Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-05T12:42:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese final_Taisy.corrigida2016.biblioteca.pdf: 2862702 bytes, checksum: 4387dbfa9803b0de752dff7c0388521c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T12:42:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese final_Taisy.corrigida2016.biblioteca.pdf: 2862702 bytes, checksum: 4387dbfa9803b0de752dff7c0388521c (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CNPq / A maturação do sistema de controle de ingestão alimentar pode se moldar em correspondência ao ambiente nutricional, direcionando o seu padrão maduro. Nos primeiros dias de vida, no rato, o principal mediador para a saciedade e fome é a informação de enchimento ou esvaziamento gástrico, respectivamente. Esta informação nesse período é coordenada notadamente pela periferia provavelmente pela a imaturidade do controle central. O controle da ingestão alimentar homeostático é coordenado pelo núcleo do trato solitário e pelos núcleos hipotalâmicos que através de diferentes moléculas, como sensores energéticos, peptídeos e neurotransmissores coordena os sinais oriundos de tecidos periféricos. Portanto, os objetivos do presente trabalho foram avaliar a maturação de controle da ingestão alimentar em ratos neonatos e o papel do sistema serotoninérgico nesse processo. Foram utilizados ratos Wistar em duas idades P10 e P18 submetidos à desnutrição proteica ou não. Foram realizados os seguintes procedimentos experimentais: avaliação de ingestão alimentar, expressão gênica de peptídeos e sensores energéticos no hipotálamo de animais normonutridos e ativação de c-fos em resposta a agonista serotoninérgico no hipotálamo e núcleos da rafe em animais submetidos à desnutrição ou não. Nossos resultados revelaram que os sensores hipotalâmicos respondem precocemente ao estado de jejum (AMPKα1 -10dias: 16,79 ± 1,01, P=0,0174 e mTOR -10 dias: J=37,50 ± 2,67, p=0,036) e alimentado (AMPKα1 10dias: C=11,39 ± 1,17 e mTOR aos 10 dias: C=48,74 ± 4,21). A desnutrição promove inibição da via serotoninérgica além de reduzir a ativação de células imunorreativas aos 18 dias no núcleo PVN (Desnutrido-Fenfluramina: 200,8 ± 24,38, n=5, versus Desnutrido-Salina: 234,5 ± 43,32, n=5 p<0,006), traduzido em maior ganho de peso dos animais Desnutrido-Fenfluramina (2,32±0,36 n=10; p=0,017) em relação ao grupo Desnutrido-Salina (1,19±0,24 n=10). Portanto, nossos resultados revelam que o controle da ingestão alimentar em neonatos é afetado pela desnutrição com alterações na via serotoninérgica aos 18 dias e que os sinalizadores hipotalâmicos aos 10 dias participam sobre o controle da ingestão de alimentos. / The maturation of food intake patterns can be shaped in correspondence to the nutritional environment, directing his mature standard. In the first days of life in the rats, the main mediator for satiety and hunger is filling or gastric emptying, respectively.This information in this period is coordinated notably the periphery probably due to immaturity of the central control. The homeostatic control of food intake is coordinated by the nucleus of the solitary tract and the hypothalamic nuclei by different molecules, such as energy sensors, peptides and neurotransmitters coordinates signals from the periphery.Therefore, the objective of this study was to evaluate the control of maturation of food intake in newborn rats. Wistar rats were used at ages P10 and P18 submitted to protein malnutrition or not.The following experimental procedures were performed: assessment of food intake, gene expression of peptides and energy sensors in the hypothalamus of control animals and c-fos activation in response to agonist serotonin in the hypothalamus and raphe nuclei in animals subjected to malnutrition or not. Our results revealed that the hypothalamic sensors early answer to the fasting state (AMPKα1 10days: 16,79 ± 1,01 p = 0,0174) and mTOR at 10 days ( J = 37,50 ± 2,67; p = 0.036) and fed (AMPKα1 10days: C = 11,39 ± 1,17 and mTOR at 10 days: C = 48,74 ± 4,21). Malnutrition promotes inhibition of serotonin pathway and reduces the activation of immunoreactive cells after 18 days in the PVN core (Low protein-Fenfluramine: 200,8 ± 24,38; n = 5, versus Low protein-Salina: 234,5 ± 43,32; n = 5 p <0.006), translated into higher weight gain of Low protein-Fenfluramine animals (2,32 ± 0,36; n = 10; p = 0,017) compared to the group Low protein-Salina (1,19 ± 0,24, n = 10). Therefore, our results show that the control of food intake in newborns is affected by malnutrition to changes in serotonin via at 18 days and that the hypothalamic sensors at 10 days for the control of food intake.

