Quimioreceptores centrais (QC) e periféricos (QP) são células especializadas em detectar alterações de CO2, O2 e H+, e promover ajustes na ventilação e pressão arterial via sistema nervoso central. Avaliamos aqui a ação da sinalização purinérgica em áreas que apresentam essa propriedade (RTN, C1, NTScom e RPa) durante as respostas cardiorrespiratórias promovidas pela ativação dos quimiorreceptores, e a possível participação de astrócitos. Encontramos evidências que receptores P2 modulam a resposta de QC no RTN, enquanto que receptores P2Y1 e receptores glutamatérgicos, modulam a resposta de QP no C1, e que a sinalização purinérgica na região do NTScom ou na região RPa não contribui para resposta de QC. A manipulação farmacológica de astrócitos do RTN com fluorocitrato, mas não da região do NTScom e RPa, produz alterações respiratórias via receptores P2. Nossos achados evidenciam a importância e contribuem para descriminação dos mecanismos de ação da sinalização purinérgica na região bulbo ventrolateral rostral durante a ativação QC e QP. / Central (CC) and peripherals (PC) chemoreceptors are specialized cells to detect changes in CO2, O2 and H+, and produce adjustments in ventilation and blood pressure via the central nervous system. Here we evaluate the action of purinergic signaling in areas with this property (RTN, C1, commNTS, RPA) during the cardiorespiratory responses elicited by activation of chemoreceptors, and a possible role of astrocytes. We found evidence that P2 receptors modulate CC responses in RTN, while P2Y1 and glutamate receptors modulate PC responses in C1, and that the purinergic signaling in the RPa and commNTS region does not contribute to CC responses. The pharmacological manipulation of the RTN astrocytes, but not commNTS or RPa, with fluorocitrate produces respiratory changes via P2 receptors. Our findings show the importance and contribute to discrimination of the mechanisms of purinergic signaling in the rostral ventrolateral medulla during CC and PC activation.

Quimioreceptores centrais (QC) e periféricos (QP) são células especializadas em detectar alterações de CO2, O2 e H+, e promover ajustes na ventilação e pressão arterial via sistema nervoso central. Avaliamos aqui a ação da sinalização purinérgica em áreas que apresentam essa propriedade (RTN, C1, NTScom e RPa) durante as respostas cardiorrespiratórias promovidas pela ativação dos quimiorreceptores, e a possível participação de astrócitos. Encontramos evidências que receptores P2 modulam a resposta de QC no RTN, enquanto que receptores P2Y1 e receptores glutamatérgicos, modulam a resposta de QP no C1, e que a sinalização purinérgica na região do NTScom ou na região RPa não contribui para resposta de QC. A manipulação farmacológica de astrócitos do RTN com fluorocitrato, mas não da região do NTScom e RPa, produz alterações respiratórias via receptores P2. Nossos achados evidenciam a importância e contribuem para descriminação dos mecanismos de ação da sinalização purinérgica na região bulbo ventrolateral rostral durante a ativação QC e QP. / Central (CC) and peripherals (PC) chemoreceptors are specialized cells to detect changes in CO2, O2 and H+, and produce adjustments in ventilation and blood pressure via the central nervous system. Here we evaluate the action of purinergic signaling in areas with this property (RTN, C1, commNTS, RPA) during the cardiorespiratory responses elicited by activation of chemoreceptors, and a possible role of astrocytes. We found evidence that P2 receptors modulate CC responses in RTN, while P2Y1 and glutamate receptors modulate PC responses in C1, and that the purinergic signaling in the RPa and commNTS region does not contribute to CC responses. The pharmacological manipulation of the RTN astrocytes, but not commNTS or RPa, with fluorocitrate produces respiratory changes via P2 receptors. Our findings show the importance and contribute to discrimination of the mechanisms of purinergic signaling in the rostral ventrolateral medulla during CC and PC activation.

