Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-21T19:55:09Z No. of bitstreams: 1 TeseRAT.pdf: 1727135 bytes, checksum: b87fbc21ecbb31231523f49768c99fd8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-21T19:55:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRAT.pdf: 1727135 bytes, checksum: b87fbc21ecbb31231523f49768c99fd8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-21T19:55:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRAT.pdf: 1727135 bytes, checksum: b87fbc21ecbb31231523f49768c99fd8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T19:55:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRAT.pdf: 1727135 bytes, checksum: b87fbc21ecbb31231523f49768c99fd8 (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The nucleus of the solitary tract (NTS), the primary site of peripheral osmoreceptor and cardiovascular afferences, is suggested to receive important inhibitory signals involved in the control of water and sodium intake. However, it is not known which neurotransmitters are involved in the transmission of this information. Central gabaergic, serotonergic and adrenergic mechanisms are involved in the control of sodium and water intake and immunohistochemical studies have shown that these receptors are present in the NTS. Therefore, in the present study, we investigated the effects of muscimol (a GABAA receptor agonist), DOI (a serotonergic 5-HT2A/2C receptor agonist), methysergide (a serotonergic 5-HT1/2 receptor antagonist) and moxonidine (α2 adrenergic/imidazoline receptor agonist) injected into the NTS on water and 0.3 M NaCl intake induced by intragastric load of 2 M NaCl (a cellular dehydration protocol), by intracerebroventricular (icv) angiotensin II (ANG II) or by sodium depletion (furosemide + 24 h diet deficient in sodium, a extracellular dehydration protocol). Holtzman rats (290-310 g, n=3-20) had stainless steel cannulas implanted bilaterally into the NTS and into the lateral ventricle (LV). Bilateral injection of muscimol (0.25 and 0.5 nmol/100 nl), and DOI (2.5 μg/100 nl) reduced water intake induced by intragastric load of 2 M NaCl (2 ml/rat) and water intake induced by icv ANG II (50 ng/100nl) without changing 0.3 M NaCl intake. Bilateral injection of DOI reduced water intake induced by icv ANG II. However, DOI produced no changes in the 0.3 M NaCl and water intake induced by sodium depletion. Injections of methysergide (2 μg/100 nl) produced no changes in the water and 0.3 M NaCl intake induced by intragastric load of 2 M NaCl, icv ANG II or sodium depletion. The pre-treatment with methysergide blocked the effect of DOI on water intake induced by intragastric load of 2 M NaCl. Besides that, bilateral injections of moxonidine (0.5 and 5 nmol/100 nl) produced no changes on water intake induced by intragastric load of 2 M NaCl. The results suggest that gabaergic, serotonergic, but not adrenergic, receptors in the NTS are part of a mechanism involved in the inhibitory control of water intake induced by cellular dehydration. Our results also suggest that serotonergic receptors into the NTS participate in the control of water intake induced by icv injection of ANG II. / O núcleo do trato solitário (NTS), sítio primário das aferências cardiovasculares e dos osmorreceptores periféricos, recebe importantes sinais inibitórios envolvidos no controle da ingestão de água e sódio. Porém, não se sabe quais os neurotransmissores envolvidos na transmissão dessas informações. Mecanismos gabaérgicos, serotoninérgicos e adrenérgicos centrais estão envolvidos no controle da ingestão de água e sódio e estudos de imunohistoquímica mostraram que estes receptores estão presentes no NTS. Portanto, no presente estudo, investigamos os efeitos de muscimol (agonista de receptores gabaérgicos GABAA), DOI (agonista de receptores serotoninérgicos 5-HT2A/2C), metisergida (antagonista de receptores serotoninérgicos 5-HT1/2) e moxonidina (agonista de receptores adrenérgicos/imidazólicos α2) injetados no NTS na ingestão de água e NaCl 0,3 M induzida por sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M (um protocolo de desidratação intracelular), por angiotensina II (ANG II) intracerebroventricular (icv) ou por depleção de sódio (furosemida + 24 h com dieta deficiente em sódio, um protocolo de desidratação extracelular). Ratos Holtzman (290-310 g), n=3-20 (por grupo), tiveram cânulas de aço inoxidável implantadas bilateralmente no NTS e no ventrículo lateral (VL). Injeções bilaterais de muscimol (0,25 e 0,5 nmol/100 nl) e DOI (2,5 μg/100 nl) no NTS reduziram a ingestão de água induzida por sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M (2 ml/rato) sem alterações na ingestão de NaCl 0,3 M. Injeções bilaterais de DOI no NTS reduziram a ingestão de água induzida por ANG II icv. No entanto, injeções bilaterais de DOI no NTS não alteraram a ingestão de NaCl 0,3 M e água induzida por depleção de sódio. Injeções bilaterais de metisergida (2 μg/100 nl) no NTS não produziram alterações na ingestão de água e de NaCl 0,3 M induzidas por sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M, ANG II icv ou depleção de sódio. O pré-tratamento com metisergida bloqueou o efeito de DOI na ingestão de água induzida por sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M. Além disso, injeções bilaterais de moxonidina (0,5 e 5 nmol/100 nl) no NTS não alteraram a ingestão de água e de NaCl 0,3 M induzida por sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M. Os resultados sugerem que os receptores gabaérgicos e serotoninérgicos, mas não os adrenérgicos do NTS fazem parte de um mecanismo envolvido no controle inibitório da ingestão de água induzida por desidratação intracelular. Nossos resultados também sugerem que receptores serotoninérgicos do NTS participam do controle da ingestão de água induzida por injeção icv de ANG II.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-22T18:04:35Z No. of bitstreams: 1 DissRMB.pdf: 1290621 bytes, checksum: 3870f44730785bfd4b123df5cbec0b90 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-22T18:04:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRMB.pdf: 1290621 bytes, checksum: 3870f44730785bfd4b123df5cbec0b90 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-22T18:04:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRMB.pdf: 1290621 bytes, checksum: 3870f44730785bfd4b123df5cbec0b90 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T18:04:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRMB.pdf: 1290621 bytes, checksum: 3870f44730785bfd4b123df5cbec0b90 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The high blood pressure levels reach about 22% of the world population, increasing the risk factors for coronary disease, heart attack and heart failure. Many studies have tried to understand the causes of hypertension and possible mechanisms to facilitate the treatment of hypertension. The central nervous system seems to play a key role in the development and maintenance of hypertension. Among the various brain areas, we can highlight the role of the nucleus of the solitary tract (NTS), which is the primary site of visceral afferents. The macrophage migration inhibitory factor (MIF) is an intracellular inhibitory regulator of the actions of angiotensin II (ANG II) in the ANG II type 1 receptors. The spontaneously hypertensive rats (SHRs) and the rats with renovascular hypertension 2 kidney, 1 clip (2K1C) exhibit an increased activity of the renin-angiotensin system, increased sympathetic activity and reduced baroreflex function. We recently