Os neurônios do grupamento catecolaminérgico C1, localizados na porção ventrolateral do bulbo, são classicamente conhecidos por seu envolvimento no controle cardiovascular. O modelo atual propõe que os neurônios C1 são recrutados em situações que ofereçam risco de vida aos indivíduos, desencadeando respostas generalizadas e estereotipadas em defesa da homeostase. Tais respostas envolvem ajustes cardiovasculares, imunológicos, neuroendócrinos, metabólicos, termorregulatórios e respiratórios. Ferramentas anatômicas e funcionais foram utilizadas para investigar se os neurônios C1 contribuem para os ajustes respiratórios induzidos pela hipóxia e pela hipercpania. Os resultados mostram que os neurônios C1 contribuem para a aumento da ventilação induzido pela hipóxia, mas não pela hiperpania, via aumento da frequência da respiratória. Além disso, demonstramos que o aumento da frequência respiratória promovido pela ativação do grupamento C1 depende da ativação de receptores glutamatérgicos, mas não adrenérgicos, localizados na região do complexo pré-Bötzinger. / The catecholaminergic C1 neurons, located in the rostral ventrolateral portion of the medulla, are classically known by their involvement in the cardiovascular control. Recent models suggest that C1 neurons are recruited in situations of life risk, triggering generalized and stereotyped responses to homeostasis. Such responses involve cardiovascular, immunologic, neuroendocrine, metabolic, thermoregulatory and respiratory adjustments. Thus, anatomic and functional tools were used to assess the contribution of C1 neurons to the respiratory adjustments induced by hypoxia and hypercapnia. The results show that these neurons contribute to the increase of ventilation induced by hypoxia, but not by hypercapnia, via an increase of the breathing frequency. Moreover, we demonstrated that increase of breathing frequency promoted by the activation of C1 neurons depend on the activation of glutamatergic receptors, but not adrenergic, located in the pre-Bötzinge complex.

A redução na pressão parcial de O2 é detectada pelos quimiorreceptores periféricos que sinalizam ao sistema nervoso central para que haja uma correção na homeostasia. Estudos neuroanatômicos mostram que neurônios C1 enviam projeções para núcleo paraventricular do hipotálamo (PVH), mas, pouco descrevem a participação desta via em uma situação de hipóxia. Ademais, o envolvimento de mecanismos neuroimunes no controle neural cardiorrespiratório durante a hipóxia não está esclarecido. Neste estudo mostramos que neurônios catecolaminérgicos do BVLr/C1 ativados por hipóxia se projetam para o PVH, e que a integridade destes neurônios é essencial para que neurônios do PVH sejam ativados por hipóxia. Além disso, o tratamento com minociclina alterou a expressão de mediadores inflamatórios no BVLr e PVH, a expressão de Fos e as repostas respiratória e autônoma desencadeadas pela hipóxia. Estes resultados conferem uma importante caracterização sobre a distribuição dos neurônios catecolaminérgicos do BVLr/C1 que são ativados por hipóxia e se projetam para o PVH. Além de mostrar que a hipóxia pode desencadear mecanismos neuroimunes que possivelmente envolvem a participação da microglia e também recrutam a via neural C1- PVH. / The reduction in the O2 partial pressure is detected by the peripheral chemoreceptors that send information to central nervous system to correct the homeostasis. Neuroanatomical studies show that C1 neurons send projections to the paraventricular hypothalamic nucleus (PVH), but rather describe the involvement of this pathway in a hypoxic situation. Furthermore, the potential involvement of neuroimmune mechanisms in cardiorespiratory neural control during hypoxia is unclear. In this study we show that catecholaminergic neurons localized in rostral ventrolateral medulla (RVLM) / C1 cells activated by hypoxia send projections to the PVH, and the integrity of these neurons is essential for PVH neurons be activated by hypoxia. Moreover, treatment with Minocycline changed the expression of inflammatory mediators in RVLM and PVH, the expression of Fos in these nucleus, and respiratory and autonomic responses elicited by hypoxia. These findings provide an important characterization of the distribution of catecholaminergic RVLM / C1 neurons that are activated by hypoxia and project to the PVH. In addition to showing that hypoxia can trigger neuroimmune mechanisms that possibly involve the microglia activity and also recruit the C1/PVH neural pathway.