O padrão respiratório é formado por 3 fases: inspiração, pós-inspiração, e expiração ativa. Os mecanismos neurais de controle respiratório são organizados por um sistema de neurônios localizados no bulbo. Evidências sugerem o envolvimento dos neurônios quimiossensíveis do núcleo retrotrapezóide (RTN) no controle da expiração ativa. Portanto, o objetivo desta dissertação foi esclarecer a existência de uma projeção do RTN para o a região que contém os neurônios pré-motores do grupamento respiratório ventrolateral caudal (cVRG), o fenótipo dos neurônios e os neurotransmissores envolvidos nessa projeção. Utilizaram-se ratos Wistar adultos, submetidos a procedimentos imunoistoquímicos e eletrofisiológicos. Os resultados mostraram evidências anatomofuncionais de projeções excitatórias da região do RTN para o cVRG. Esta projeção está ativa durante uma situação de hipercapnia, mas não envolve neurônios serotoninérgicos da rafe e tem pouco envolvimento dos neurônios quimiossensíveis do RTN. / The eupnoeic pattern of respiration consists of three phases: inspiration, post-inspiration and stage 2 of expiration (E2). The neural mechanisms for respiratory control are carefully organized by neuron system localized into the medulla oblongata and this system is highly sensitive to CO2. Evidences suggest the involvement of chemosensitive neurons of the retrotrapezoid nucleus (RTN) in the control of expiratory activity of the caudal ventral respiratory group (cVRG) (Janczewski e Feldman, 2006a). In this study, investigate the existence of a projection the RTN from cVRG, the phenotype of the neurons and the neurotransmitters involved in this projection. The experiments were performed in adult male Wistar rats, submitted to immunohistochemical and electrophysiological approaches. The results showed anatomofunctional evidences of excitatory projections from RTN to caudal ventral respiratory group region. This pathway is active during hypercapnia, has minimal involvement of Phox2b neurons of RTN and do not involve serotonergic neurons of raphe.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-25Bitstream added on 2014-06-13T18:08:10Z : No. of bitstreams: 1 clavijoayala_ja_me_jabo_prot.pdf: 2110673 bytes, checksum: 81a603896afe42aa218b5fa3b86d612c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O pacu Piaractus mesopotamicus é uma das espécies de maior relevância na piscicultura de águas quentes no Brasil, destacando-se pela qualidade de sua carne e desempenho em sistemas de cultivo. Apesar do avanço no estudo da biologia, anatomia e morfologia da espécie, os aspectos relacionados com o desenvolvimento inicial do sistema sensorial são praticamente desconhecidos. Este estudo teve por objetivo descrever o desenvolvimento inicial de pacu Piaractus mesopotamicus, com ênfase na ontogenia das estruturas sensoriais. Para isto, amostras seriadas de embriões e larvas em desenvolvimento foram coletadas desde as 9 horas pós fertilização (hpf) até os 25 dias pós eclosão (dpe), e destinadas para análises morfológicas, histológicas e de microscopia eletrônica de varredura. O desenvolvimento embrionário da espécie é rápido, e cerca das 19 hpf(a 26,S ± O,SOC), as larvas eclodem num estado altricial (3,19 ± 0,04 mm comprimento notocordal- CN; 0,477 ± 0,061 mm3 volume do saco+ vitelino¬VSV). Na eclosão, o desenvolvimento do sistema sensorial é limitado: no epitélio olfatório observam-se neurônios sensoriais ciliados e neurônios sensoriais com microvilosidades; a presença de mecanorreceptores é restrita ao neuromasto ótico imaturo; o desenvolvimento do ouvido interno é incipiente, observa-se a presença de dois otólitos em cada cápsula ótica, mas a larva ainda não apresenta estabilidade na coluna de água nem coordenação nos seus movimentos; e os olhos apresentam-se com pouco ou nenhum pigmento, lente diferenciada e separada da córnea, e retina não estratificada No entanto, o desenvolvimento pós-embrionário do sistema sensorial é acelerado: a partir de 1 dpe o epitélio olfativo se encontra coberto por uma densa camada de cilios não sensoriais que se