitário é uma área integrativa do sistema nervoso central (CNS) envolvida no controle autonômico e respiratório. Estudos da literatura sugerem que o óxido nítrico (NO) exerce um importante papel na modulação dos reflexos cardiovasculares e ventilatórios no NTS. Além disso, evidências da literatura indicam uma possível interação entre o NO e o ATP no SNC. Fundamentados nessas evidências, no presente estudo, avaliamos a possível participação do NO na modulação dos parâmetros cardiorespiratórios basais e no processamento das respostas cardiovasculares e respiratórias à ativação do quimiorreflexo no NTS caudal de ratos não-anestesiados. Além disso, o possível papel do NO produzido pela óxido nítrico sintase neuronal (nNOS) nas respostas cardiovasculares e respiratórias à microinjeção unilateral de ATP no NTS caudal também foi avaliado. Para tanto, os animais foram submetidos ao implante de cânulas guia em direção ao NTS caudal e à canulação da artéria e veia femoral. Os parâmetros ventilatórios foram avaliados pelo método de pletismografia de corpo inteiro. A análise dos resultados monstrou que as microinjeções bilaterais do L-NAME, um inibidor nãoseletivo da NOS, no NTS caudal, promoveram um aumento significativo na pressão arterial basal dos animais, sugerindo um papel modulatório do NO sobre os neurônios envolvidos com as vias neurais do barorreflexo. No entanto, as microinjeções bilaterais do N-PLA, um inibidor seletivo da nNOS, no NTS caudal, não promoveram alterações significativas na pressão arterial basal, sugerindo que a produção do NO envolvido no controle autonômico basal no NTS caudal não é dependente da atividade da nNOS. Com relação às respostas do quimiorreflexo, as microinjeções bilaterais do L-NAME ou do N-PLA, no NTS caudal de ratos nãoanestesiados, promoveram um atenuação significativa no aumento da freqüência respiratória (fR) à ativação do quimiorreflexo, sugerindo a participação do NO Resumo xii produzido pela nNOS na modulação do componente respiratório do quimiorreflexo no NTS caudal. No entanto, as respostas pressora e bradicárdicas decorrentes da ativação do quimiorreflexo não foram alteradas pelas microinjeções bilaterais do LNAME ou N-PLA no NTS caudal, sugerindo que o NO não está envolvido na modulação das respostas cardiovasculares decorrentes da ativação deste reflexo. No que diz respeito às respostas decorrentes da microinjeção de ATP no NTS caudal, a análise dos resultados demonstrou que as respostas de aumento na pressão arterial, fR e ventilação minuto produzidas pela microinjeção unilateral de ATP no NTS caudal de ratos não-anestesiados foram significativamente atenuadas após a microinjeção do N-PLA no mesmo sítio, sugerindo a participação do NO produzido pela nNOS na modulação de tais respostas. Neste contexto, os achados do presente trabalho sugerem que no NTS caudal: 1) o NO, provavelmente produzido pela NOS endotelial, exerce um importante papel modulatório nas vias neurais do barorreflexo; 2) a neurotransmissão do aumento da fR decorrente da ativação do quimiorreflexo envolve a formação de NO produzido pela nNOS; 3) a neurotransmissão das respostas cardiovasculares decorrentes da ativação do quimiorreflexo não envolve a formação de NO; 4) a neurotransmissão das respostas cardiovascualres e respiratórias decorrentes da microinjeção unilateral de ATP envolve a formação de NO produzido pela nNOS. / The nucleus tractus solitarius (NTS) is an integrative area in the central nervous system (CNS) involved with the ventilatory and autonomic control. Several studies suggest that nitric oxide (NO) in the NTS plays an important role in the modulation of the cardiovascular and ventilatory reflexes. In addition, there is evidence indicating a possible interaction of NO and