Made available in DSpace on 2016-06-02T19:23:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6358.pdf: 1461364 bytes, checksum: 88df144bc77432e6c6026f8cd985fa7a (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Universidade Federal de Minas Gerais / The hypocretin or orexin A plays an important role in the modulation of respiratory control in mammals, but there are no data available for the role of Orexins in the peripheral and central chemoreception of non-mammalian vertebrates. Thus, the present study was designed to evaluate the location of orexinergic neurons in toads (Rhinella schneideri). In addition, we investigate if the orexinergic system of this species is important to hypoxic (5% O2 and N2 for balance) and hypercarbic (5% CO2, 21% O2 and N2 for balance) drive to breath. We assessed the role of the orexinergic system on respiratory responses by using intracerebroventricular injection of SB-334867 (orexin A receptor antagonist) during the light and the dark phase. Our results demonstrated that orexinergic neurons of Rhinella schneideri are located in the suprachiasmatic nucleus of diencephalon. Additionally, the injection of the orexin antagonist attenuated the ventilatory response to hypercarbia during the dark phase by acting on tidal volume and breathing frequency, while in the light phase, there was an attenuation in the ventilatory response to hypoxia by acting just in the tidal volume. We conclude that central orexin A contributes to hypercarbic and to hypoxic chemoreflex in toads Rhinella schneideri. / A orexina ou hipocretina exerce uma importante modulação no controle respiratório em mamíferos, mas nenhum estudo verificou a participação das orexinas na quimiorrecepção central e periférica em vertebrados não-mamíferos. Em vista disso, o objetivo do presente estudo foi avaliar a imunorreatividade para orexina para localização dos neurônios orexinérgicos no encéfalo de sapos (Rhinella schneideri) e investigar se o sistema orexinérgico desta espécie participa nas respostas respiratórias à hipóxia (5% O2 e N2 balanço) e à hipercarbia (5% CO2, 21%O2 e N2 balanço). A participação da neurotransmissão orexinérgica na regulação respiratória em sapos (Rhinella schneideri) foi avaliada por meio de microinjeções intracerebroventriculares (i.c.v.) de SB-334867 (antagonista de receptores OX1R) em duas doses (5 mM e 10mM) no ventrículo lateral durante as fases clara e escura desses animais. Nossos resultados mostram que os neurônios orixinérgicos de sapos Rhinella schneideri estão localizados no núcleo supraquiasmático no diencéfalo. Adicionalmente, a injeção do antagonista orexinérgico atenua a resposta ventilatória à hipercarbia na fase escura, devido tanto à diminuição do volume corrente quanto da frequência respiratória, enquanto, na fase clara, atenua a resposta ventilatória à hipóxia devido a uma redução no volume corrente. Concluímos, portanto, que a Orexina A participa na modulação dos quimiorreflexos central e periférico em sapos Rhinella schneideri.

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.