distribuem. tanto na vesícula... / Pacu, Piaractus mesopotamicus, is one of the species of major importance for warmwater fish farming in Brazil due to its meat quality and performance in culture systems. Despite the advances in the study of biology, anatomy and morphology of the species, the aspects related to the early development of the sensorial system are unknown. The aim of this study was to describe the initial development of pacu Piaractus mesopotamicus, with emphasis on the ontogeny of the sensorial structures. Embryos and larvae were serially sampled during development, from the 9 hours after fertilization (haf) to the 25 days after hatching (dah), and subjected to the morphology, histology and scanning electron microscopy analysis. The embryonic development of the species is fast: about 19 haf (at 26,5 ± 0,5°C), larvae hatch in an altricial state (3.19 ± 0.04 mm notochordal length - NL; 0.477 ± 0.061 mm3 yolk-sac volume - YSV). At hatching, the sensorial system development is limited: in the olfactory epithelium, there are ciliated sensorial neurons and microvillous sensorial neurons; the mechanoreceptors are restricted to the immature otic neuromast; the development of the inner ear is incipient, with two otoliths in each otic capsule, but larvae do not show neither stability in the water column or coordination of their movements; the eyes have no or few pigment, with lens differentiated and separated from the cornea, and non-stratified retina. However, the post-embryonic development of the sensorial system is accelerated: from the 1 st dah the olfactory epithelium is covered by a dense layer of non sensorial cilia, which are distributed in the olfactory vesicle and in the epithelium region around it; at 2,5-3 dah, the eyes are totally pigmented; from the 4th dah it is possible to identify solitary chemosensorial cells in the post-otical region;...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5903.pdf: 2922633 bytes, checksum: dfd272eca77563615a9e3fe15f5907c9 (MD5) Previous issue date: 2014-04-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / The Locus coeruleus (LC) has been suggested as a CO2 chemoreceptor site in mammals. Most of the studies involving the role of LC in hypercapnic ventilatory response have been performed in males. Since, ovarian steroids modulate the activity of LC neurons and females have a different respiratory response to CO2 of males, we evaluated the activity of LC noradrenergic neurons during normocapnia and hypercapnia in diestrus, ovariectomized (OVX; 0,2 mL/rat of corn oil, s.c., for 3 days) and estradiol-treated ovariectomized (OVX+E2; 10 μg/0,2 mL/rat, s.c., for 3 days) female rats and in intact, orchidectomized (ORX; 0,2 mL/rat of corn oil, s.c., for 7 days), testosterone-treated orchidectomized (ORX+T; 0,25 mg/0,2 mL/rat, s.c., for 7 days) and estradiol-treated orchidectomized (ORX+E2; 10 μg/0,2 mL/rat, s.c., for 3 days) male rats by using double-label immunohistochemistry to c-Fos/TH. Additionally, we assessed the role of noradrenergic LC neurons in OVX and OVX+E2 females on respiratory response to hypercapnia by using 6-hydroxydopamine. Hypercapnia (7% CO2) increased the double-staining (c-Fos/TH-ir) in LC neurons in all groups when compared to air exposure. In the OVX+E2 group there was attenuation in the c-Fos expression in normocapnia and hypercapnia. Hypercapnia increased ventilation in OVX and OVX+E2 groups, which resulted from increases of respiratory frequency (fR) and tidal volume (VT) in sham and 6-OHDA-lesioned groups. The hypercapnic ventilatory response was significantly decreased in 6-OHDA-lesioned rats compared with sham group (29.4% in OVX group and 28.7% in OVX+E2 group) due to a reduced VT in OVX+E2 group and in OVX group due to a decrease in VT and fR. A reduction in TH+ neurons (~61% in OVX and OVX+E2 group) was observed seven days after the microinjections of 6-OHDA in the LC. LC chemical lesion and estradiol did not affect body temperature (Tb). However, hypercapnia caused reduction in Tb of sham (OVX 10 and OVX+E2) and lesioned groups. Thus, we