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Previous issue date: 2008-03-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / 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 such as the rostral ventrolateral medulla (RVLM) that
activates sympathetic pre-ganglionic neurons in the spinal cord (IML) inducing
pressor response. Like glutamatergic activation, central cholinergic and
angiotensinergic activation modulates sympathetic activity and increases arterial
pressure. The RVLM receives inhibitory and excitatory projections from different
areas of the central nervous system that are important to modulate cardiovascular
responses. One of the areas that send projection to the RVLM is the anteroventral
third ventricle (AV3V) region. AV3V lesion impairs many forms of hypertension and
reduces pressor responses like those produced by central cholinergic and
angiotensinergic activation.
Recent study in unanesthetized rats has shown that the AV3V lesion
attenuates the pressor response to glutamatergic activation into the RVLM.
Besides glutamate, injections of angiotensin II (ANG II) or carbachol (cholinergic
agonist) into the RVLM evoke increase in the sympathetic activity and blood
pressure. For this reason, in the present study, we investigated the effects of acute
(1 day) or chronic (15 days) AV3V lesions on pressor responses produced by ANG
II (200 ng/100 nl) or carbachol (1 nmol/100 nl) into the RVLM. Male Holtzman rats
(280 a 320 g) with sham or electrolytic AV3V lesions and a stainless steel cannula
implanted into the RVLM were used. Mean arterial pressure (MAP) and heart rate
(HR) were recorded in unanesthetized rats that had polyethylene tubing (PE 10)
implanted into the abdominal aorta through the femoral artery on day before the experiments. A second polyethylene tubing was inserted in the femoral vein for
baroreflex and chemoreflex tests. Central injections were made using 5 ml Hamilton
syringes. The volume of the central injections into the RVLM was 100 nl. The
results have shown that both acute and chronic AV3V lesion attenuate the pressor
responses to ANG II (12 ± 3 and 12 ± 5 vs. control: 26 ± 4 mmHg) but not the
pressor responses to carbachol (38 ± 4 and 29 ± 3 vs. control: 34 ± 4 mmHg)
suggesting that some mechanisms belonging to the RVLM are affected and other
are not affected by AV3V lesions. Besides, AV3V lesion does not alter baro and
chemoreflex responses produced by endovenous (i.v) injections of phenylephrine,
sodium nitroprusside and potassium cyanide.
After these results, another question arose: which would be the possible
mechanisms impaired by the AV3V lesion that attenuate the pressor responses to
RVLM activation? The AV3V region is important for the activation of pressor
mechanism like sympathetic activity and vasopressin secretion produced by central
cholinergic and angiotensinergic activation. Therefore, the pressor response to
glutamate into the RVLM was tested in rats with central cholinergic blockade
produced by the injection of atropine (4 nmol/1 ml) or angiotensinergic blockade
produced by injection of losartan (100 mg/1 ml) or ZD 7155 (50 mg/1 ml) into the
lateral ventricle (LV). Male Holtzman rats with stainless steel cannula implanted
into the LV and unilaterally into the RVLM were used. MAP and HR were recorded
in unanesthetized rats with polyetylene tubing inserted into the abdominal aorta
through the femoral artery and vein. The volume of the central injections into the
LV was 1 ml. The results showed that the pressor response to glutamate injected into the RVLM (51 ± 4 mmHg) in control condition was attenuated after injection of
atropine (36 ± 5 mmHg), losartan (22 ± 5 mmHg) or ZD 7155 (26 ± 7 mmHg) into
the LV. However, a question that remained was about the possible spreading of
these antagonists into the brain blocking the receptors directly into the RVLM. For
this reason, we tested the pressor responses to glutamate into the RVLM after
cholinergic or angiotensinergic blockade into the own RVLM.
Mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were recorded in
unanesthetized rats with cannula only into the RVLM and polyethylene tubing
implanted into the abdominal aorta through the femoral artery. The results showed
that atropine (4 nmol/100 nl) injected into the RVLM did not alter the pressor
response to glutamate into the same site (49± 4 vs. control: 50 ± 4 mmHg). So,
only cholinergic mechanisms belonging to forebrain or areas outside the RVLM are
important for the pressor response to glutamate into the RVLM. However, the
pressor response to glutamate into the RVLM was almost abolished and
attenuated after injection of the losartan (5 ± 3 mmHg) or ZD 7155 (33 ± 4 mmHg),
respectively, into the RVLM, which did not solve the question about the possible
spread of losartan or ZD 7155. With the same purpose we tested the pressor
response to ANG II into the RVLM after losartan or ZD 7155 into the LV. In this
experiment, the pressor response to ANG II into the RVLM in control condition (26
± 3 mmHg) was not impaired after losartan or ZD 7155 into the LV (20 ± 3 e 23 ± 1
mmHg, respectively) suggesting that these antagonists injected into the LV do not
reach the RVLM. Therefore, angiotensinergic mechanisms belonging in the RVLM
or from outside the RVLM (probably forebrain) are important for the pressor response to glutamate into the RVLM. However, it is important to consider that
AV3V lesion reduces the pressor response to ANG II into the RVLM, while icv
injection of the angiotensinergic antagonists showed no effect in this response,
which suggests that the effects of AV3V lesion reducing the pressor response to
ANG II into the RVLM are not related to any impairment of forebrain
angiotensinergic mechanisms by the lesion.
Another aim was to study if glutamatergic receptor activation in the RVLM
was necessary for the pressor response to central cholinergic or angiotensinergic
activation. For this, male Holtzman rats with stainless steel cannulas implanted into
the LV and bilaterally into the RVLM were used. The results showed no difference
between the cardiovascular responses produced by carbachol into the LV after
kynurenic acid (1 nmol/100 nl) bilaterally into the RVLM (36 ± 1 mmHg and 22 ± 10
bpm) when compared with control condition (39 ± 2 mmHg and 23 ± 14 bpm). Also,
there was not difference between the cardiovascular responses produced by ANG
II into the LV after kynurenic acid (1 nmol/100 nl) into the RVLM (28 ± 3 mmHg and
10 ± 13 bpm) when compared with control condition (26 ± 2 mmHg and -12 ± 5
bpm). This dose of kynurenic acid almost abolished the pressor response to
glutamate (2 nmol/100 nl) injected into the RVLM but not the cardiovascular
reflexes produced by baro and chemoreflex activation. Therefore, the pressor
response to forebrain cholinergic or angiotensinergic activation does not depend
on glutamatergic synapses in the RVLM. Besides, the results also showed that the
pressor response to chemoreflex activation does not depend on release of
glutamate into the RVLM / Respostas cardiovasculares podem ser integradas em diferentes níveis do
sistema nervoso central (SNC). No bulbo existem várias áreas importantes para o
controle cardiovascular e dentre elas o principal sítio de ativação dos neurônios
pré-ganglionares simpáticos para a coluna intermédio lateral (CIL), a área
rostroventrolateral (RVL) cuja ativação glutamatérgica provoca resposta pressora.
Semelhante à ativação glutamatérgica, também a ativação de receptores
colinérgicos e angiotensinérgicos em diferentes áreas centrais incluindo a área
RVL provoca aumento na pressão arterial, colaborando para a manutenção da
atividade simpática. Projeções inibitórias e excitatórias direcionadas à área RVL
garantem uma sintonia fina dos parâmetros cardiovasculares e dentre essas
projeções destacam-se aquelas que se originam em áreas hipotalâmicas como a
região anteroventral do terceiro ventrículo (AV3V), cuja lesão impede o
desenvolvimento de diversas formas de hipertensão experimental em animais e
reduz vários tipos de respostas pressoras como, por exemplo, induzida pela
ativação angiotensinérgica e colinérgica central.