demonstrated that MIF overexpression in the NTS of SHRs lowers blood pressure of these animals and improved the function of the baroreflex. Therefore, in this study we tested if increased expression of MIF in the NTS of the 2K1C rats could alter the development of hypertension and improve the baroreflex function in these animals. For this, the left renal artery was partially obstructed in male Holtzman rats (150-180 g) using a silver clip (0.2 mm width) to induce 2K1C hypertension (n = 5-10/group) or sham surgery [normotensive rats (NT); n = 5-11/group] was performed. Three weeks after renal clip placement or sham surgery, rats received AAV2-CBA-MIF microinjections into the NTS to increase MIF expression in the area or AAV2-CBA-eGFP, which promoted the expression of GFP (enhanced green protein), which served as a control vector. Arterial pressure and heart rate were recorded by telemetry and baroreflex tests were performed. At the end of the experiments, the brains were harvested for immunohistochemistry RT-PCR. MIF injections into the NTS attenuated the hypertension in 2K1C rats from 2 weeks after viral transfection until the end of the experiment (4 weeks after viral transfection), (2K1C-MIF: 145 ± 7, vs. 2K1C-eGFP: 176 ± 9 mmHg; p < 0.05). MIF into the NTS also improved the reflex bradycardia (2K1C-MIF slope: -1.4 ± 0.3, vs. 2K1C-eGPF slope: -0.41 ± 0.3 bpm/mmHg; p < 0.05) and reflex tachycardia (2K1C-MIF slope: -4.7 ± 0.6, vs. 2K1C-eGPF slope: -1.7 ± 0.3 bpm/mmHg; p < 0.05). Baseline heart rate was decreased in 2K1C-MIF rats. In contrast to 2K1C rats, MIF overexpressed in the NTS in normotensive rats produced no change in arterial pressure neither baroreflex function. As expected, the transduction of MIF in the NTS increased mRNA levels for MIF at the same site (NT-MIF: 3.80 ± 0.97, vs. NT-eGFP: 1.00 ± 0.16 fold change and 2K1C-MIF: 3.53 ± 0.68, vs. 2K1C-eGFP: 0.88 ± 0.09 fold change; p < 0.05). These results suggest that increased expression of MIF in neurons within NTS attenuates the hypertension and improves baroreflex function in 2K1C rats, possibly through anti-ANG II actions. / Os altos níveis de pressão arterial atingem cerca de 22% da população mundial, aumentando os fatores de risco para doenças coronarianas, infarto e falência cardíaca. Muitos estudos tentam entender as causas da hipertensão e os possíveis mecanismos que facilitem o tratamento da hipertensão. O sistema nervoso central parece ter um papel chave no desenvolvimento e na manutenção da hipertensão. Dentre as diversas áreas encefálicas, podemos destacar o papel do núcleo do trato solitário (NTS), que é o sítio primário das aferências viscerais. O fator inibitório da migração de macrófagos (MIF) é um regulador inibitório intracelular das ações da angiotensina II (ANG II) em receptores do subtipo AT1. Os ratos espontaneamente hipertensos (SHR) bem como os ratos com hipertensão renovascular 2 rins, 1 clipe (2R1C), exibem uma atividade aumentada do sistema renina-angiotensina, do sistema nervoso simpático e uma diminuição da função do barorreflexo. Recentemente demonstramos que a super-expressão de MIF no NTS de SHRs reduziu a pressão arterial destes animais bem como melhorou a função do barorreflexo. Portanto, neste estudo testamos se a expressão aumentada de MIF no NTS de ratos 2R1C poderia altenuar o desenvolvimento da hipertensão e melhorar a função do barorreflexo nestes animais. Para tanto, a artéria renal esquerda foi parcialmente obstruída em ratos Holtzman (150-180 g) utilizando um clipe de prata (0,2 mm de abertura) para induzir a hipertensão 2R1C (n = 5-10/grupo) ou a cirurgia fictícia [ratos normotensos (NT); n = 5-11/grupo] foi realizada. Três semanas após a inserção do clipe renal ou após a cirurgia fictícia, os ratos receberam microinjeções do vetor viral AAV2-CBA-MIF no NTS para aumentar a expressão de MIF na área ou de AAV2-CBA-eGFP, que promoveu a expressão de GFP (proteína fluorescente verde), que serviu como vetor controle. A pressão arterial e a frequência cardíaca foram registradas por telemetria e testes do barorreflexo foram realizados. Ao término dos experimentos, os encéfalos foram colhidos para imunohistoquímica ou RT-PCR. As microinjeções de MIF no NTS atenuaram a hipertensão em ratos 2R1C a partir de 2 semanas após a transfecção viral até o fim dos experimentos (4 semanas após a transfecção), (2R1C-MIF: 145 ± 7, vs. 2R1C-eGFP: 176 ± 9 mmHg; p < 0,05). MIF no NTS também melhorou a bradicardia reflexa (2R1C-MIF slope: -1,4 ± 0,3, vs. 2R1C-eGFP slope: -0,41 ± 0,3 bpm/mmHg; p < 0,05) e taquicardia reflexa (2R1C-MIF slope: -4,7 ± 0,6, vs. 2R1C-eGFP slope: -1,7 ± 0,3 bpm/mmHg; p < 0,05). A frequência cardíaca basal foi diminuída em ratos 2R1C-MIF. Em contraste com os ratos 2R1C, MIF super-expresso no NTS de ratos normotensos não produziu alteração na pressão arterial ou na função do barorreflexo. Como esperado, a transdução de MIF no NTS aumentou os níveis de RNAm para MIF no mesmo local (NT-MIF: 3,80 ± 0,97, vs. NT-eGFP: 1,00 ± 0,16 número de vezes e 2R1C-MIF: 3,53 ± 0,68, vs. 2R1C-eGFP: 0,88 ± 0,09 número de vezes; p < 0,05). Estes resultados sugerem que a expressão aumentada de MIF nos neurônios do NTS atenua a hipertensão, melhora a função do barorreflexo em ratos 2R1C, possivelmente através de uma ação anti-ANG II. / FAPESP: 2013/02607-0

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-01-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:41Z : No. of bitstreams: 1 Publico-086a.pdf: 1000885 bytes, checksum: a8256b60ac3216d579a9701c84515583 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:41Z : No. of bitstreams: 2 Publico-086a.pdf: 1000885 bytes, checksum: a8256b60ac3216d579a9701c84515583 (MD5) Publico-086b.pdf: 507734 bytes, checksum: 35a71879a83bad776c76020f76fb96ee (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:41Z : No. of bitstreams: 3 Publico-086a.pdf: 1000885 bytes, checksum: a8256b60ac3216d579a9701c84515583 (MD5) Publico-086b.pdf: 507734 bytes, checksum: 35a71879a83bad776c76020f76fb96ee (MD5) Publico-086c.pdf: 1776030 bytes, checksum: d420deb32e6a60ac8db7b56dccce3684 (MD5) / Respostas cardiovasculares podem ser integradas em diferentes níveis do sistema nervoso central (SNC). No bulbo existem várias áreas importantes para o controle cardiovascular. Sabe-se que, na superfície ventrolateral do bulbo, existem pelo menos três regiões relevantes ao controle cardiovascular: região rostroventrolateral (RVL), região caudoventrolateral (CVL) e a área pressora caudal (APC). A região RVL tem importante função na manutenção do tônus vasomotor e a região CVL interfere na regulação da pressão arterial (PA) por modular a atividade da região RVL. Além disso, essas duas regiões participam na interação de reflexos cardiovasculares, que incluem a participação de outra estrutura bulbar (Núcleos do Trato Solitário - NTS) como primeira sinapse de fibras aferentes reflexas. A APC foi recentemente descoberta e interfere na regulação da PA por modular a atividade dos neurônios das regiões RVL e CVL. Desse modo, o presente estudo procurou investigar a participação do NTS (região comissural e intermediária) nas respostas produzidas pela estimulação ou inibição da APC. Foram utilizados ratos Holtzman (280-350 g; n = 6-8) anestesiados com uretana (1,2 g/kg, i.v.). Um cateter foi inserido na artéria e veia femoral desses animais para registro de pressão arterial, freqüência cardíaca e injeção de drogas. Em alguns animais, foi registrada a atividade elétrica do nervo esplâncnico e do nervo frênico. Os animais foram adaptados a um aparelho