The subfornical organ (SFO) is a sensory circumventricular organ, lacking a proper blood-brain barrier. Neurons of the SFO are exposed directly to the ionic environment and circulating signaling molecules in the plasma, providing a unique window for communication of physiological status from the periphery to the central nervous system (CNS). The SFO is recognized as a key site for hydromineral balance, cardiovascular regulation and energy homeostasis. Neuropeptide Y (NPY) is a potent stimulator of food intake when released centrally, and has well-documented pressor effects when released peripherally. It has been demonstrated that the SFO expresses NPY receptors, however the effects of NPY on SFO neurons has never been investigated. The aim of this study was to determine the effects of NPY on the electrophysiological properties of SFO neurons dissociated from Sprague Dawley rats. Using whole cell patch clamp techniques in the current-clamp configuration, we report that 300 nM NPY caused 16% of SFO neurons to depolarize and 26% to hyperpolarize. The remaining neurons were insensitive to NPY. These effects were dose-dependent with a combined EC50 of 3.7 nM. Specific NPY receptor antagonists were applied, suggesting that the Y5 receptor predominately elicited a hyperpolarizing effect, while the Y1 receptor had a mixed response that was predominately hyperpolarizing, and the Y2 receptor had a mixed response that was predominately depolarizing. Using the voltage-clamp configuration, it was also observed that NPY caused an increase in the voltage-gated K+ current density as well as a shift in membrane activation of the persistent Na+ current, mediating the hyperpolarizing and depolarizing effects, respectively. These findings indicate that NPY elicits electrophysiological changes on SFO neurons, suggesting that the SFO is a key site of action for NPY in mediating energy regulation and/or cardiovascular output. / February 2017

Orientador: José Vanderlei Menani / Banca: Eduardo Colombari / Banca: Lisandra Brandino de Oliveira / Resumo: Estudos recentes mostraram a existência de importantes mecanismos de controle da ingestão de sódio e água no núcleo parabraquial lateral (NPBL), uma estrutura pontina localizada dorsolateralmente ao pedúnculo cerebelar superior. Lesões eletrolíticas ou neurotóxicas do NPBL aumentam a ingestão de água induzida por administração central ou periférica de angiotensina II (ANG II). O bloqueio dos receptores serotoninérgicos, colecistocinérgicos ou glutamatérgicos com injeções bilaterais no NPBL de metisergida, proglumide ou DNQX, respectivamente, aumentam a ingestão de solução hipertônica de NaCl induzida por tratamento com o diurético furosemida combinado com doses baixas do inibidor da enzima conversora de angiotensina captopril injetados subcutaneamente. Metisergida injetada no NPBL ainda aumenta a ingestão de NaCl induzida por ANG II administrada no ventrículo lateral (VL) ou no órgão subfornical (OSF) e por privação hídrica por 24 h, depleção de sódio ou DOCA. Além disso, a ativação de receptores adrenérgicos a2 com injeções de moxonidina ou noradrenalina no NPBL aumenta a ingestão de NaCl induzida por furosemida + captopril. Sendo assim, esses estudos mostram que o bloqueio dos mecanismos inibitórios do NPBL com injeções de antagonistas de receptores serotoninérgicos, colecistocinérgicos e glutamatérgicos ou agonistas de receptores adrenérgicos aumenta a ingestão de NaCl e água induzida por tratamentos prévios. No entanto, mais recentemente mostrou-se que a ativação gabaérgica do NPBL induz ingestão de NaCl e água em ratos saciados e normovolêmicos que não receberam nenhum tratamento prévio. Essa resposta é reduzida pelo bloqueio dos mecanismos colinérgicos centrais. No presente estudo, investigamos o efeito da desativação de mecanismos prosencefálicos facilitatórios na ingestão de NaCl e água induzida pela ativação gabaérgica...