can conclude that noradrenergic neurons in the LC of female and male rats are activated by CO2. However, in OVX+E2 group, estradiol reduced the immunoreactivity compared to OVX group during normocapnia and hypercapnia. Additionally, LC noradrenergic neurons play role in hypercapnic ventilatory response in females but do not affect temperature regulation during normocapnic and hypercapnic conditions. / O Locus coeruleus (LC) é uma área quimiossensível ao CO2 em mamíferos. A maioria dos estudos envolvendo a participação do LC na resposta ventilatória a hipercapnia é realizada em machos. Visto que esteróides ovarianos modulam a atividade de neurônios do LC e fêmeas apresentam uma resposta respiratória ao CO2 diferente de machos, nós avaliamos a atividade dos neurônios noradrenérgicos do LC durante normocapnia e hipercapnia em ratas ciclando em diestro, ovariectomizadas (OVX; 0,2 mL/rata de óleo de milho, s.c., por 3 dias) e ovariectomizadas tratadas com estradiol (OVX+E2; 10 μg/0,2 mL/rata, s.c., por 3 dias) e em ratos intactos, orquidectomizados (ORX; 0,2 mL/rato de óleo de milho, s.c., por 7 dias), orquidectomizados tratados com testosterona (ORX+T; 0,25 mg/0,2 mL/rato, s.c., por 7 dias) e tratados com estradiol (ORX+E2; 10 μg/0,2 mL/rato, s.c., por 3 dias) usando dupla-marcação imunoistoquímica para c-Fos/TH. Adicionalmente, nós avaliamos a participação dos neurônios noradrenérgicos do LC em fêmeas OVX e OVX+E2 na resposta respiratória a hipercapnia usando a neurotoxina 6-hidroxidopamina. A hipercapnia (7% CO2) aumentou a dupla marcação (c-Fos/TH-ir) nos neurônios do LC em todos os grupos comparados a normocapnia. No grupo OVX+E2 houve uma atenuação da expressão de c-Fos no LC em normocapnia e hipercapnia. A hipercapnia causou aumento na ventilação nos grupos OVX e OVX+E2, o qual resultou do aumento da frequência respiratória (fR) e volume corrente (VT) nos grupos controle e lesados. A resposta ventilatória a hipercapnia foi significativamente atenuada no grupo lesado comparado ao grupo controle (29,4% no grupo OVX e 28,7% no grupo OVX+E2) devido à queda no VT no grupo OVX+E2 e no grupo OVX foi devido a queda no VT e na fR. Observamos uma redução de neurônios noradrenérgicos (~61% nos grupos OVX e OVX+E2) sete dias após microinjeções de 6-OHDA no LC. A lesão química do LC e o 8 estradiol não afetaram a Tc. Entretanto, a hipercapnia promoveu redução na temperatura dos grupos sham (OVX e OVX+E2) e lesado. Assim, nós podemos concluir que os neurônios noradrenérgicos do LC de fêmeas e machos são ativados por CO2. Entretanto, no grupo OVX+E2, o estradiol reduziu a imunorreatividade comparado ao grupo OVX durante normocapnia e hipercapnia. Adicionalmente, os neurônios noradrenérgicos do LC de fêmeas participam da resposta ventilatória a hipercapnia, mas não participam da regulação da temperatura durante condições normocápnicas e hipercápnicas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2475.pdf: 1572607 bytes, checksum: 64043b30c1df210d393c4540c2d88933 (MD5) Previous issue date: 2009-05-29 / Universidade Federal de Minas Gerais / The locus coeruleus (LC) has been suggested as a CO2 chemoreceptor site in mammals. Substance P (SP) has been used as a marker of respiratory neurons and it plays an important role in compensatory responses to hypercapnia in several sites of the central nervous system. Neurokinin-1 (NK-1) receptor immunoreactive (NK1Rir) neurons and processes are widely distributed within the LC. Thus, the present study assessed the role of NK-1 receptors in the LC in the cardiorespiratory and thermal responses to hypercapnia. To this end, substance P-saporin conjugate (SPSAP; 2μM) was injected in the LC to kill NK1R-ir neurons, or IgG-SAP as a control in male Wistar rats. The animals that the drug reached the fourth ventricle (4ºV) were considered as a 4ºV group. Pulmonary ventilation (VE, body plethysmograph), mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR) and body core temperature were measured followed by 60 min of hypercapnic exposure (7% CO2). To verify the correct placement and