O presente estudo objetivou analisar o envolvimento diferenciado dos núcleos da rafe nas respostas homeostáticas de ratos machos jovens submetidos a exercício físico. Foram formados os grupos de animais treinados (T) e sedentários (S). Para os animais do grupo T foi adotado o protocolo de natação moderada, por meio do qual os animais foram treinados durante oito semanas consecutivas, apresentando, cada semana, cinco dias de treinamento e dois de descanso. Após o período de treinamento, os animais foram perfundidos transcardiacamente e o encéfalo removido, pós-fixado, crioprotegido e criosecionado em cortes coronais de 40&#61549;m, para processamento com técnicas de imunoperoxidase pelo método ABC contra a proteína Fos, utilizando-se DAB como cromógeno. A análise da ativação neuronal foi efetuada pela expressão da proteína Fos. Os cortes foram analisados em microscopia de campo claro e uma série adjacente foi montada em lâminas gelatinizadas e coradas com tionina, método de Nissl, para controle citoarquitetônico. Durante o experimento, notou-se a adaptação dos animais ao exercício (grupo T), sendo necessária a adição, em sua cauda, de pesos relativos ao peso corpóreo do animal, proporcionando uma adequada seqüência de treinamento. A análise quantitativa evidenciou diferentes densidades de marcação nos diferentes núcleos entre os grupos experimentais. A análise estatística ANOVA e o teste Tuckey evidenciaram diferenças estatísticas entre os grupos, onde os animais do grupo T apresentaram maior ativação de neurônios em relação aos animais do grupo S. O núcleo RPa apresentou o maior número médio de células ativadas, fato evidenciado pela contagem dos neurônios Fos-imunorreativos (Fos-IR), respectivamente, nos grupos T e S: (57,74 e 44,40); seguido pelos núcleos DR (56,67 e 47,15), RMg (42,68 e 36,09), ROb (23,98 e 19,70), MnR (23,89 e 21,19) e PnR (20,18 e 14,07). No núcleo PMnR foi observada, contrariamente aos demais grupos, um maior número médio de células ativadas no grupo S em relação ao grupo T (5,35 e 4,08, respectivamente). Entretanto, estatisticamente, esse dado não é representativo. Assim, de forma inédita, verificou-se a participação diferenciada dos núcleos da rafe nos mecanismos homeostáticos relacionados ao exercício físico em animais treinados. / The aim of this work was to study the distinguished involvement of the raphe nuclei in homeostatic mechanisms of young male rats submitted to physical exercises. Trained (T) and sedentary (S) animals constituted the experimental groups. For animals of group T, the method applied were the moderate swimming protocol, when the animals were trained consecutively for eight weeks (five days training, two days for rest). After the training, the animals were transcardiacally perfused and their brain were removed, post-fixated, cryoprotected and cryosectioned in coronal sections of 40&#61549;m, which were processed with ABC-DAB anti-Fos immunoperoxidase techniques. The analysis of the neuronal activation was observed by the expression of Fos protein. The sections were analyzed in light microscopy and an adjacent series was mounted in gelatinous slides and stained with tionin, Nissl method, for cytoarchitectonical control. Animals of group T adaptation to exercise was observed during the experiment when heaviness, equivalent to the animal’s body weight, was added in their tails, giving an adequate training sequence. The quantitative analysis highlighted different densities of mark in different nuclei between the experimental groups. The statistic analysis ANOVA and Tuckey test presented different densities between experimental groups, in which the T group of animals showed bigger activation of neurons in relation to the S group of animals. The RPa nucleus showed the higher median number of labeled cells, fact evidenced through the counting of Fos-immunoreactive neurons (Fos-IR), respectively, between T and S groups: (57,74 and 44,40); followed by DR (56,67 and 47,15), RMg (42,68 and 36,09), ROb (23,98 and 19,70), MnR (23,89 e 21,19) and PnR (20,18 and 14,07) nuclei. In the PMnR nucleus was observed, against the other groups, higher number of median numbers of labeled cells in the S group in relation to T group (5,35 and 4,08, respectively). Thus, the distinguished raphe nuclei’s participation in homeostatic mechanisms related with physical exercises in trained animals was evidenced for the first time.