A redução na pressão parcial de O2 é detectada pelos quimiorreceptores periféricos que sinalizam ao sistema nervoso central para que haja uma correção na homeostasia. Estudos neuroanatômicos mostram que neurônios C1 enviam projeções para núcleo paraventricular do hipotálamo (PVH), mas, pouco descrevem a participação desta via em uma situação de hipóxia. Ademais, o envolvimento de mecanismos neuroimunes no controle neural cardiorrespiratório durante a hipóxia não está esclarecido. Neste estudo mostramos que neurônios catecolaminérgicos do BVLr/C1 ativados por hipóxia se projetam para o PVH, e que a integridade destes neurônios é essencial para que neurônios do PVH sejam ativados por hipóxia. Além disso, o tratamento com minociclina alterou a expressão de mediadores inflamatórios no BVLr e PVH, a expressão de Fos e as repostas respiratória e autônoma desencadeadas pela hipóxia. Estes resultados conferem uma importante caracterização sobre a distribuição dos neurônios catecolaminérgicos do BVLr/C1 que são ativados por hipóxia e se projetam para o PVH. Além de mostrar que a hipóxia pode desencadear mecanismos neuroimunes que possivelmente envolvem a participação da microglia e também recrutam a via neural C1- PVH. / The reduction in the O2 partial pressure is detected by the peripheral chemoreceptors that send information to central nervous system to correct the homeostasis. Neuroanatomical studies show that C1 neurons send projections to the paraventricular hypothalamic nucleus (PVH), but rather describe the involvement of this pathway in a hypoxic situation. Furthermore, the potential involvement of neuroimmune mechanisms in cardiorespiratory neural control during hypoxia is unclear. In this study we show that catecholaminergic neurons localized in rostral ventrolateral medulla (RVLM) / C1 cells activated by hypoxia send projections to the PVH, and the integrity of these neurons is essential for PVH neurons be activated by hypoxia. Moreover, treatment with Minocycline changed the expression of inflammatory mediators in RVLM and PVH, the expression of Fos in these nucleus, and respiratory and autonomic responses elicited by hypoxia. These findings provide an important characterization of the distribution of catecholaminergic RVLM / C1 neurons that are activated by hypoxia and project to the PVH. In addition to showing that hypoxia can trigger neuroimmune mechanisms that possibly involve the microglia activity and also recruit the C1/PVH neural pathway.

O aumento da osmolaridade plasmática é conhecido como hiperosmolaridade e é resultado do aumento do aporte de sódio ou, da diminuição do volume plasmático de água. Trata-se de um desafio orgânico capaz de iniciar uma série de respostas neuro-hormonais que incluem a liberação de vasopressina e aumento da atividade simpática, com consequente elevação da pressão arterial. Descrever o papel do sistema nervoso autonômico no desenvolvimento da hipertensão arterial secundária a ingestão de sódio é essencial para elucidar os mecanismos envolvidos na gênese desta patologia. Neste sentido, o RVLM é um importante alvo de estudos, dado seu envolvidos na regulação da atividade simpática, via projeções para a CIML. O RVLM possui um grupo neuronal denominado C1 caracterizado pela presença da enzima PNMT; a ativação destes neurônios já foi descrita em resposta a diversos desafios orgânicos tais como hipóxia, dor, hemorragia, inflamação, hipotensão e hipoglicemia. Sendo a hiperosmolaridade um desequilíbrio da homeostase propusemos investigar a possível participação dos neurônios adrenérgicos do grupamento C1 sobre a hipertensão secundária ao desafio hiperosmótico desencadeado pela ingestão crônica de solução de 2% cloreto de sódio (salina hipertônica de NaCl 2%) por 7 dias. Nossos resultados nos permitem concluir que: 1) a injeção de anti-D&betaH-saporina na região do RVLM causou a depleção de neurônios TH+ nas regiões C1 e A5; 2) A depleção dos neurônios TH+ não alterou o comportamento de ingestão de sódio e, tampouco os valores de hematócrito e osmolaridade plasmática resultados da exposição ao hiperosmótico durante 7 dias, comparado aos animais controle; 3) A lesão prévia dos neurônios do C1 e A5 inibe o desenvolvimento da hipertensão secundária ao estímulo hiperosmótico por ingestão de NaCl 2%. Além disso, propusemos