effectiveness of the chemical lesions, immunohistochemistry for NK1R was performed. In addition, tyrosine hydroxylase (TH) immunoreactivity was performed to verify if noradrenergic neurons were eliminated. Fluoro-Jade technique was used to evaluate neuronal degeneration. A reduced NK1R (72% of reduction) and TH immunoreactivity (66% of reduction) was observed seven days after the injections of SP-SAP in the LC and an intense Fluoro-Jade staining, showing the effectiveness of the lesion. Focal lesions of NK1R-ir did not affect basal ventilation in the SP-SAP in LC and SP-SAP in 4ºV groups. Hypercapnia caused an increase in pulmonary ventilation in all groups, which was a result of increases in respiratory frequency (fR) and tidal volume (VT), SP-SAP treatment in the LC and in the fourth ventricle attenuated the hypercapnic ventilatory response (30% and 20%, respectivally), due to a reduction in the VT. SP-SAP in the LC and SP SAP in the 4ºV 11 lesion did not affect MAP, but caused an increase in HR in both groups. The results suggest that NK1R-ir neurons in the LC modulate hypercapnic ventilatory response but play no role in breathing control under resting conditions. Additionally, NK1R-ir neurons seem to play no role in body temperature and MAP regulation in resting conditions and during hypercapnia, but modulate HR during CO2 exposure. This modulation may be due to a change in the noradrenaline release. / O locus coeruleus (LC) é considerado uma região quimiorreceptora a CO2/pH em mamíferos. A substância P (SP) tem sido usada como marcador de neurônios respiratórios, pois possui importante função nas respostas compensatórias a hipercapnia em muitas áreas do sistema nervoso central. Neurônios e processos imunorreativos a receptores neurocinina 1 (NK-1) estão amplamente distribuídos dentro do LC. Portanto, o presente estudo teve por objetivo avaliar a participação de receptores NK-1 no LC nas respostas cardiorrespiratórias e termorreguladoras à hipercapnia. Para este fim, foi injetado o conjugado SP-Saporina (SP-SAP; 2μM) no LC de ratos Wistar para lesar neurônios que expressam esses receptores, ou IgGSAP como controle. Os animais em que as injeções atingiram o quarto ventrículo (4ºV) foram considerados como grupo 4ºV. A ventilação pulmonar (VE, pletismografia de corpo inteiro), pressão arterial média (PAM), freqüência cardíaca (FC) e temperatura corporal (Tc) foram medidas por 60 min de exposição à hipercapnia (7% CO2). Para verificar a correta localização e efetividade da lesão química realizou-se a imunohistoquímica para receptores NK-1. Além disso, imunohistoquímica para tirosina hidroxilase (TH) foi realizada para averigüar se neurônios noradrenérgicos foram lesados. A técnica de Fluoro-Jade foi também utilizada para avaliar a neurodegeneração. Observou-se a redução da imunorreatividade para receptores NK-1 (72% de lesão dos neurônios) e redução da imunorreatividade para neurônios noradrenérgicos (66% dos neurônios noradrenérgicos) sete dias após injeções de SP-SAP no LC e intensa marcação na técnica de Fluoro-Jade mostrando a efetividade da lesão. Lesões seletivas de neurônios que expressam receptores NK-1 no LC não afetaram a ventilação basal, o mesmo foi observado com os animais em que a injeção atingiu o 4ºV. A hipercapnia causou aumento da ventilação pulmonar 9 em todos os grupos decorrente do aumento da freqüência respiratória (fR) e volume corrente (VC). Entretanto, o tratamento com SP-SAP no LC e no 4ºV promoveu atenuação da resposta ventilatória (30% e 20%, respectivamente), devido à diminuição do VC. A lesão com SP-SAP no LC e no 4ºV não afetou a PAM, entretanto promoveu aumento na FC em ambos grupos. Os resultados sugerem que os neurônios que expressam receptores NK-1 no LC modulam a resposta ventilatória à hipercapnia, porém não possuem papel tônico na ventilação em condições basais. Além disso, esses neurônios não participam da regulação da temperatura e da PAM em normocapnia e hipercapnia, mas modulam FC durante exposição ao CO2. Essa modulação pode ser devida a alteração na liberação de noradrenalina.