estereotáxico e submetidos a uma craniotomia parcial para injeções de drogas. Num primeiro grupo experimental, os animais foram submetidos a lesão fictícia ou eletrolítica (1 mA x 10s) do NTS comissural (NTScom). A injeção unilateral do aminoácido excitatório L-glutamato (1 mM - 100 nl) na APC produziu resposta pressora (D = +28 ± 3 mmHg, vs. controle: D = +2 ± 2 mmHg, p<0,05) e taquicárdica (D = +20 ± 1 bpm, vs. controle: D = +3 ± 3 bpm, p<0,05). As respostas pressora e taquicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato na APC foram abolidas 10 (D = +5 ± 7 mmHg e D = +4 ± 3 bpm, respectivamente), 30 (D = +7 ± 3 mmHg e D = +6 ± 3 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = +11 ± 3 mmHg e D = +5 ± 1 bpm, respectivamente) após a lesão eletrolítica do NTScom. Da mesma maneira, no grupo de animais que recebeu a injeção do agonista GABA-A muscimol no NTScom, as respostas pressora e taquicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato na APC foram abolidas 10 (D = +5 ± 5 mmHg e D = +5 ± 3 bpm, respectivamente), 30 (D = +8 ± 5 mmHg e D = +7 ± 2 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = +11 ± 6 mmHg e D = +5 ± 2 bpm, respectivamente) após a injeção de muscimol. Por outro lado, as respostas pressora e taquicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato na APC não foram modificadas 10 (D = +11 ± 2 mmHg e D = +30 ± 12 bpm, respectivamente), 30 (D = +27 ± 4 mmHg e D = +32 ± 15 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = +24 ± 7 mmHg e D = +24 ± 8 bpm, respectivamente) após as injeções bilaterais de muscimol no NTS intermediário. Dessa forma, as repostas de estimulação da APC parecem depender da integridade dos neurônios localizados no NTScom. Sendo assim, será que a integridade da APC é importante para as respostas de estimulação do NTScom? Apenas as injeções bilaterais do agonista GABAérgico muscimol (2 mM - 100 nl) na APC promoveu queda de PAM (D = -18 ± 6 mmHg, p<0,05) e FC (D = - 21 ± 8 bpm, p<0,05). As respostas depressora e bradicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato no NTScom foram abolidas 10 (D = -5 ± 3 mmHg e D = +8 ± 9 bpm, respectivamente), 30 (D = -5 ± 2 mmHg e D = +7 ± 4 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = -6 ± 4 mmHg e D = +10 ± 6 bpm, respectivamente) após as injeções bilaterais de muscimol na APC. Da mesma maneira do ocorrido com as respostas de estimulação da APC, as respostas depressora e bradicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato no NTS intermediário não foram modificadas 10 (D = -41 ± 9 mmHg e D = -67 ± 26 bpm, respectivamente), 30 (D = -31 ± 12 mmHg e D = -23 ± 4 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = -32 ± 8 mmHg e D = -21 ± 3 bpm, respectivamente) após as injeções bilaterais de muscimol na APC. Nossa próxima questão era saber se a inibição da APC promoveria alterações nos reflexos cardiovasculares. A curva do barorreflexo foi construída com injeções endovenosas de uma dose depressora de nitroprussiato de sódio (30 mg/kg) e com a inflação de um balão na aorta torácica. A relação de atividade simpática e PAM (curva do barorreflexo) não revelou nenhum efeito significativo alterado após as injeções bilaterais de muscimol na APC. Após a inibição da APC o barorreflexo continuou operando nos mesmos valores de PAM50 quando comparado ao grupo controle. Os valores de platô superior e inferior, bem como o ganho também não tiveram diferença quando comparados com o grupo controle. A ativação do quimiorreflexo foi realizada com injeções endovenosas de cianeto de sódio (NaCN – 50 mg/kg). A ativação do quimiorreflexo com NaCN produziu resposta pressora (D = +16 ± 4 mmHg, vs. salina D = +2 ± 2 mmHg, p<0,05), aumento da atividade simpática do nervo esplâncnico (D = +236 ± 11% em relação ao controle, p<0,01) e aumento da atividade do nervo frênico. Muscimol injetado bilateralmente na APC promoveu uma redução da resposta pressora (D = +9 ± 2 mmHg, vs. salina D = +18 ± 4 mmHg, p<0,05), da resposta simpatoexcitatória (D = +88 ± 18%, vs. salina D = +217 ± 33 %, p<0,01) e do aumento da atividade do nervo frênico produzido pela ativação dos quimiorreceptores periféricos com NaCN. As aferências dos quimiorreceptores periféricos terminam predominantemente no NTScom. Para corroborar a interação existente entre os neurônios do NTScom e a APC, o próximo experimento foi realizado para testar se os neurônios localizados no NTS ou na APC, ativados por hipóxia, são predominantemente glutamatérgicos ou gabaérgicos. Os animais foram expostos a situações de hipóxia (8% O2, n = 5) ou normóxia (ar ambiente, n = 4). A imunorretividade para a proteína Fos foi utilizada para identificação dos neurônios ativados por hipóxia. Os neurônios glutamatérgicos ou gabaérgicos foram definidos devido à expressão, via hibridzação in situ, de VGLUT2 mRNA ou GAD67 mRNA, respectivamente. A maioria dos neurônios que expressam Fos após hipóxia são glutamatérgicos na região do NTScom (64 ± 13%) e NTS intermediário (41 ± 9%). Na região da APC, dos neurônios que expressam Fos após hipóxia, somente uma pequena parcela (26 ± 9%) são glutamatérgicos. Apenas uma pequena quantidade de neurônios que expressam Fos também expressam GAD67 mRNA na região do NTScom (7 ± 4%), na região do NTS intermediário (16 ± 9%) e na APC (5 ± 3%). A imunorreatividade para a proteína Fos foi praticamente inexistente nos animais que foram expostos ao ar ambiente. Diante disso, os nossos resultados são os primeiros a mostrar a existência da interação entre a região comissural do NTS e a APC no que diz respeito ao controle cardiovascular. Sabe-se que a região do NTScom contém neurônios de segunda ordem que recebem as aferências dos quimiorreceptores periféricos e que as respostas de estimulação do NTScom parecem depender da integridade da APC. Logo, os resultados do presente estudo também mostraram que a inibição da APC foi capaz de reduzir as respostas simpatoexcitatórias e respiratórias após a estimulação dos quimiorreceptores periféricos. Por outro lado, a inibição da APC não foi capaz de reduzir as respostas de ativação do barorreflexo. / Cardiovascular responses are integrated at different levels of the central nervous system (CNS). In the brainstem, there are different areas related to the cardiovascular control. It is well known that in the ventrolateral medulla there are, at least, three important regions involved with cardiovascular control: the rostral ventrolateral medulla (RVLM), the caudal ventrolateral medulla (CVLM) and the caudal pressor area (CPA). The RVLM is the main source of excitatory input to sympathetic preganglionic neurons playing a crucial role for tonic and reflex control of the cardiovascular system. The caudal ventrolateral medulla (CVLM) contains the GABAergic sympathoinhibitory neurons that project to RVLM. Besides these two regions, the NTS is the site of the first synapse of the viscerosensory afferent fibers in the brainstem including those related to cardiovascular and respiratory afferents. Besides the circuitry described above, more recent studies have also shown a new site, the CPA, located in the caudal end of the ventrolateral medulla, which provides excitatory signals that affect sympathetic activity to the cardiovascular system in rats. Therefore, the aim of the present study was to investigate the involvement of the NTS (commissural and/or intermediate regions) on the stimulation or inhibition of the CPA. Male Holtzman rats (280-350 g; n = 6-8) anesthetized with urethane (1.2 g/kg, i.v.) were used. Unilateral microinjection of L-glutamate (1 mM - 100 nL) into the CPA resulted in an increase in mean arterial pressure (MAP, D = +28 ± 3 mmHg, vs. controle: D = +2 ± 2 mmHg, p<0.05) and heart rate (HR, D = +20 ± 1 bpm, vs. controle: D = +3 ± 3 bpm, p<0.05). Electrolytic lesions of the commissural NTS (commNTS) (1 mA x 10s) abolished the pressor and tachycardic responses at 10 (D = +5 ± 7 mmHg and D = +4 ± 3 bpm), 30 (D = +7 ± 3 mmHg and D = +6 ± 3 bpm) and 60 minutes (D = +11 ± 3 mmHg and D = +5 ± 1 bpm) produced by injection of L-glutamate into the CPA. In the same way, muscimol (GABA-A receptor agonist) (2 mM - 60 nL) injected into the commNTS abolished the pressor and tachycardic responses at 10 (D = +5 ± 5 mmHg and D = +5 ± 3 bpm), 30 (D = +8 ± 5 mmHg and D = +7 ± 2 bpm) and 60 minutes (D = +11 ± 6 mmHg and D = +5 ± 2 bpm) produced by injection of L-glutamate into the CPA. On the other hand, the injection of Lglutamate unilaterally into the CPA 10, 30 and 60 minutes after the injection of muscimol into the intermediate NTS produced no change on MAP increase (D = +11± 2, +27 ± 4 and +24 ± 7 mmHg, respectively) and HR (D = +30 ± 12, +32 ± 15 and +24 ± 8 bpm, respectively). It seems that the activation of the CPA depends on the integrity of the commNTS neurons. Does the CPA integrity depend on NTS activation? Bilateral injection of muscimol (GABA-A agonist, 2 mM – 60 nl) into the CPA produced a decrease in MAP (D = -18 ± 2 mmHg, p<0.05) and HR (D = -21 ± 6 bpm, p<0.05). The depressor and bradycardia responses produced by L-glutamate into the commNTS was abolished at 10 (D = -5 ± 3 mmHg and D = +8 ± 9 bpm), 30 (D = -5 ± 2 mmHg and D = +7 ± 4 bpm) and 60 minutes (D = -6 ± 4 mmHg and D = +10 ± 6 bpm) after muscimol injection into the CPA. On the other hand, the depressor and bradicardic responses produced by L-glutamate into the intermediate NTS was not changed at 10 (D = -41 ± 9 mmHg and D = -67 ± 26 bpm), 30 (D = -31 ± 12 mmHg and D = -23 ± 4 bpm) and 60 minutes (D = -32 ± 8 mmHg and D = -21 ± 3 bpm) after muscimol injection into the CPA. Our next question was to know if the inhibition of the CPA will change the cardiovascular reflexes. Baroreflex curves were generated by lowering MAP with sodium nitroprusside (30 mg/kg) and increasing MAP by constricting an abdominal aortic snare. The relationship between MAP and sympathetic nerve discharge (SND) (baroreflex curves) revealed no change after muscimol injection into the CPA. After inhibition of the CPA, the baroreflex operated around a comparable MAP (MAP50) in all groups of rats. The lower and upper plateau, as well the baroreflex range was not different from the control group. The chemoreflex was actvated by i.v. injections of sodium cyanide (NaCN – 50 mg/kg). The activation of chemoreflex with NaCN produced a rise in MAP (D = +16 ± 4 mmHg, vs. saline D = +2 ± 2 mmHg, p<0.05), an increase in SND (D = +236 ± 11% of resting, p<0.01) and an increase in phrenic nerve discharge (PND). Muscimol injection into the CPA reduced the pressor (D = +9 ± 2 mmHg, vs. saline D = +18 ± 4 mmHg, p<0.05), sympathoexcitatory (D = +88 ± 18%, vs. saline D = +217 ± 33 %, p<0.01) and the increase in PND produced by chemoreflex activation with NaCN. Carotid chemoreceptor afferents terminate predominantly in commNTS. The next experiment was designed to test and to confirm the interaction between the commNTS and the CPA neurons by anatomical approaches. We tested whether glutamatergic or GABAergic. The rats were exposed to hypoxia (8% O2, n = 5) or to normal air (n = 4). Fos-immunoreactivity was used to identify commNTS neurons that were activated by hypoxia. NTS or CPA neurons were classified as glutamatergic or GABAergic based on whether they contained VGLUT2 mRNA or GAD67 mRNA. The vast majority of the commNTS (64 ± 13%), intermediate NTS (41 ± 9%) and CPA (26 ± 9%) neurons that were immunoreactive for Fos contained VGLUT2 mRNA, whereas only a small proportion of the same class of neurons contained GAD-67 mRNA (commNTS: 7 ± 4%; intermediate NTS: 16 ± 9% and CPA: 5 ± 3%). Therefore, our results are the first to show the existence of an interaction between the commNTS and CPA in terms of cardiovascular control. However we know that commNTS neurons receive inputs from peripheral chemoreceptors and the stimulation of commNTS depends on CPA integrity. These data suggest that CPA contributes to resting MAP, sSND and to the sympathoexcitatory effect during stimulation of peripheral chemoreceptors. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2017-10-16T18:31:31Z No. of bitstreams: 1 TeseWIF.pdf: 2113715 bytes, checksum: 6432f11b933c0c20bd1a2e05f8ba6252 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-31T11:05:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseWIF.pdf: 2113715 bytes, checksum: 6432f11b933c0c20bd1a2e05f8ba6252 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-31T11:06:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseWIF.pdf: 2113715 bytes, checksum: 6432f11b933c0c20bd1a2e05f8ba6252 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T11:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseWIF.pdf: 2113715 bytes, checksum: 6432f11b933c0c20bd1a2e05f8ba6252 (MD5) Previous issue date: 2017-08-11 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The nucleus of the solitary tract (NTS) is the primary site of visceral afferents, such as baroreceptors and arterial chemoreceptors. Recent data from our laboratory have shown that the microinjection of acetylcholine (ACh) into the commissural moiety of the NTS (cNTS) of decorticated arterially-perfused in situ preparations of male juvenile rats did not change the sympathetic nerve activity (SNA), but increased the phrenic nerve activity (PNA). Furthermore, we demonstrated that the ACh-induced responses in cNTS involve the activation of both nicotinic and muscarinic receptors. However, nicotinic receptors seem to play a more relevant role in the control of breathing, especially considering that such receptor antagonism promotes a decrease in the KCN- activated peripheral chemoreflex tachypneic response. However, the effects of specific nicotinic and muscarinic agonists in the cNTS on respiratory and sympathetic responses have not been studied yet. Once established the involvement of nicotinic receptors in the cNTS on peripheral chemoreflex ventilatory responses activated by cytotoxic hypoxia (KCN), we also evaluated the involvement of the cholinergic system in the cNTS on respiratory and sympathetic responses induced by hypercapnia or 24 h sustained hypoxia. Therefore, this project proposed to study the effects of selective activation of distinct cholinergic receptors in the cNTS on respiratory and sympathetic activities and the role of the cholinergic system in cNTS on sympathetic and respiratory activities reflex changes in response to hypercapnia or sustained hypoxia. We observed that the injection of both nicotinic and muscarinic agonists in the cNTS induces an increase in SNA and changes in the respiratory modulation pattern. The nicotinic agonist induces a decrease in respiratory frequency, as well as the blockade of the enzyme acetylcholinesterase. It was also observed that the cholinergic agonists promote an increase in the amplitude and duration of the pre-inspiratory (pre-I) period of the hypoglossal nerve and also increased the amplitude of the vagus nerve. When it comes on the protocols involving hypoxia, we observed that the cholinergic antagonists injected into the cNTS of rats previously exposed to hypoxia promoted a decrease in sympathetic activity, increased