ATP in the CNS. Considering these findings, in the present study, we evaluated the possible role of NO on the modulation of the basal cardiorespiratory parameters as well as on the processing of the cardiovascular and ventilatory responses elicited by chemoreflex activation in the caudal NTS of awake rats. In addition, the possible role of NO produced by neuronal nitric oxide sintase (nNOS) on the cardiovascular and respiratory responses produced by unilateral microinjection of ATP into the caudal NTS was also evaluated. For this purpose, rats received bilateral guide cannulae in direction of the caudal NTS and femoral artery and vein were cannulated. The ventilatory measurements were obtained by whole-body pletismograph method. Our data showed that bilateral microinjections of L-NAME, a non-selective NOS inhibitor, into the caudal NTS, produced a significant increase in basaline mean arterial pressure, suggesting a modulatory role of NO in the neural pathways of the baroreflex. However, bilateral microinjections of N-PLA, a selective nNOS inhibitor, into the caudal NTS, produced no significant changes in the baseline mean arterial pressure, suggesting that NO produced by nNOS is not involved in the basal autonomic control in the caudal NTS. With respect to chemoreflex responses, bilateral microinjections of L-NAME or NPLA, into the caudal, produced a significant attenuation in the increase in respiratory frequency (fR) produced by chemoreflex activation, suggesting that NO produced by nNOS is involved in the modulation of the respiratory component of the chemoreflex. However, the pressor and bradicardic responses elicited by chemoreflex actiovation Abstract xv were not affected by microinjections of L-NAME or N-PLA, suggesting that NO is not involved in the modulation of the cardiovascular responses. With respect to ATP microinjection responses, the data showed that unilateral microinjection of ATP into the caudal NTS produced increase in arterial pressure, fR and minute ventilation, which were significantly attenuated by N-PLA, suggesting that NO produced by nNOS is involved in the modulation of the cardiovascular and ventilatory responses to ATP microinjection into the caudal NTS. In conclusion, the data of present study indicate that in the caudal NTS: 1) NO, produced probably by endothelial NOS, plays an important modulatory role on the neural pathways of the baroreflex; 2) the neurotransmission of the increase in respiratory frequency to chemoreflex activation involve NO production by nNOS. 3) NO is not involved in modulation of the autonomic components of chemoreflex; 4) the cardiovascular and ventillatory responses produced by ATP micronjection are, at least in part, mediated by NO produced by nNOS.

Tem sido estabelecido que microinjeções intraperitoneais (i.p) de Pentilenotetrazol, um antagonista não competitivo dos receptores GABAA, induzem crises convulsivas do tipo tônico-clônicas em animais de laboratório. Esse efeito convulsivante do PTZ ocorre devido ao bloqueio do fluxo de íons cloreto mediado pelo GABA. Adicionalmente, as crises convulsivas evocadas por PTZ em roedores são seguidas por antinocicepção. Tem sido sugerido que a estimulação elétrica do nervo vago pode reduzir as crises convulsivas e muitas das aferências do nervo vago ao núcleo do trato solitário (NTS) usam o glutamato como neurotransmissor. Há trabalhos mostrando que o NTS conectase ao núcleo reticular paragigantocelular (PGi), uma estrutura também responsável pela elaboração de pelo menos parte da antinocicepção pós-ictal, que o PGi projeta-se ao locus coeruleus, cuja estimulação também produz efeito anticonvulsivante e antinociceptivo.. Com intuito de investigar a participação do NTS nas crises convulsivas e na