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recent studies have shown important mechanisms for the control of sodium and water intake in the lateral parabrachial nucleus (LPBN), a pontine structure localized dorsolaterally to the superior cerebellar peduncle. Electrolytic or neurotoxic lesions of the LPBN increase water intake induced by central or peripheral administration of angiotensin II (ANG II). The blockade of serotonergic, cholecystokinergic or glutamatergic receptors with bilateral injections of methysergide, proglumide or DNQX, respectively, into the LPBN increases hypertonic NaCl intake induced by the treatment with subcutaneous injections of diuretic furosemide combined with low dose of angiotensin converting enzyme inhibitor captopril. LPBN injections of methysergide also increases NaCl intake induced by ANG II injected in the lateral ventricle (LV) or into the subfornical organ (SFO) and 24 h water deprivation, sodium depletion or DOCA. Moreover, activation of α2-adrenoceptors with injections of moxonidine or noradrenaline into the LPBN also increases NaCl intake induced by furosemide + captopril. Therefore theses studies have shown that blockade of LPBN inhibitory mechanisms with injections of serotonergic, cholecystokinergic or glutamatergic antagonists or adrenergic agonists increase NaCl and water intake induced by treatments that induce water and/or NaCl intake. However, recently it has been shown that GABAergic activation of the LPBN induces NaCl and water intake in satiated and normovolemic rats that received no previous treatment, a response reduced by the blockade of central cholinergic mechanisms. In the present study, we investigated the effects of deactivation of forebrain facilitatory mechanisms on NaCl and water intake induced by gabaergic activation of the LPBN. Rats with stainless steel cannulas implanted into the LV or SFO and bilaterally into the LPBN were used to test the effects of the blockade... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-29Bitstream added on 2014-06-13T19:19:03Z : No. of bitstreams: 1 roncari_cf_me_arafo.pdf: 1141775 bytes, checksum: 756f5ebb063d9e446b0caeba4b1d9c6c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Estudos recentes mostraram a existência de importantes mecanismos de controle da ingestão de sódio e água no núcleo parabraquial lateral (NPBL), uma estrutura pontina localizada dorsolateralmente ao pedúnculo cerebelar superior. Lesões eletrolíticas ou neurotóxicas do NPBL aumentam a ingestão de água induzida por administração central ou periférica de angiotensina II (ANG II). O bloqueio dos receptores serotoninérgicos, colecistocinérgicos ou glutamatérgicos com injeções bilaterais no NPBL de metisergida, proglumide ou DNQX, respectivamente, aumentam a ingestão de solução hipertônica de NaCl induzida por tratamento com o diurético furosemida combinado com doses baixas do inibidor da enzima conversora de angiotensina captopril injetados subcutaneamente. Metisergida injetada no NPBL ainda aumenta a ingestão de NaCl induzida por ANG II administrada no ventrículo lateral (VL) ou no órgão subfornical (OSF) e por privação hídrica por 24 h, depleção de sódio ou DOCA. Além disso, a ativação de receptores adrenérgicos a2 com injeções de moxonidina ou noradrenalina no NPBL aumenta a ingestão de NaCl induzida por furosemida + captopril. Sendo assim, esses estudos mostram que o bloqueio dos mecanismos inibitórios do NPBL com injeções de antagonistas de receptores serotoninérgicos, colecistocinérgicos e glutamatérgicos ou agonistas de receptores adrenérgicos aumenta a ingestão de NaCl e água induzida por tratamentos prévios. No entanto, mais recentemente mostrou-se que a ativação gabaérgica do NPBL induz ingestão de NaCl e água em ratos saciados e normovolêmicos que não receberam nenhum tratamento prévio. Essa resposta é reduzida pelo bloqueio dos mecanismos colinérgicos centrais. No presente estudo, investigamos o efeito da desativação de mecanismos prosencefálicos facilitatórios na ingestão de NaCl e água induzida pela ativação gabaérgica... / Recent studies have shown important mechanisms for the control of sodium and water intake in the lateral parabrachial nucleus (LPBN), a pontine structure localized dorsolaterally to the superior cerebellar peduncle. Electrolytic or neurotoxic lesions of the LPBN increase water intake induced by central or peripheral administration of angiotensin II (ANG II). The blockade of serotonergic, cholecystokinergic or glutamatergic receptors with bilateral injections of methysergide, proglumide or DNQX, respectively, into the LPBN increases hypertonic NaCl intake induced by the treatment with subcutaneous injections of diuretic furosemide