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.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-15T13:00:14Z No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:24:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:24:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) Previous issue date: 2015-10-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / It is well know that the respiratory network, undergoes significant development in the postnatal period. Among various processes, the maturing of the catecholaminergic (CA) system shows to be an important factor in the control and modulation of respiratory rhythmogenesis. Studies have also shown that these neurons are widely distributed in the Central Nervous System (CNS), including the A1/C1, A2/C2, C3, A5, A6 and A7 regions, having numerous projections to many regions of the brain. However, the development of respiratory network as well as its effect on the control of ventilation, is not yet fully understood. Thus, understanding the participation of CA neurons in the respiratory control during postnatal development is of most importance for a better understanding of some clinical disorders including Rett Syndrome, Sudden Infant Death Syndrome (SIDS) and Central Congenital Hypoventilation Syndrome (CCHS). Therefore, this study aimed to investigate the involvement of CA neurons in the brainstem on respiratory control in normoxic normocapnic, hypercapnic and hypoxic conditions during the postnatal period of male and female neonatal rats, through chemical injury with conjugated saporin anti-dopamine beta-hydroxylase (DBH-SAP). Thus, DBH-SAP (42 ng/100 nL – 1L), saporin (SAP – 1L) or phosphate buffered solution vehicle (PBS, 0.01M, pH 7.4 – 1L) were injected into the 4th ventricle in male and female neonates Wistar rats P0-1. Pulmonary ventilation ( EV ) was recorded in unanesthetized neonates (P7-8) by pressure plethysmography during normocapnia, hypercapnia (7% CO2) and hypoxia (10% O2) at 10 and 20 min after the start of exposure. Our data demonstrate that lesion of brainstem CA neurons increased ventilation in males and females newborn under room air conditions. In addition, the ventilatory response to hypercapnia was significantly reduced in male (57%) and female (55%) lesioned neonatal rats (Male – SAP group: 212.8 ± 7.0; PBS group: 203.9 ± 10.3; lesioned group: 151.1 ± 7.4; P < 0,001; Female – SAP group: 218.2 ± 10.4; PBS group: 200.0 ± 6.4; lesioned group: 154.0 ± 9.6; P < 0,001; all values relative to % of baseline). Also, a similar reduction was observed in the hypoxic condition (Male – SAP group: 185.2 ± 15.3; PBS group: 167.4 ± 5.0; lesioned group: 110.8 ± 9.2; P < 0,001; Female – SAP group: 197.3 ± 11.8; PBS group: 179.5 ± 13.7; lesioned: 129.4 ± 5.9; P < 0,001; all values relative to % of baseline). Additionally, the values for metabolic rate of control and lesioned groups, both males and females, did not differ significantly, whether in normoxic normocapnic, hypercapnic or hypoxic conditions. These results suggest that brainstem CA neurons exert a tonic inhibitory role in neonatal ventilation and promote an important excitatory modulation in CO2 and O2 chemosensitivity in unanesthetized males and females neonatal rats (P7-8). / Sabe-se que o sistema respiratório, bem como suas vias de controle, sofrem significativo desenvolvimento no período pós-natal. Dentre vários processos, o amadurecimento do sistema catecolaminérgico (CA) mostra-se como um importante fator no controle e modulação da ritmogênese respiratória. Estudos demonstram que esses neurônios estão amplamente distribuídos pelo Sistema Nervo Central (SNC), incluindo as regiões A1/C1, A2/C2, C3, A5, A6 e A7, e que apresentam inúmeras projeções para várias regiões do encéfalo. No entanto, a participação dos neurônios CA no controle respiratório durante o desenvolvimento pós-natal não está bem esclarecido, e esse entendimento é de extrema importância para uma melhor compreensão de alguns problemas clínicos que inclui a Síndrome de Rett, Síndrome da Morte Súbita Infantil (SIDS) e a Síndrome da Hipoventilação Central Congênita (CCHS). Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo investigar a participação dos neurônios CA do tronco encefálico no controle respiratório em situações normóxica normocápnicas, hipercápnicas e hipóxicas durante o período pós-natal de ratas e ratos (P7-8), por meio de lesão química com saporina conjugada com anti-dopamina beta-hidroxilase (DBHSAP). Assim, DBH-SAP (42 ng/100 nL – 1L), Saporina (SAP – 1 L) ou veículo solução fosfato tamponado (PBS 0,01 M, pH 7,4 – 1 L) foram injetados no 4° ventrículo de ratas e ratos neonatos Wistar P0-1. A ventilação pulmonar ( EV ) foi registrada em neonatos não anestesiados (P7-8) por pletismografia de pressão, durante normóxia normocápnica, hipercapnia (7% CO2) e hipóxia (10% O2) aos 10 e 20 min após o início da exposição. Nossos dados demonstram que a lesão dos neurônios catecolaminérgicos do tronco encefálico promove um aumento da ventilação em neonatos machos e fêmeas durante a normóxia normocápnica. A resposta ventilatória à hipercapnia foi significativamente reduzida em ratos neonatos lesados (57%) e ratas (55%) (Machos – grupo SAP: 212,8 ± 7,0; grupo PBS: 203,9 ± 10,3; grupo lesado: 151,1 ± 7,4; P < 0,001; Fêmeas – grupo SAP: 218,2 ± 10,4; grupo PBS: 200,0 ± 6,4; grupo lesado: 154,0 ± 9,6; P < 0,001; todos os valores relativos à % do basal). Uma redução similar foi observada na resposta ventilatória à hipóxia (Machos – grupo SAP: 185,2 ± 15,3; grupo PBS: 167,4 ± 5,0; grupo lesado: 110,8 ± 9,2; P < 0,001; Fêmeas – grupo SAP: 197,3 ± 11,8; grupo PBS: 179,5 ± 13,7; grupo lesado: 129,4 ± 5,9; P < 0,001; todos os valores relativos à % do basal). Adicionalmente, os valores referentes às taxas metabólicas de neonatos machos e fêmeas lesados e controles não diferiram significativamente, seja em condição de normóxia normocápnica, hipercapnia ou hipóxia. Esses resultados sugerem que os neurônios catecolaminérgicos localizados no tronco encefálico exercem um papel inibitório tônico sobre ventilação em neonatos P7-8 e apresentam uma importante modulação excitatória na resposta ventilatória ao CO2 e hipóxia em ratas e ratos neonatos (P7-8) não anestesiados.

O padrão respiratório é formado por 3 fases: inspiração, pós-inspiração, e expiração ativa. Os mecanismos neurais de controle respiratório são organizados por um sistema de neurônios localizados no bulbo. Evidências sugerem o envolvimento dos neurônios quimiossensíveis do núcleo retrotrapezóide (RTN) no controle da expiração ativa. Portanto, o objetivo desta dissertação foi esclarecer a existência de uma projeção do RTN para o a região que contém os neurônios pré-motores do grupamento respiratório ventrolateral caudal (cVRG), o fenótipo dos neurônios e os neurotransmissores envolvidos nessa projeção. Utilizaram-se ratos Wistar adultos, submetidos a procedimentos imunoistoquímicos e eletrofisiológicos. Os resultados mostraram evidências anatomofuncionais de projeções excitatórias da região do RTN para o cVRG. Esta projeção está ativa durante uma situação de hipercapnia, mas não envolve neurônios serotoninérgicos da rafe e tem pouco envolvimento dos neurônios quimiossensíveis do RTN. / The eupnoeic pattern of respiration consists of three phases: inspiration, post-inspiration and stage 2 of expiration (E2). The neural mechanisms for respiratory control are carefully organized by neuron system localized into the medulla oblongata and this system is highly sensitive to CO2. Evidences suggest the involvement of chemosensitive neurons of the retrotrapezoid nucleus (RTN) in the control of expiratory activity of the caudal ventral respiratory group (cVRG) (Janczewski e Feldman, 2006a). In this study, investigate the existence of a projection the RTN from cVRG, the phenotype of the neurons and the neurotransmitters involved in this projection. The experiments were performed in adult male Wistar rats, submitted to immunohistochemical and electrophysiological approaches. The results showed anatomofunctional evidences of excitatory projections from RTN to caudal ventral respiratory group region. This pathway is active during hypercapnia, has minimal involvement of Phox2b neurons of RTN and do not involve serotonergic neurons of raphe.