antinocicepção pós-ictal mediado por receptores glutamatérgicos locais do tipo NMDA e neurônios noradrenérgicos (NE) do LC, microinjeções de agonistas e antagonistas NMDA foram feitas no NTS, seguida da administração de PTZ por via i.p. Em adição foi investigado os efeitos da lesão neurotóxica do LC com administrações por via intratecal de DSP-4 , seguidas por microinjeções de NMDA no NTS sobre as crises convulsivas e antinocicepção pós-ictal induzidas por injeções de PTZ por via i.p. O bloqueio ionóforo de canais de cloreto ligado ao GABA causou crises convulsivas19 tônico-clônicas seguidas antinocicepção pós-ictal em todos os animais submetidos ao presente trabalho. Tanto as convulsões como a antinocicepção pós-ictal mostraram-se parcialmente dependentes da atividade de vias mediadas por aminoácidos excitatórios no núcleo do trato solitário, como da integridade do sistema noradrenérgico, pois o bloqueio de receptores de aminoácidos excitatórios do tipo NMDA no NTS e a administração intratecal de uma neurotoxina seletiva para neurônios noradrenérgicos alteraram a gravidade das crises tônico-clônicas e a intensidade da analgesia pós-ictal. Esses dados sugerem que o sistema glutamatérgico aferente ao NTS e tanto as vias noradrenérgicas ascendentes como descendentes do locus coeruleus são relevantes para o controle das atividades convulsivas e da antinocicepção pós-ictal. / Intraperitoneal injections of the non-competitive GABAA receptor antagonista pentylenetetrazole (PTZ) induce tonic-clonic seizures in laboratory animals. Tha convulsive effect of PTZ is due to GABA-mediated Cl- influx blockade. In addition, seizures caused by PTz in rodents are follwed by significant antinociception. The electrical stimulation of the vagus nerve is known to reduce seizures and several inputs from nervus vagus do the nucleus of the tractus solitarius (NTS) use glutamate as neurotransmitter. There are reports showing that the NTS is connected to the nucleus reticularis paragigantocellularis (PGi), a ventromedial medula oblongata structure also related to the elaboration of at least part of the post-ictal antinociception, and the PGi sends outputs to the locus coeruleus, whose stimulation also cause both anticonvulsant and antinociceptive effects. The goal of the present work was to investigate the involvement of the NTS in both seizures and post-ictal antinociception control mediated by NMDA receptors as well as the role played by noradrenergic neurons from locus coeruleus (LC). Either NMDA agonists or antagonists were microinjected in the NTS, followed by i.p. PTZ injections. In addition, it was investigated the effects of LC neurotoxic lesions with intrathecal injections of DSP-4, followed by NMDA receptor agonists microinjections in the NTS, on both tonic-clonic seizures and post-ictal antinociception elicited by peripheral administrations of PTZ. The ionophore blockade of GABA-mediated Cl- influx caused tonic-clonic seizures follwed by significant post21 ictal antinociception in all animals submitted to the present work. Both tonic-clonic seizures and the post-ictal antinociception were percially dependent of the neural activity of excitatory aminoacid-mediated neurotransmission in the NTS of seizing Wistar rats in addition to the integrity of noradrenergic system, since the NMDA receptors blockade in the NTS and the intra-thecal administration of DSP-4 . The neurotoxin selective to LC noradrenergic neurons modified the severity of tonic-clonic seizures and the intensity of post-ictal antinociception. These findings suggest that the glutamatergic inputs to the NTS, in addition to ascending and descending noradrenergic pathways from LC are critical to the control of both seizures and post-ictal antinociception.