combined with low dose of angiotensin converting enzyme inhibitor captopril. LPBN injections of methysergide also increases NaCl intake induced by ANG II injected in the lateral ventricle (LV) or into the subfornical organ (SFO) and 24 h water deprivation, sodium depletion or DOCA. Moreover, activation of α2-adrenoceptors with injections of moxonidine or noradrenaline into the LPBN also increases NaCl intake induced by furosemide + captopril. Therefore theses studies have shown that blockade of LPBN inhibitory mechanisms with injections of serotonergic, cholecystokinergic or glutamatergic antagonists or adrenergic agonists increase NaCl and water intake induced by treatments that induce water and/or NaCl intake. However, recently it has been shown that GABAergic activation of the LPBN induces NaCl and water intake in satiated and normovolemic rats that received no previous treatment, a response reduced by the blockade of central cholinergic mechanisms. In the present study, we investigated the effects of deactivation of forebrain facilitatory mechanisms on NaCl and water intake induced by gabaergic activation of the LPBN. Rats with stainless steel cannulas implanted into the LV or SFO and bilaterally into the LPBN were used to test the effects of the blockade... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2013-04-19T16:45:21Z No. of bitstreams: 1 Diana Rodrigues de Cerqueira. Efeito antidipsogenico...pdf: 2541414 bytes, checksum: 91bafe7330198ea8c8a87c6c5f8f8fd6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-19T16:45:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diana Rodrigues de Cerqueira. Efeito antidipsogenico...pdf: 2541414 bytes, checksum: 91bafe7330198ea8c8a87c6c5f8f8fd6 (MD5) Previous issue date: 2012 / Universidade Federal da Bahia. Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz / Interleucina-1β (IL-1β) pode modular funções homeostáticas controladas pelo sistema nervoso central, incluindo a atividade do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal, termorregulação, pressão arterial e comportamento ingestivo. Estudos anteriores do Laboratório de Neurociências mostram que IL-1β injetada no terceiro ventrículo cerebral inibe a ingestão de água em animais submetidos a diferentes protocolos e inibe o apetite por sódio em animais depletados deste íon. O núcleo pré-óptico mediano (MnPO) e o órgão subfornical (SFO) são áreas importantes no controle da homeostasia hidrossalina. Assim, a proposta deste estudo foi investigar o efeito de microinjeções de IL-1β no MnPO ou SFO sobre a ingestão de sal em animais depletados de sódio. Ratos Wistar (250-270g) foram anestesiados com cetamina/xilazina (80/7mg/kg) para cirurgia estereotáxica de implante de cânula guia no MnPO ou SFO. Quatro dias após a cirurgia os animais foram submetidos à depleção de sódio por injeções de furosemida (20 mg/kg, s.c) e mantidos com livre acesso a água destilada e dieta hipossódica. 24 horas após os animais receberam microinjeções de IL-1β, nas doses 1,6, 0,8 e 0,4 ng/rato. A ingestão de sal foi monitorada por 120 minutos e ao final das sessões experimentais, os animais foram anestesiados, submetidos à perfusão transcardíaca com salina 0,9% seguido de formol 10% e os encéfalos removidos para processamento histológico. Apenas os dados dos animais cuja cânula estava no MnPO ou SFO foram analisados. IL-1β injetada no MnPO e no SFO inibe a o apetite por sódio, em animais depletados deste íon, sendo o MnPO mais sensível a ação da IL-1β que o SFO. A ação da IL-1β no MnPO e no SFO no apetite por sódio foi específica e não associada a uma deficiência locomotora ou mal estar generalizado que impossibilitasse o animal a buscar da solução sacarina, uma vez que tanto a locomoção quanto a ingestão de sacarina 0,1% dos animais não foi alterada pela IL- 1β. Observou-se também aumento da temperatura corporal após tratamento com IL-1β, sendo a hipertermia mais expressiva após injeção no MnPO do que no SFO. Os resultados obtidos com este trabalho indicam que o MnPO é mais sensível a ação da IL-1β que o SFO e sugerem papel modulatório da IL-1β sobre a homeostasia hidrossalinana, mais especificamente, no apetite por sódio. / Interleukin-1β (IL-1β) may acts on the central nervous system integrating and modulating homeostatic functions including the activity of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, control of blood pressure and body temperature and ingestive behavior. Previous data from our laboratory showed that intracerebroventricular injection of IL-1β inhibits sodium appetite. However, the action of IL-1β in specific brain areas controlling this behavior is unknown. It is well documented that MnPO and SFO is an important brain sites involved in the control of water and salt intake. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of IL- 1β microinjections into MnPO or SFO on salt intake in sodium-depleted rats. Wistar male rats (240-270g) were implanted with guide cannula in the MnPO or SFO under anesthesia with ketamine/xylazine (80/7 mg/kg i.p). The animals were submitted to sodium depletion by injection of furosemide (20 mg/kg, sc) and maintained with free access to distilled water and low sodium diet. Salt intake was monitored for 120 minutes after microinjection and at the end of the experiments the animals were anesthetized, submitted to a transcardiac perfusions with saline followed by 10% formalin and have their brain removed for histological procedure. Only data from animals whose guide cannulas were in the MnPO or SFO were considered. The results show that microinjection of IL-1β into MnPO and SFO inhibits the hypertonic saline intake throughout the experimental session. The inhibitory effect of IL-1β in MnPO on salt intake was more intense than SFO. Furthermore, the inhibition of sodium appetite seems not to be due to inhibition of locomotor activity or to any change in palatability, since microinjections of IL-1β in MnPO or SFO failed to modify the intake of a 0.1% saccharin solution when the animals were submitted to a "dessert test" or to induce any significant locomotor deficit in the open-field test. It was also observed a rise in body temperature after treatment with IL-1β and this hyperthermia was more significant after injection into MnPO than SFO. The results of this study indicate that the MnPO is more sensitive to IL-1β in MnPO than SFO and suggest modulatory role of IL-1β in this site on hydrosaline homeostasis especially in sodium appetite.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6151.pdf: 1975366 bytes, checksum: 23b842452d75ee4bd80f5408eccc025c (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / Sodium intake is induced by facilitatory signals, such as angiotensin II (ANG II) and aldosterone. Hyperosmolarity and central cholinergic activation, classic antinatriorexigenic stimuli, also induce NaCl intake when the inhibitory mechanisms of the lateral parabrachial nucleus (LPBN) are deactivated. In the present study, we investigated the possible interaction between osmoreceptors and cholinergic and angiotensinergic mechanisms in the control of water and NaCl intake induced by different dipsogenic and/or natriorexigenic stimuli combined with the blockade of LPBN inhibitory mechanisms. Rats with stainless steel cannulas implanted in the lateral ventricle (LV) or subfornical organ (SFO) and bilaterally into the LPBN were used to study the effects of injections of atropine (muscarinic cholinergic antagonist), losartan or ZD 7155 (AT1 receptor antagonists) into the LV or SFO on water and 0.3 M NaCl intake induced by bilateral injections of moxonidine (α2- adrenoceptor/imidazoline agonist) into the LPBN combined with a) plasma hyperosmolarity induced by intragastric (ig) 2 M NaCl; b) injections of carbachol (cholinergic agonist) into the LV or SFO; c) subcutaneous injections of furosemide (FURO) and captopril (CAP); d) injection of ANG II into the LV. Additionally, we also investigated whether acute application of osmotic, angiotensinergic and cholinergic stimuli would activate cultured SFO dissociated cells and if the same cell would be activated by different stimuli. In rats treated with ig 2 M NaCl, injections of moxonidine (0.5 nmol/0.2 μl) into the LPBN increased water and 0.3 M NaCl intake. Injections into the LV or SFO of atropine (20 nmol/1.0 μl and 2 nmol/0.1 μl, respectively) or losartan (100 μg/1.0 μl and 1 μg/0.1 μl, respectively) abolished water and 0.3 M NaCl intake in rats treated with ig 2 M NaCl combined with moxonidine into the LPBN. Moxonidine injected into the LPBN also increased water and 0.3 M NaCl intake induced by FURO + CAP, injections of ANG II (50 ng/1.0 μl) and carbachol (4 nmol/1.0 μl) into the LV or carbachol (0.5 nmol/0.1 μl) into the SFO. The blockade of AT1 receptors with injections of losartan into the LV or ZD 7155 (1 μg/0.1 μl) into the SFO abolished water and 0.3 M NaCl intake in rats treated with carbachol into the LV or SFO combined with LPBN injections of moxonidine. However, atropine injected into the LV, despite reducing water intake, did not change 0.3 M NaCl intake in rats treated with FURO + CAP or injection of ANG II into the LV combined with injections of moxonidine into the LPBN. Injections of losartan into the LV reduced 0.06 M sucrose intake, but did not change food intake induced by 24 h of food deprivation. Finally, in vitro studies showed that osmotic, angiotensinergic and cholinergic stimuli activate SFO dissociated cells and that different stimuli can activate the same SFO cell. Therefore, the results of the present study suggest that different stimuli, such as hyperosmolarity and central cholinergic activation, facilitate NaCl intake through activation of central angiotensinergic mechanisms. / A ingestão de sódio é induzida por sinais facilitatórios, como angiotensina II (ANG II) e aldosterona. A hiperosmolaridade e a estimulação colinérgica central, estímulos classicamente considerados antinatriorexigênicos, também induzem ingestão de NaCl quando os mecanismos inibitórios do núcleo parabraquial lateral (NPBL) são bloqueados. No presente estudo, investigamos a possível interação entre osmorreceptores e mecanismos colinérgicos e angiotensinérgicos centrais no controle da ingestão de água e NaCl induzida por diferentes estímulos dipsogênicos e/ou natriorexigênicos combinados com bloqueio dos mecanismos inibitórios do NPBL. Em ratos com cânulas de aço inoxidável implantadas no ventrículo lateral (VL) ou órgão subfornical (OSF) e bilateralmente no NPBL, foram estudados os efeitos de injeções de atropina (antagonista colinérgico muscarínico), losartan ou ZD 7155 (antagonistas de receptores AT1) no VL ou diretamente no OSF na ingestão de água e NaCl 0,3 M induzida por injeções bilaterais de moxonidina (agonista adrenérgico α2/imidazólico) no NPBL combinadas com: a) hiperosmolaridade plasmática induzida por sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M; b) injeções de carbacol (agonista colinérgico) no VL ou OSF; c) injeções subcutâneas de furosemida (FURO) e captopril (CAP); d) injeção de ANG II no VL. Adicionalmente, também foi investigado se a aplicação aguda de estímulos osmóticos, angiotensinérgico e colinérgico ativariam neurônios dissociados do OSF mantidos em cultura e se um mesmo neurônio seria ativado por diferentes estímulos. Em ratos tratados com NaCl 2 M ig, injeções de moxonidina (0,5 nmol/0,2 μl) no NPBL aumentaram a ingestão de água e NaCl 0,3 M. Injeções no VL ou OSF de atropina (20 nmol/1,0 μl e 2 nmol/0,1 μl, respectivamente) ou losartan (100 μg/1,0 μl e 1 μg/0,1 μl, respectivamente) aboliram a ingestão de água e NaCl em ratos tratados com NaCl 2 M ig que receberam injeções de moxonidina no NPBL. Injeções de moxonidina também aumentaram a ingestão de água e NaCl 0,3 M induzida por FURO + CAP, injeções de ANG II (50 ng/1,0 μl) e carbacol (4 nmol/1,0 μl) no VL ou carbacol (0,5 nmol/0,1 μl) no OSF. O bloqueio de receptores AT1 com injeções de losartan no VL ou ZD 7155 (1 μg/0,1 μl) no OSF aboliu a ingestão de água e NaCl 0,3 M em ratos tratados com injeção de carbacol no VL ou OSF combinada com injeções de moxonidina no NPBL. No entanto, injeção de atropina no VL, apesar de reduzir a ingestão de água, não alterou a ingestão de NaCl 0,3 M em ratos tratados com FURO + CAP ou injeção de ANG II no VL combinados com injeções de moxonidina no NPBL. Injeções de losartan no VL reduziram a ingestão de sacarose 0,06 M, mas não alteraram a ingestão de ração induzida por privação alimentar por 24 h. Finalmente, os estudos in vitro mostraram que estímulos osmóticos, angiotensinérgico e colinérgico ativam as células dissociadas do OSF e que diferentes estímulos podem ativar uma mesma célula do OSF. Portanto, os resultados do presente estudo sugerem que diferentes estímulos, tais como hiperosmolaridade e ativação colinérgica central, facilitam a ingestão de NaCl através da ativação de mecanismos angiotensinérgicos centrais.