respiratory frequency, decreased hypoglossal nerve amplitude, and decreased post-inspiratory peak amplitude of the vagus nerve, but only the muscarinic antagonist decreased phrenic nerve amplitude and hypoxia-induced hypoglossal nerve pre-I increase. Regarding to the experiments with hypercapnia, we verified that the nicotinic antagonist in the cNTS inhibited the hypercapnia-induced increase in pre-I of the hypoglossal nerve. In addition, the nicotinic antagonist injected into the cNTS also potentiated the recruitment of late-E activity from the abdominal nerve. Taken together, the responses observed with the cholinergic agonists and injected into the cNTS, as well as the antagonists upon hypoxia, suggest the involvement of cholinergic pathways in the cNTS in the modulation of sympathetic and respiratory responses to sustained hypoxia. On the other hand, it seems that only nicotinic receptors in the cNTS are involved in hypercapnia-induced increase in pre-inspiratory activity and active expiration. / O núcleo do trato solitário (NTS) é o sítio primário de aferências viscerais, como barorreceptores e quimiorreceptores arteriais. Estudos recentes do nosso laboratório demonstraram que, em preparações in situ, decorticadas e perfundidas intra-arterialmente, a microinjeção de acetilcolina (ACh) na porção comissural do NTS (NTSc) não alterou a atividade simpática (SNA), mas promoveu aumento da atividade do nervo frênico (PNA). Além disso, evidenciamos que as respostas induzidas pela ACh no NTSc envolvem a ativação dos receptores nicotínicos e muscarínicos. Contudo, os receptores nicotínicos parecem desempenhar um papel mais relevante no controle da respiração, principalmente considerando que o antagonismo de tais receptores promove uma redução da resposta taquipneica do quimiorreflexo periférico ativado pelo KCN. Entretanto, os efeitos de agonistas específicos nicotínicos e muscarínicos, bem como a inibição da inibição da degradação de ACh no NTSc sobre as respostas respiratórias e sobre a atividade simpática ainda não foram estudados. Sabendo-se da participação dos receptores nicotínicos do NTSc sobre as respostas ventilatórias dos quimiorreceptores periféricos ativados por hipóxia citotóxica (KCN), avaliamos também a participação do sistema colinérgico do NTSc sobre as respostas simpática e respiratória induzidas por hipercapnia ou hipóxia sustentada por 24 h. Portanto, este projeto se propôs a estudar o efeito da ativação seletiva de diferentes receptores colinérgicos no NTSc sobre as atividades simpática e respiratória e o papel do sistema colinérgico no NTSc sobre as alterações reflexas nas atividades simpática e respiratória em resposta à hipercapnia ou hipóxia sustentada por 24 h. Observamos que a injeção de agonistas tanto nicotínico quanto muscarínico no NTSc promovem aumento da SNA e modifica o seu padrão de modulação respiratória. O agonista nicotínico induz uma diminuição da frequência respiratória, assim como o bloqueio da enzima acetilcolinesterase. Também foi observado que os agonistas colinérgicos promovem um aumento na amplitude e duração do período préinspiratório (pre-I) do nervo hipoglosso e também aumento na amplitude do nervo vago. Com relação aos protocolos envolvendo hipóxia, observamos os antagonistas colinérgicos injetados no NTSc de ratos previamente expostos à hipóxia, promoveu diminuição da atividade simpática, aumento da frequência respiratória, diminuição da amplitude do nervo hipoglosso e diminuição da amplitude do pico pós-inspiratório do nervo vago, mas somente o antagonista muscarínico diminuiu a amplitude do nervo frênico e o aumento do pre-I do nervo hipoglosso induzido pela hipóxia. Com relação aos experimentos com hipercapnia, verificamos que o antagonista nicotínico no NTSc inibiu o aumento do pre-I do nervo hipoglosso induzido pela hipercapnia. Além disso, o antagonista nicotínico injetado no NTSc também potencializou o recrutamento de atividade late-E do nervo abdominal. Tomados em conjunto, as respostas observadas com os agonistas colinérgicos injetados no NTSc, bem como com os antagonistas mediante a hipóxia, sugerem a participação de vias colinérgica do NTSc na modulação das respostas simpática e respiratória à hipóxia sustentada. Por outro lado, apenas os receptores nicotínicos do NTSc parecem estar envolvidos com o aumento da atividade pré-inspiratória e da expiração ativa induzidos por hipercapnia. / FAPESP: 2013/22526-4

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-12T13:08:23Z No. of bitstreams: 1 TeseGFFS.pdf: 4367999 bytes, checksum: 6123efb66e65def92c1b0e8d90fe8a20 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T14:17:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseGFFS.pdf: 4367999 bytes, checksum: 6123efb66e65def92c1b0e8d90fe8a20 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T14:17:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseGFFS.pdf: 4367999 bytes, checksum: 6123efb66e65def92c1b0e8d90fe8a20 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T14:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseGFFS.pdf: 4367999 bytes, checksum: 6123efb66e65def92c1b0e8d90fe8a20 (MD5) Previous issue date: 2016-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / In the last decades, obesity has become a worldwide epidemy. Excess of adipose tissue favors the development of associated diseases such as hypertension, obstructive sleep apnea and type II diabetes. Data from the literature have shown that obesity activates the reninangiotensin system (RAS), increases sympathetic nerve activity and pro-inflammatory cytokines levels, including in the central nervous system. However, the pathways and neural mechanisms involved in these responses are not yet fully elucidated. Therefore, the aim of this study was to evaluate the cardiovascular and metabolic responses in high-fat diet (HFD) feeding rats. We also study the possible participation of the RAS and the immune system in the nucleus of the solitary tract (NTS) in the obesity-induced cardiovascular changes. Finally, we tested if the resistance training (RT) performed at moderate intensity would be able to prevent obesityinduced cardiovascular changes. To achieve these goals, adult Holtzman rats (300-320 g) were fed with HFD (3.82 kcal/g and 26.4% total fat) or standard chow diet (SD; 2.25 kcal/g and 5.4% total fat) for 6 weeks. We observed higher blood levels of total cholesterol, triglycerides, leptin and glucose and decreased insulin sensitivity after 6 weeks of HFD. There was an increase in mean arterial pressure (MAP), the sympathetic modulation of systolic blood pressure (SBP), heart rate (HR) and sympathovagal balance of pulse interval (PI), and an impairment in the bradycardic response of the baroreflex in HFD feeding animals. After 6 weeks of HFD, there was an increase in the mRNA expression of the pro-inflammatory cytokines tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukine-6 (IL-6), an increase in the mRNA expression of the angiotensin converting enzyme (ACE) and AT1 receptor, and a decrease in the expression of AT2 and Mas receptors. In agreement with the increased expression of cytokines in the NTS we have demonstrated higher GFAP immunoreactivity (specific marker of astrocytes) and higher number of positive cells for Iba-1 (specific marker for microglia) in the NTS in rats fed with HFD. The blockade of AT1 receptor in the NTS in animals fed with HFD promoted a decrease in MAP, reduced the sympathetic modulation in SBP, reduced the sympathovagal balance of PI and restored the bradycardic