também estudar como estariam as respostas cardiovasculares e de controle hidroeletrolítico em indivíduos normotensos e previamente hipertensos frente a diferentes intensidades de estímulo hiperosmótico desencadeado pela ingesta de salina hipertônica de NaCl 2%. Os resultados demonstraram que 1) a ingestão de sódio desencadeia uma elevação da pressão arterial de maior magnitude nos SHR, quando comparado aos animais Wistar; 2) que não parece estar envolvida com diferenças no balanço hidroeletrolítico, uma vez que observou-se repostas similares entre as duas linhagens; 3) houve ainda, um aumento da expressão do RNAm para neuropeptídeo vasopressina (VP) no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN) tanto em Wistar quanto em SHR decorrente da ingestão de NaCl 2% durante 7 dias. Até o presente momento nossos resultados permitem duas considerações acerca dos mecanismos envolvidos nas repostas geradas frente desafios da osmolaridade: 1) os neurônios TH+ e, potencialmente do grupamento C1, estão envolvidos no desenvolvimento da hipertensão arterial em situações de desafio crônico da osmolaridade; 2) em animais hipertensos (SHR) o estímulo hiperosmótico gera uma elevação da pressão arterial de maior magnitude em comparação aos animais normotensos, fato que sugerimos envolver mecanismos de controle neural da pressão arterial, uma vez que não se observou alterações significativas nos parâmetros hidroeletrolítico e função renal entre as duas linhagens. / Plasma osmolarity increases is known as hyperosmolarity and it is a consequence of high sodium intake or decrease of water plasma content. It is an organic imbalance that elicits neurohormonal responses including release of vasopressin and increased in sympathetic activity, with consequent elevation of blood pressure. To describe the role of the autonomic nervous system in the development of sodium induced hypertension is critical to elucidate the mechanisms involved in the genesis of this pathology. In this sense, the RVLM is an important target, given its involved in the regulation of sympathetic activity, via CIML projections. The RVLM has a neuronal group known as C1 that present the PNMT enzyme; the activation of these neurons has already been described in response to several organic challenges such as hypoxia, pain, hemorrhage, inflammation, hypotension and hypoglycemia. Since hyperosmolarity is an homeostasis imbalance, we propose to investigate the role of adrenergic C1 neurons on sodium induced hypertension, triggered by the chronic ingestion of NaCl2% solution during 7 days. Our results allow us to conclude that: 1) the anti-D&betaH-saporin injection in the RVLM led to a depletion of TH+ neurons in the C1 and A5 regions; 2) Depletion of TH + neurons did not alter the sodium intake behavior, hematocrit and plasma osmolality values result from 7 days NaCl 2% exposure, compared to control animals; 3) Depletion of TH+ in C1 and A5 regions inhibits the development of sodium induced hypertension . In addition, we also proposed to investigate the cardiovascular and hydroelectrolytic responses elicits in normotensive and hypertensive rats, in response to different intensities of hyperosmotic stimulation triggered by the ingestion of hypertonic saline of NaCl 2%. The results demonstrated that: 1) the increase in blood pressure triggers by NaCl 2% intake is higher in SHR when compared to Wistar animals; 2) that does not appear to be involved with differences in hydroelectrolyte balance, since similar responses were observed between the two strains; 3) there was also an increase in mRNA expression for neuropeptide vasopressin (VP) in the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN) in both strains, Wistar and SHR, in consequence of 7 days NaCl 2% intake. Our results allow two considerations about the mechanisms involved in the responses elicits by osmolarity challenges: 1) TH+ neurons and, potentially C1 neurons, are involved in the development sodium induced hypertension and; 2) in SHRs the hyperosmotic stimulus generates a higher blood pressure increase in comparison to normotensive animals, which seems to be associated with sympathoexcitatory components, since no significant alterations were observed in the hydroelectrolytic parameters and renal function between the two strains.