Os núcleos da rafe são agrupamentos celulares cujo principal tipo é o serotoninérgico. Em anuros adultos a estimulação elétrica e química da rafe bulbar não causa alteração na ventilação, enquanto que em mamíferos, dependendo da localização exata desta estimulação, a ventilação pode ser inibida ou estimulada. Ainda em mamíferos, os núcleos bulbares da rafe participam da resposta cardiorrespiratória à hipóxia (5% O2) e hipercarbia (5% CO2), enquanto que em anfíbios isto ainda não foi investigado. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi investigar a participação dos núcleos da rafe nas respostas cardiorrespiratórias à hipóxia e hipercarbia em sapos (Rhinella schneideri). Para isso, primeiramente os núcleos da rafe foram localizados e identificados na espécie estudada. Imunorreatividade para proteínas Fosrelacionadas foi utilizada para verificar se estes núcleos são ativados ou inibidos durante o estímulo hipóxico e hipercárbico, e, adicionalmente, o papel dos núcleos magno e pontino da rafe nas respostas cardiorrespiratórias à hipóxia e hipercarbia foi investigado por meio da lesão nãoseletiva com ácido ibotênico. A ventilação pulmonar foi medida diretamente pelo método pneumotacográfico e a pressão arterial por canulação da artéria femoral. Os resultados demonstram que os núcleos bulbares da rafe são inibidos após o estímulo hipóxico e hipercárbico. A hipóxia causou aumento da ventilação pulmonar e da frequência cardíaca nos grupos veículo e lesado. A hipercarbia causou aumento da ventilação pulmonar em ambos os grupos. A lesão nãoseletiva dos núcleos magno e pontino da rafe não teve efeito na ventilação basal (durante normóxia normocárbica) e nas respostas cardiorrespiratórias à hipóxia e hipercarbia, sugerindo que estes núcleos não participam do controle da ventilação em condições basais ou durante a hipóxia e hipercarbia em sapos. / The raphe nuclei are brainstem cell groups and the main cell type is serotonergic. In adult anurans electrical or chemical stimulation of the medullary raphe has no effect on ventilation, whereas in mammals depending on the specific site of stimulation, an excitatory or inhibitory response is elicited. In mammals the medullary raphe participate in the ventilatory and cardiovascular response to hypoxia and hipercarbia while in amphibians there are no data available. Thus the present study was designed to investigate whether the raphe nuclei of toads (Rhinella schneideri) participate in the ventilatory and cardiovascular response to hypoxia (5% O2) and hipercarbia (5% CO2). First the raphe nuclei were located and identified. Fosrelated immunoreactivity was used to verify whether the raphe nuclei are activated or inhibited by hypoxia or hypercarbia. In addition, the role of raphe magnus and pontis in the respiratory and cardiovascular responses to hypoxia and hypercarbia were investigated by nonselective lesioning with ibotenic acid. Pulmonary ventilation was directly measured by pneumotachographic method and the arterial pressure by a femoral catheter. The results indicate that the medullary raphe nuclei are inhibited after hypoxic and hypercarbic stimulus (2,5h). Hypoxia caused hyperventilation and increase in the cardiac frequency in the vehicle and lesioned groups. Hypercarbia caused hyperventilation in both groups. Chemical lesions in the raphe magnus and pontis did not affect ventilatory or cardiovascular variables under resting conditions (normoxic normocárbica) or during the response to hypoxia or hipercarbia.

Os núcleos da rafe são agrupamentos celulares cujo principal tipo é o serotoninérgico. Em anuros adultos a estimulação elétrica e química da rafe bulbar não causa alteração na ventilação, enquanto que em mamíferos, dependendo da localização exata desta estimulação, a ventilação pode ser inibida ou estimulada. Ainda em mamíferos, os núcleos bulbares da rafe participam da resposta cardiorrespiratória à hipóxia (5% O2) e hipercarbia (5% CO2), enquanto que em anfíbios isto ainda não foi investigado. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi investigar a participação dos núcleos da rafe nas respostas cardiorrespiratórias à hipóxia e hipercarbia em sapos (Rhinella schneideri). Para isso, primeiramente os núcleos da rafe foram localizados e identificados na espécie estudada. Imunorreatividade para proteínas Fosrelacionadas foi utilizada para verificar se estes núcleos são ativados ou inibidos durante o estímulo hipóxico e hipercárbico, e, adicionalmente, o papel dos núcleos magno e pontino da rafe nas respostas cardiorrespiratórias à hipóxia e hipercarbia foi investigado por meio da lesão nãoseletiva com ácido ibotênico. A ventilação pulmonar foi medida diretamente pelo método pneumotacográfico e a pressão arterial por canulação da artéria femoral. Os resultados demonstram que os núcleos bulbares da rafe são inibidos após o estímulo hipóxico e hipercárbico. A hipóxia causou aumento da ventilação pulmonar e da frequência cardíaca nos grupos veículo e lesado. A hipercarbia causou aumento da ventilação pulmonar em ambos os grupos. A lesão nãoseletiva dos núcleos magno e pontino da rafe não teve efeito na ventilação basal (durante normóxia normocárbica) e nas respostas cardiorrespiratórias à hipóxia e hipercarbia, sugerindo