response of the baroreflex. The overexpression of the AT2 receptors in the NTS in rats fed with HFD reestablished HR, baroreflex sensitivity and sympathovagal balance of PI, and partially attenuated the increase in sympathetic modulation of SBP. These responses were associated with increased Mas receptor mRNA expression and reduction in the TNF-α mRNA expression in the NTS. However, these effects were not sufficient to restore the MAP in HFD feeding rats with AT2 receptors overexpression in the NTS. Finally, the RT prevented cardiovascular changes induced by HFD, including increases in MAP, sympathetic modulation of SBP, HR, sympathovagal balance of PI, and reduced baroreflex sensitivity. These responses were associated with increased expression of mRNA for components of protective RAS axis (AT2 and Mas receptors and ACE2), and the antiinflammatory cytokine IL-10 as well as the reduction of pro-inflammatory cytokines (TNF-α and IL -1β) in the NTS. Together, our data suggest that HFD promotes increases in plasma levels of glucose and leptin, with dysfunction in insulin sensitivity. HFD also promotes increases in blood pressure associated with increased sympathetic modulation in SBP, sympathovagal balance of PI, HR and baroreflex dysfunction. The neuroinflammatory process and an imbalance between the pressor and protective RAS axis in the NTS seem to be involved with the development/maintenance of the cardiovascular alterations induced by HFD. The TF performed at moderate intensity seems to be an important tool in preventing cardiovascular changes induced by HFD. / Nas últimas décadas a obesidade se tornou uma epidemia mundial. O excesso de tecido adiposo favorece o desenvolvimento de doenças associadas como a hipertensão arterial, apnéia obstrutiva do sono e diabetes tipo II. Dados da literatura mostram que a obesidade ativa o sistema renina-angiotensina (SRA), e aumenta a atividade do sistema nervoso simpáticoe os níveis de citocinas pró-inflamatórias, inclusive no sistema nervoso central. Entretanto, as vias e mecanismos neurais envolvidos nessas respostas ainda não estão completamente elucidados. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar as respostas cardiovasculares e metabólicas em ratos alimentados com dieta hiperlipídica (DH). Estudamos também a possível participação do SRA e do sistema imune no núcleo do trato solitário (NTS) nas alterações cardiovasculares induzidas pela DH. Por fim, testamos se o treinamento de força (TF) realizado em intensidade moderada seria capaz de prevenir as alterações cardiovasculares induzidas pela DH. Para tanto, foram utilizados ratos Holtzman adultos (300 a 320 g) alimentados com DH (3,82 kcal/g e 26,4% de gorduras) ou dieta padrão (DP; 2,25 kcal/g e 5,4% de gorduras) por 6 semanas. Nossos resultados demonstraram maiores níveis de colesterol total, triacilgliceróis, leptina e glicose no sangue e menor sensibilidade à insulina após 6 semanas de DH. Houve um aumento da pressão arterial média (PAM), da modulação simpática da pressão arterial sistólica (PAS), da frequência cardíaca (FC) e do balanço simpatovagal do intervalo de pulso (IP) e menor resposta bradicárdica do barorreflexo em animais alimentados com DH. Após 6 semanas de DH, houve maior expressão do RNAm das citocinas pró-inflamatórias, fator de necrose tumoral-α (TNF- α) e interleucina-6 (IL-6), maior expressão do receptor AT1 e da enzima conversora de angiotensina (ECA) e menor expressão dos receptores AT2 e Mas. Corroborando com a maior expressão de citocinas no NTS, foi demonstrado maior imunoreatividade para GFAP (marcador especifico de astrócitos) e maior número de células positivas para Iba-1 (marcador especifico para micróglias) no NTS de ratos alimentados com DH. O bloqueio do receptor AT1 no NTS de animais alimentados com DH promoveu queda na PAM, reduziu a modulação simpática na PAS, reduziu o balanço simpatovagal do IP e restabeleceu a resposta de bradicardia reflexa. A super-expressão de receptores AT2 no NTS de ratos alimentados com DH reestabeleceu a FC, a sensibilidade do barorreflexo e o balanço simpatovagal do IP, além de uma atenuação parcial na modulação simpática da PAS. Essas respostas foram associadas com o aumento da expressão do RNAm do receptor Mas e a redução na expressão do TNF-α no NTS. Porém, esses efeitos não foram suficientes para atenuar a PAM nos ratos com DH e super-expressão de receptores AT2 no NTS. Por fim, o TF preveniu as alterações cardiovasculares induzidas pela DH, incluindo o aumento da PAM, da modulação simpática da PAS, da FC, do balanço simpatovagal do IP, e a redução da sensibilidade do barorreflexo. Essas respostas foram associadas com um aumento na expressão do RNAm de componentes da via protetora do SRA (receptores AT2 e Mas e ECA2) e da citocina anti-inflamatória IL-10, bem como a redução de citocinas próinflamatórias (TNF-α e IL-1β) no NTS. Em conjunto, nossos dados sugerem que a DH promove aumentos na leptina plasmática e na glicemia, com disfunção na sensibilidade à insulina e no perfil lipídico. A DH também promove aumento na pressão arterial associada aos aumentos na modulação simpática na PAS, balanço simpatovagal do IP, FC e disfunção no barorreflexo. O processo neuroinflamatório e um desequilíbrio entre as vias pressora e protetora do SRA no NTS parecem estar envolvidos com o desenvolvimento/manutenção das alterações cardiovasculares encontradas em ratos alimentados com DH. O TF realizado em intensidade moderada parece ser uma importante ferramenta na prevenção das alterações cardiovasculares induzidas pela DH. / 2013/13118-0

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-03-30T19:56:57Z No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T12:48:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T12:48:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T12:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) Previous issue date: 2016-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Arthropods and vertebrates have a great ability to concentrate urine by the kidney and behaviors directed the conservation and acquisition of water and salt due to activities controlled by mechanisms involving hormones and neural circuits. The loss of water or body volume can occur in the intracellular compartment (intracellular dehydration), the extracellular compartment (extracellular dehydration) or both (absolute or duble dehydration). Studies from our laboratory had shown that in unanesthetized animals extracellular dehydration produced by furosemide injection followed by keeping animals with a sodium deficient diet does not alter the basal cardiovascular parameters, but change the basal ventilation.Therefore, the objectives of our study in unanesthetized rats submitted to intracellular dehydration or duble dehydration were: 1) to characterize the baseline cardiorespiratory responses; 2) evaluate the arterial blood gas parameters; 3) to evaluate plasma concentrations of sodium, potassium and plasma osmolality; 4) evaluate the cardiorespiratory responses to the activation of glutamate NMDA receptors in the NTS before and after pretreatment with glutamate NMDA receptor antagonist (AP5) of rats submitted to mixed dehydration. Holtzman rats were implanted with cannula in the NTS and catheter inserted in the abdominal aorta via the femoral artery and femoral vein. The ventilation (VE) measurement were obtained by whole body plethysmography method. The protocols was performed in rats euhydrated (before dehydration), dehydrated (following the methodology to induce