O comportamento gregário é comum em algumas espécies de Opiliones. No período noturno indivíduos gregários saem do abrigo para forragear e ao amanhecer retornam ao ambiente de repouso. Químicos de coespecíficos têm sido discutidos como mediadores do retorno ao abrigo nos indivíduos da subordem Eupnoi, mas até o momento nada se sabe sobre as pistas que os indivíduos da subordem Laniatores utilizam para retornar ao abrigo. Recentemente, uma grande diversidade de receptores olfativos foi descrita nessa subordem e o uso do olfato à curta distância (< 2 cm) já foi documentado em agregados. Testamos as hipóteses do uso do olfato à longa distância (50 cm) na atração por (1) químicos voláteis emitidos diretamente de coespecíficos e (2) químicos voláteis próprios e de coespecíficos deixados previamente nos abrigos. Utilizamos um olfatômetro em formato de Y. Usamos como estímulos fêmeas e machos coespecíficos para (1) e abrigos dos sujeitos experimentais, de coespecífico do mesmo sexo e controle para (2). Para (1) machos de M. cuspidatus escolheram significativamente o lado do olfatômetro com machos coespecíficos. Fêmeas de M. cuspidatus não mostraram preferência por nenhum dos estímulos. Para (2) machos e fêmeas de M. cuspidatus não escolheram significativamente nenhum estímulo do olfatômetro. Esses resultados nos mostram que talvez machos de M. cuspidatus tenham maior sensibilidade olfativa comparada ao das fêmeas coespecíficas. Os machos de M. cuspidatus não mostraram preferência por fêmeas coespecíficas talvez porque no momento do experimento as fêmeas não estivessem liberando voláteis. Nossos resultados também mostram que indivíduos de M. cuspidatus não são atraídos à distância por químicos deixados no abrigo, talvez porque esses químicos sejam pouco voláteis ou porque os indivíduos detectaram o odor, mas optaram por não escolher o braço com odor próprio e nem de coespecífico. O olfato parece ser mais importante do que anteriormente mencionado em Opiliones / Gregarious behavior is common in some species of Opiliones. At night, gregarious individuals leave their shelter to forage and at dawn return to the original spot. Chemicals of conspecifics have been suggested to be mediators of homing in individuals of the suborder Eupnoi, but so far nothing is known about the cues used in the suborder Laniatores. Recently, a large diversity of olfactory receptors has been described in this suborder and the use of olfaction at close range (<2 cm) has already been documented in aggregations. We tested the hypotheses of the use of olfaction at long range (50 cm) in the attraction by (1) volatile chemicals emitted directly from conspecifics and (2) volatiles (own chemicals and conspecific chemicals) previously left in shelters. We used a Y-shaped olfactometer. We used conspecific females and males as stimuli for (1) and shelters of the experimental subjects and of conspecifics of the same sex for (2). For (1) males of M. cuspidatus chose significantly the side of the olfactometer with conspecifics males. Females did not choose any stimuli. For (2) males and females of M. cuspidatus did not choose any of the stimuli. Males may therefore be more sensitive than females. Males of M. cuspidatus did not show preference for conspecific females, perhaps because at the time of the experiment females were not releasing volatiles. Individuals of M. cuspidatus are not attracted at a distance by chemicals left in the shelter, perhaps because these chemicals are not volatile or because the individuals detected the odor, but chose not to walk towards it. Olfaction seems to be more important than previously mentioned in Opiliones