que estes núcleos não participam do controle da ventilação em condições basais ou durante a hipóxia e hipercarbia em sapos. / The raphe nuclei are brainstem cell groups and the main cell type is serotonergic. In adult anurans electrical or chemical stimulation of the medullary raphe has no effect on ventilation, whereas in mammals depending on the specific site of stimulation, an excitatory or inhibitory response is elicited. In mammals the medullary raphe participate in the ventilatory and cardiovascular response to hypoxia and hipercarbia while in amphibians there are no data available. Thus the present study was designed to investigate whether the raphe nuclei of toads (Rhinella schneideri) participate in the ventilatory and cardiovascular response to hypoxia (5% O2) and hipercarbia (5% CO2). First the raphe nuclei were located and identified. Fosrelated immunoreactivity was used to verify whether the raphe nuclei are activated or inhibited by hypoxia or hypercarbia. In addition, the role of raphe magnus and pontis in the respiratory and cardiovascular responses to hypoxia and hypercarbia were investigated by nonselective lesioning with ibotenic acid. Pulmonary ventilation was directly measured by pneumotachographic method and the arterial pressure by a femoral catheter. The results indicate that the medullary raphe nuclei are inhibited after hypoxic and hypercarbic stimulus (2,5h). Hypoxia caused hyperventilation and increase in the cardiac frequency in the vehicle and lesioned groups. Hypercarbia caused hyperventilation in both groups. Chemical lesions in the raphe magnus and pontis did not affect ventilatory or cardiovascular variables under resting conditions (normoxic normocárbica) or during the response to hypoxia or hipercarbia.

Estudos prévios demonstram projeções dos núcleos da rafe para áreas clássicas relacionadas ao controle do sistema cardiovascular, como locus coeruleus, núcleo do trato solitário, coluna intermédio lateral da medula espinal, núcleos motor dorsal do vago e ambíguo. Baseado nesta informação este estudo investigou a participação dos núcleos da rafe nas respostas adaptativas a estímulos de hipervolemia e hipovolemia. Foram utilizados ratos machos (Wistar), adultos, mantidos em biotério sob condições controladas, divididos em cinco grupos: hipovolemia (Hipo, submetidos à punção cardíaca com remoção sangüínea), controle da hipovolemia (C hipo, submetidos à punção cardíaca sem remoção sangüínea), hipervolemia (Hiper, submetidos à cirurgia para canulação da veia jugular externa e adição de solução salina no sexto dia pós-cirúrgico), controle da hipervolemia (C hiper, submetidos à cirurgia para canulação da veia jugular externa sem adição de solução salina) e basal (BS). Após 90 minutos do estímulo, os animais foram profundamente anestesiados e perfundidos transcardiacamente com salina seguida de fixador Paraformaldeído + Bórax 4%, 4ºC, pH 9,5. Os encéfalos foram removidos pós-fixados, crioprotegidos e seccionados em cortes coronais de 40 µm e processados com técnicas de imunohistoquímica contra Fos e 5-HT. Os estímulos de hipo e hipervolemia não causaram aumento significativo dos neurônios Fos-imunoreativos ou 5HT/Fos-imunoreativos. Nos núcleos Li, DR, MnR, RMg e ROb o grupo C hipo apresentou maior número de neurônios Fos-IR e 5HT/Fos-IR em relação ao grupo C hiper. Os resultados sugerem que os núcleos da rafe não participam nas repostas adaptativas aos estímulos aplicados. Entretanto, os mesmos parecem estar envolvidos em processos de nocicepção, seja através da 5-HT ou de outras substâncias neuroativas, presentes nestes núcleos. / Previous studies presented projections from the raphe nuclei to areas related to the cardiovascular control, like the locus coeruleus, nucleus of the solitary tract, spinal cord intermedium lateral column, dorsal motor vagus and ambiguus nuclei. Based in this information, the present work analyzed the participation of the raphe nuclei in the adaptative responses to hypovolaemia and hypervolaemia. Were used wistar rats, kept in controlled conditions, divided in 5 groups: hypovolaemia (Hypo, cardiac puncture and blood extraction), hypovolaemia control (C Hypo, cardiac puncture without blood extraction), hypervolaemia (Hyper, external jugular vein canulation surgery and saline addition), hypervolaemia control (C Hyper, external jugular vein canulation surgery and no saline addition) and basal condition (BS). Ninety minutes after the stimulus, the animals were anesthetized and perfused with saline followed by 4% paraformaldehyde plus borax, pH 9.5 at 4ºC. The brains were removed, pos-fixated, cryoprotected, sectioned in 40µm thickness coronal slices and proceeded with double-labeling immunohistochemistry techniques against Fos protein and serotonin. The Hypo and Hyper stimuli presented no significant increase of Fos-IR and double-labeled neurons. The C Hypo group presented higher number of labeled neurons in the Li, DR, MnR, RMg and ROb nuclei in comparison to the group C Hyper. These results suggest that the raphe nuclei have no participation in the adaptative responses to the volemy stimuli. However, this nuclei seems to be related to the nociception no modulated just by the serotonin but by others neurotransmitters too.