dehydration) and/or rehydrated rats (2 h after free access to water and 0.3 M NaCl). The intracellular dehydration induced by intragastric overload 2 M NaCl (2 mL) produced an increase 22 in mean arterial pressure (MAP), without change the heart rate (HR), tidal volume (VT), respiratory rate (fR) and VE. The duble dehydration (intracellular and extracellular combined) induced by 24 h of water deprivation, produced an increase in MAP and VT without modifying the HR, fR and VE. In rehydrated rats PAM and VT returned to baseline. Unilateral injections of L-glutamate and NMDA glutamatergic receptor agonist into NTS of euhydrated rats produced pressor responses and bradycardia. After 24 hours of water deprivation these pressor and bradycardic responses produced by NMDA injection in the NTS were reduced, without changing the bradycardia produced by L-glutamate injection in the NTS. After rehydration, the pressor responses to L-glutamate and NMDA receptors in the NTS remained low and bradycardia produced by NMDA injection in the NTS. Furthermore, the objectives of our study in anesthetized animals subjected to extracellular dehydration were: 1) to characterize the baseline cardiorespiratory responses and renal sympathetic nerve activity (RSNA); 2) to evaluate the effect of peripheral blockade of AT1 receptors angiotensinergic on basal cardiorespiratory responses and on RSNA; 3) to evaluate the arterial blood gas parameters; 4) to evaluate plasma concentrations of sodium and potassium. Extracellular dehydration induced by subcutaneous injection of the diuretic furosemide did not affect the basal MAP and HR, phrenic nerve activity (PNA) and RSNA. Extracellular dehydration did not affect the pressor response produced by intravenous (iv) injection of ANG II, decreased ASNR and did not change the HR and PNA. The iv injection of losartan (AT1 receptor antagonist, 1 mg/kg body weight) induced a decrease in MAP without changing HR, and RSNA and PNA. The hypotensive response after iv injection of losartan was greater in dehydrated animals. Extracellular dehydration did not affect the response of RSNA and PNA after losartan administration. The results suggest that changes in the volume and composition of body fluids affect the cardiovascular control in animals with intracellular 23 dehydration. Furthermore, it affects the cardiorespiratory control in animals with mixed dehydration and glutamatergic neurotransmission in the NTS. Moreover, in anesthetized animals with extracellular dehydration showed no changes in baseline cardiorespiratory responses and RSNA. / Os mamíferos apresentam uma grande capacidade de concentração de urina pelo rim e comportamentos dirigidos à conservação e aquisição de água e sal, devido a atividades controladas por mecanismos envolvendo hormônios e circuitos neurais. A perda de água ou de volume pode ocorrer no compartimento intracelular (desidratação intracelular), do compartimento extracelular (desidratação extracelular) ou de ambos (desidratação absoluta ou mista). Estudo do nosso laboratório mostrou em animais não anestesiados que a desidratação extracelular produzida pela injeção de furosemida seguida da manutenção dos animais com uma dieta deficiente em sódio não altera os parâmetros cardiovasculares basais, mas altera a ventilação basal. Assim, os objetivos do nosso estudo em animais não anestesiados submetidos à desidratação intracelular ou mista foram: 1) caracterizar as respostas cardiorrespiratórias basais; 2) avaliar os parâmetros gasométricos arteriais; 3) avaliar as concentrações plasmáticas de sódio, potássio e osmolaridade plasmática; 4) avaliar as respostas cardiorrespiratórias à ativação de receptores glutamatérgicos NMDA no NTS de ratos submetidos à desidratação mista. Foram utilizados ratos Holtzman com cânulas implantadas no NTS e com cateteres inseridos na aorta abdominal através da artéria e na veia femoral. As medidas de ventilação (VE) foram obtidas pelo método de pletismografia de corpo inteiro. Os protocolos foram realizados em ratos normohidratados (antes da desidratação), desidratados (após a metodologia para induzir a desidratação) e/ou em ratos repletos (2 h após o livre acesso a NaCl 0,3 M e água). A desidratação intracelular induzida pela sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M (2 mL), produziu um aumento da pressão arterial média (PAM), sem modificar a frequência cardíaca (FC), o volume corrente (VC), a frequência respiratória (fR) e a VE. A desidratação mista (intracelular e extracelular combinadas), induzida por 24 h de privação hídrica, produziu um aumento da PAM e do VC, sem modificar a FC, a fR e a VE. Nos ratos reidratados a PAM e o VC retornaram aos valores basais. Injeções unilaterais de L-glutamato e do agonista de receptor glutamatérgico NMDA no NTS de ratos normohidratados produziram respostas pressoras e bradicardicas. Após 24 h de privação hídrica essas respostas pressoras foram reduzidas, assim como a bradicardia produzida por injeção de NMDA no NTS e sem alteração na bradicardia produzida por L-glutamato no NTS. Após a reidratação, as respostas pressoras do Lglutamato e NMDA no NTS permaneceram reduzidas, bem como a bradicardia produzida pela injeção de NMDA no NTS. Além disso, os objetivos do nosso estudo em animais anestesiados submetidos à desidratação extracelular foram: 1) caracterizar as respostas cardiorrespiratórias basais e a atividade do nervo simpático renal (ANSR); 2) avaliar o efeito do bloqueio periférico dos receptores angiotensinérgicos AT1 sobre as respostas cardiorrespiratórias basais e sobre a ANSR; 3) avaliar os parâmetros gasométricos arteriais; 4) avaliar as concentrações plasmáticas de sódio e potássio. A desidratação extracelular induzida pela injeção subcutânea do diurético furosemida não alterou a PAM e a FC basais, não alterou a atividade do nervo frênico (ANF) e a ANSR. A desidratação extracelular não alterou a resposta pressora produzida pela injeção intravenosa (iv) de ANG II, nem a queda na ASNR e não promoveu alterações na FC e na ANF. A injeção iv de losartan (antagonista dos receptores AT1, 1 mg/kg de peso corporal) promoveu queda na PAM sem alterar a FC, a ANSR e a ANF. A resposta hipotensora após a injeção iv de losartan foi maior nos animais com desidratação extracelular. A desidratação extracelular não alterou a resposta da ANSR e ANF após o bloqueio com losartan. Os resultados sugerem que alterações na composição e no volume dos líquidos corporais modificam o controle cardiovascular em animais com desidratação intracelular. Além disso, altera o controle cardiorrespiratório em animais com desidratação mista, bem como a neurotransmissão glutamatérgica no NTS. E ainda, em animais anestesiados com desidratação extracelular não apresentaram alterações cardiorrespiratórias basais e nem na ANSR.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-09T11:39:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertaçao - Lara Marques Naves - 2018.pdf: 4245553 bytes, checksum: 32754e93d07b1f96bc7f0b9a2bc618ff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-09T12:20:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertaçao - Lara Marques Naves - 2018.pdf: 4245553 bytes, checksum: 32754e93d07b1f96bc7f0b9a2bc618ff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-09T12:20:22Z (GMT). 