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It has been shown that acetylcholine (ACh) microinjected into the NTS of rats induces hypotension and bradycardia. However, the contribution of cholinergic mechanisms at different NTS subnuclei (intermediate and commissural) as well as the cholinergic receptors blockade on the control of sympathetic (SNA) and phrenic (PNA) nerve activities have not been studied yet. In this study we assessed the role of ACh and its cholinergic receptors at the intermediate NTS (iNTS) and commissural NTS (cNTS) on the control of SNA, PNA and electrophysiological properties of these subnuclei neurons, as well as on baro and chemoreflex responses. Decorticated arterially-perfused in situ preparations of male juvenile rats were used to record SNA and PNA. Microinjections of ACh and cholinergic antagonists were performed into the iNTS or cNTS. Coronal slices of the brainstem containing either cNTS or iNTS subnuclei were obtained from male juvenile rats and used in whole cell patch clamp – current clamp recordings. It was observed that ACh microinjected into the iNTS inhibited both SNA and PNA. These effects were reduced by the pre-treatment with atropine (muscarinic antagonist) or mecamylamine (nicotinic antagonist). The cholinergic antagonists into the iNTS did not change the effects on SNA and PNA induced by baro and chemoreflex activation. In contrast, microinjections of ACh into the cNTS did not induce changes in SNA, but increased PNA. Despite the absence of changes in SNA, ACh into the cNTS changed the pattern of respiratory-sympathetic coupling. Both atropine and mecamylamine into the cNTS inhibited the ACh-induced tachypnea, but only mecamylamine inhibited the chemoreflex-induced tachypnea and the ACh-induced change in respiratory-sympathetic coupling. In vitro studies demonstrated that ACh promotes depolarization in both iNTS and cNTS neurons. Both muscarinic and nicotinic antagonism in the iNTS inhibited the ACh-induced depolarization. However, only nicotinic antagonist was effective in diminishing this response in the cNTS. The results suggest that ACh plays an important role in the control of cardiovascular and respiratory activities, with distinct functions between iNTS and cNTS. This cholinergic control involves activation of both muscarinic and nicotinic receptors within NTS, but only nicotinic receptors are involved in the chemoreflex tachypneic response. / O núcleo do trato solitário (NTS) é o sítio primário de aferências dos barorreceptores arteriais e quimiorreceptores. Sabe-se que a acetilcolina (ACh) injetada no NTS de ratos provoca hipotensão e bradicardia. Entretanto, não se sabe até o momento qual o papel do sistema colinérgico nos diferentes subnúcleos do NTS (intermediário ou comissural) ou o bloqueio de seus receptores na atividade simpática (SNA) ou na atividade do frênico (PNA). No presente estudo avaliamos os efeitos da ACh e seus receptores no NTS intermediário (NTSi) e comissural (NTSc) sobre a SNA, PNA e sobre as propriedades eletrofisiológicas dos neurônios desses subnúcleos, bem como nas respostas do baro e quimiorreflexos. Preparações in situ decorticadas de ratos jovens foram utilizadas para registro da SNA e PNA, e ACh e antagonistas colinérgicos foram microinjetados no NTSi ou NTSc. Cortes coronais bulbares contendo o NTSi ou NTSc foram obtidos de ratos jovens e utilizados para registro de neurônios através da técnica whole cell patch clamp – current clamp. Foi observado que a microinjeção de ACh no NTSi inibe tanto a SNA quanto a PNA, sendo que tais efeitos são inibidos pelo tratamento com atropina (antagonista muscarínico) ou mecamilamina (antagonista nicotínico). Os antagonistas colinérgicos no NTSi não alteraram os efeitos na SNA e PNA induzidos pela ativação do baro e quimiorreflexos. Por outro lado, microinjeções de ACh no NTSc não altera a SNA mas promove aumento da PNA. Apesar de não alterar a SNA, a ACh no NTSc promove alterações no acoplamento simpato-respiratório. Tanto a atropina quanto a mecamilamina microinjetadas no NTSc inibiram a taquipnéia induzida pela ACh, mas apenas a mecamilamina inibiu a taquipnéia resultante do quimiorreflexo e a alteração no acoplamento simpato-respiratório induzida pela ACh no NTSc. Nos estudos in vitro, observamos que a ACh promove respostas de despolarização em neurônios tanto do NTSi quanto do NTSc. O bloqueio de receptores tanto nicotínicos quanto muscarínicos no NTSi diminui a despolarização evocada pela ACh. No entanto, apenas o antagonista nicotínico foi capaz de diminuir essa resposta no NTSc. Os resultados sugerem que a ACh desempenha um importante papel no controle cardiorrespiratório, com funções distintas entre NTSi e NTSc. Esse controle colinérgico envolve a ativação de receptores tanto nicotínicos quanto muscarínicos no NTS, mas apenas receptores nicotínicos estão envolvidos na resposta de taquipnéia do quimiorreflexo. / FAPESP: 2010/17218-0