Estudos prévios demonstram projeções dos núcleos da rafe para áreas clássicas relacionadas ao controle do sistema cardiovascular, como locus coeruleus, núcleo do trato solitário, coluna intermédio lateral da medula espinal, núcleos motor dorsal do vago e ambíguo. Baseado nesta informação este estudo investigou a participação dos núcleos da rafe nas respostas adaptativas a estímulos de hipervolemia e hipovolemia. Foram utilizados ratos machos (Wistar), adultos, mantidos em biotério sob condições controladas, divididos em cinco grupos: hipovolemia (Hipo, submetidos à punção cardíaca com remoção sangüínea), controle da hipovolemia (C hipo, submetidos à punção cardíaca sem remoção sangüínea), hipervolemia (Hiper, submetidos à cirurgia para canulação da veia jugular externa e adição de solução salina no sexto dia pós-cirúrgico), controle da hipervolemia (C hiper, submetidos à cirurgia para canulação da veia jugular externa sem adição de solução salina) e basal (BS). Após 90 minutos do estímulo, os animais foram profundamente anestesiados e perfundidos transcardiacamente com salina seguida de fixador Paraformaldeído + Bórax 4%, 4ºC, pH 9,5. Os encéfalos foram removidos pós-fixados, crioprotegidos e seccionados em cortes coronais de 40 µm e processados com técnicas de imunohistoquímica contra Fos e 5-HT. Os estímulos de hipo e hipervolemia não causaram aumento significativo dos neurônios Fos-imunoreativos ou 5HT/Fos-imunoreativos. Nos núcleos Li, DR, MnR, RMg e ROb o grupo C hipo apresentou maior número de neurônios Fos-IR e 5HT/Fos-IR em relação ao grupo C hiper. Os resultados sugerem que os núcleos da rafe não participam nas repostas adaptativas aos estímulos aplicados. Entretanto, os mesmos parecem estar envolvidos em processos de nocicepção, seja através da 5-HT ou de outras substâncias neuroativas, presentes nestes núcleos. / Previous studies presented projections from the raphe nuclei to areas related to the cardiovascular control, like the locus coeruleus, nucleus of the solitary tract, spinal cord intermedium lateral column, dorsal motor vagus and ambiguus nuclei. Based in this information, the present work analyzed the participation of the raphe nuclei in the adaptative responses to hypovolaemia and hypervolaemia. Were used wistar rats, kept in controlled conditions, divided in 5 groups: hypovolaemia (Hypo, cardiac puncture and blood extraction), hypovolaemia control (C Hypo, cardiac puncture without blood extraction), hypervolaemia (Hyper, external jugular vein canulation surgery and saline addition), hypervolaemia control (C Hyper, external jugular vein canulation surgery and no saline addition) and basal condition (BS). Ninety minutes after the stimulus, the animals were anesthetized and perfused with saline followed by 4% paraformaldehyde plus borax, pH 9.5 at 4ºC. The brains were removed, pos-fixated, cryoprotected, sectioned in 40µm thickness coronal slices and proceeded with double-labeling immunohistochemistry techniques against Fos protein and serotonin. The Hypo and Hyper stimuli presented no significant increase of Fos-IR and double-labeled neurons. The C Hypo group presented higher number of labeled neurons in the Li, DR, MnR, RMg and ROb nuclei in comparison to the group C Hyper. These results suggest that the raphe nuclei have no participation in the adaptative responses to the volemy stimuli. However, this nuclei seems to be related to the nociception no modulated just by the serotonin but by others neurotransmitters too.