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However, the role of the above structures in cardiovascular recovery and autonomic changes induced by HS solution administration in animals submitted to HH has not yet been evaluated. Thus, the present study evaluated the A1, A2 neuronal clusters and MnPO nucleus involvement in the cardiovascular and autonomic responses promoted by HS solution infusion in hypovolemic animals. For this, wistar rats (280-320 g) were separated into four protocols: I. A2 neuronal cluster lesion (A2 Sham: n = 6; A2 Experimental: n = 6); II. A1 neuronal cluster lesion (A1 Sham: n = 6; A1 Experimental: n = 6); III. A1 and A2 neural clusters concomitant lesions (A1 + A2 Sham: n = 6; A1 + A2 Experimental: n = 6) and IV. Pharmacological inhibition of MnPO (MnPO Sham: n = 6; MnPO Experimental: n = 6). The animals of the first three protocols were anesthetized and subjected to saporin-anti-DβH nanoinjections for neuronal lesion (100 nL, 0.105 ng/nl) in experimental groups and Saporin nanoinjections (100 nL, 0.022 ng/nL) in sham groups for fictitious neuronal lesion, respectively, in the NTS, CVLM or simultaneously in the NTS and CVLM regions. After 20 days of recovery, the animals were anesthetized and instrumented to mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR) and renal sympathetic nervous activity (RSNA) recordings. Then, HH was performed by blood withdrawal until MAP reached approximately 60 mmHg. After 20 min of HH, sodium overload (3M NaCl, 1.8 mL/g, 90 seconds of infusion, i.v) was conducted. In another series of experiments, MnPO Sham and MnPO Experimental groups were anesthetized and instrumented for MAP, HR and RSNA recordings. Then, the animals were submitted to HH and HS infusion at the end of the hemorrhage. GABAergic agonist Muscimol (4 mM, 100 nL, MnPO Experimental group) or saline nanoinjections (0.15 M, 100 nL, MnPO Sham group) were performed in the MnPO after 10 min from the start of HH. HH-induced hypotension, bradycardia and renal sympathoinhibition in the animals of the A2 Sham, A1 Sham, A1 + A2 Sham and MnPO Sham groups. In the sham groups, HS infusion after HH reestablished MAP, HR, and did not alter the renal sympathoinhibition generated during hypovolemia. In the A2 Experimental and A1 Experimental groups, the specific lesion of A1 or A2 neurons did not alter the hypotension, bradycardia and renal sympathoinhibition caused during HH. In addition, the A1 or A2 neurons specific lesion did not alter the reestablishment of MAP, HR and the RSNA reduction after HS solution infusion. However, in the animals of the A1 + A2 experimental group, the simultaneous A1 and A2 neurons lesion did not alter the decrease in MAP and HR observed during HH, but abolished renal sympathoinhibition. In addition, simultaneous A1 and A2 neurons lesion abolished MAP restoration and ANSR reduction after HS infusion, while HR restoration was not modified. In the MnPO experimental animals, MnPO nucleus inhibition did not alter the decrease in MAP and HR observed during HH, but abolished renal sympathoinhibition. However, MnPO inhibition abolished the MAP restoration and promoted strong sympathetic activation in the renal bed after HS infusion, while HR restoration was not modified. These results suggest that the A1, A2 neuronal clusters and MnPO nucleus are part of the integration and transmission information circuits about changes in plasma osmolarity, participating in cardiovascular and autonomic recovery induced by sodium chloride overload in animals submitted to HH. / Os benefícios hemodinâmicos e cardiovasculares provenientes do uso de solução salina hipertônica (SH) no tratamento da hemorragia hipotensiva (HH) são relatados há vários anos. Recentes investigações mostraram a participação de regiões do sistema nervoso central (SNC), como os grupamentos neuronais A1 (localizado na região caudoventrolateral do bulbo; CVLM), A2 (localizado no núcleo do tracto solitário; NTS) e do núcleo Pré-óptico mediano (MnPO) nas respostas hemodinâmicas induzidas pela sobrecarga de cloreto de sódio em animais normovolêmicos. Entretanto, o papel das estruturas acima relacionadas na recuperação cardiovascular e nas alterações autonômicas induzidas pela administração de solução SH em animais submetidos à HH ainda não foi avaliado. Assim, o presente estudo buscou avaliar o envolvimento dos grupamentos neuronais A1, A2 e do núcleo MnPO nas respostas cardiovasculares e autonômicas promovidas pela infusão de solução SH em animais hipovolêmicos. Para isto, ratos Wistar (280-320 g) foram separados em quatro protocolos: I. Lesão do grupamento neuronal A2 (Controle A2: n=6; Experimental A2: n=6); II. Lesão do grupamento neuronal A1 (Controle A1: n=6; Experimental A1: n=6); III. Lesões concomitantes dos grupamentos neuronais A1 e A2 (Controle A1 + A2: n=6; Experimental A1 + A2: n=6) e IV. Inibição farmacológica do núcleo MnPO (Controle MnPO: n=6; Experimental MnPO: n=6). Os animais dos três primeiros protocolos foram anestesiados e submetidos a nanoinjeções de saporina-anti-DβH para lesão neuronal (100 nL, 0,105 ng/nL) nos grupos experimentais e Saporina (100 nL, 0,022 ng/nL) nos grupos controles para lesão neuronal fictícia, respectivamente, no NTS, na região CVLM ou conjuntamente no NTS e CVLM. Após 20 dias de recuperação, os animais foram novamente anestesiados e instrumentalizados para registro da pressão arterial média (PAM), frequência cardíaca (FC) e atividade nervosa simpática renal (ANSR). Em seguida, a HH foi realizada através da retirada de sangue até que a PAM atingisse aproximadamente 60 mmHg. Após 20 min de HH foi conduzida a sobrecarga de sódio (NaCl 3M, 1,8 mL/kg, 90 segundos de infusão, i.v). Em outra série de experimentos, os animais dos grupos controle MnPO e Experimental MnPO foram anestesiados e instrumentalizados para registro da PAM, FC, ANSR. Em seguida, foram submetidos à HH e a infusão de solução SH ao final da hemorragia. Nanoinjeções do agonista GABAérgico, muscimol (4 mM, 100 nL, grupo experimental MnPO) ou salina (0,15 M; 100 nL; grupo controle MnPO) foram realizadas no MnPO após 10 min do início da HH. A HH promoveu hipotensão, bradicardia e simpatoinibição no território renal nos animais dos grupos controle A2, controle A1, controle A1 + A2 e controle MnPO. Nos grupos controle, a infusão de solução SH após a HH reestabeleceu a PAM, FC e não alterou a simpatoinibição renal gerada durante a hipovolemia. Nos animais dos grupos experimental A2 e experimental A1, a lesão especifica dos neurônios A1 ou A2 não alterou a hipotensão, bradicardia e simpatoinibição provocados durante a HH. Em adição, a lesão especifica dos neurônios A1 ou A2 não alterou o reestabelecimento da PAM, FC e a queda da ANSR gerada após a infusão de solução SH. Entretanto, nos animais do grupo experimental A1 + A2, a lesão simultânea dos neurônios A1 e A2 não alterou a queda da PAM, da FC observada durante a HH, mas aboliu a simpatoinibição renal. Ademais, a lesão simultânea dos neurônios A1 e A2 aboliu a restauração da PAM e a redução da ANSR após a infusão de solução SH, enquanto a restauração da FC não foi modificada. Nos animais do grupo experimental MnPO, a inibição do MnPO não alterou a queda da PAM e da FC observadas durante a HH, entretanto aboliu a simpatoinibição renal. Porém, a inibição do núcleo MnPO aboliu a restauração da PAM e promoveu forte simpatoexcitação no leito renal após a infusão de solução SH, enquanto a restauração da FC não foi modificada. Esses resultados sugerem que os neurônios dos grupamentos A1, A2 e o núcleo MnPO fazem parte dos circuitos de integração e transmissão de informações a respeito de mudanças na osmolaridade plasmática, participando da recuperação cardiovascular e autonômica induzida pela sobrecarga de cloreto de sódio em animais submetidos à HH.