Em estudo recente demonstramos que a lesão da região AV3V atenua a
resposta pressora à ativação glutamatérgica da área RVL em ratos não
anestesiados. Sabendo-se que a exemplo do glutamato, injeções de angiotensina
II (ANG II) ou carbacol (agonista colinérgico muscarínico) na área RVL produzem
respostas pressoras, no presente estudo investigamos os efeitos de lesões
agudas (1 dia) ou crônicas (15 dias) da região AV3V nas respostas pressoras
produzidas pela injeção de ANG II (200 ng/100 nl) ou carbacol (1 nmol/100 nl) na
área RVL de ratos não anestesiados. Para isso foram utilizados ratos Holtzman (280 a 320 g) com lesão eletrolítica ou lesão fictícia da região AV3V aguda ou
crônica e com cânulas de aço inoxidável implantadas na área RVL. A pressão
arterial média (PAM) e a frequência cardíaca (FC) foram registradas em ratos não
anestesiados que tiveram a artéria femoral canulada com tubo de polietileno (PE
10) no dia anterior ao do registro. A veia femoral também foi canulada para
injeções das drogas endovenosas (i.v) para os testes de baro e quimiorreflexo. As
injeções na área RVL foram feitas em um volume de 100 nl com auxílio de uma
seringa Hamilton de 5 ml.
Os resultados mostraram que tanto a lesão eletrolítica aguda quanto a
crônica da região AV3V atenuaram as respostas pressoras da ANG II (12 ± 3 e 12
± 5 vs. controle: 26 ± 4 mmHg) mas não as respostas pressoras do carbacol (38 ±
4 e 29 ± 3 vs. controle: 34 ± 4 mmHg) sugerindo que alguns mecanismos
pressores presentes na área RVL não são influenciados pela lesão da região
AV3V. Além disso, a lesão da região AV3V não alterou os reflexos
cardiovasculares como o barorreflexo induzido pelas injeções i.v de fenilefrina e
nitroprussiato de sódio e o quimiorreflexo induzido pelo cianeto de potássio (KCN)
i.v.
Visto que a integridade da região AV3V é importante para algumas
respostas pressoras causadas pela ativação da área RVL, como por exemplo,
glutamatérgica e angiotensinérgica, uma questão que surgiu foi quais seriam os
possíveis mecanismos que atuariam facilitando o aparecimento dessas respostas
pressoras e que prejudicados pela lesão, diminuiriam sua atividade e
consequentemente essas respostas pressoras.
Sabendo-se que a região AV3V é importante para a ativação de
mecanismos pressores como aumento da atividade simpática e secreção de
vasopressina produzidas pela ativação de receptores colinérgicos e
angiotensinérgicos centrais, foi testada a resposta pressora do glutamato injetado
na área RVL frente ao bloqueio colinérgico central com injeção de atropina (4
nmol/1 ml) ou angiotensinérgico central com injeção de losartan (100 mg/1 ml) ou
ZD 7155 (50 mg/1 ml) no ventrículo lateral (VL). Para isso foram utilizados ratos
com cânulas implantas tanto no VL, para as injeções dos antagonistas colinérgico
ou angiotensinérgicos e unilateralmente na área RVL para a injeção do glutamato.
A PAM e a FC foram registradas em ratos não anestesiados que tiveram um dia
antes dos experimentos a canulação da artéria e veia femoral. O volume das
injeções no VL foram sempre de 1 ml. Os resultados demonstram que a resposta
pressora do glutamato injetado na área RVL (51 ± 4 mmHg) em condição controle
foi atenuada após a injeção de atropina (36 ± 5 mmHg), losartan (22 ± 5 mmHg)
ou ZD 7155 (26 ± 7 mmHg) no VL.
Porém, como os antagonistas foram injetados no VL, uma dúvida que
surgiu foi sobre um possível espalhamento dos mesmos atuando nos receptores
presentes na área RVL. Por essa razão, houve a necessidade de testarmos a
resposta pressora do glutamato na área RVL depois do bloqueio colinérgico ou
angiotensinérgico na própria área RVL. A PAM e FC foram registradas em ratos
não anestesiados, implantados com cânulas unilaterais na área RVL e que tiveram
canulação da artéria femoral um dia antes dos experimentos. Os resultados
mostraram que a injeção de atropina (4 nmol/100 nl) na área RVL não alterou a resposta pressora do glutamato na mesma área (49± 4 vs. controle: 50 ± 4 mmHg)
indicando nesse caso que apenas os mecanismos colinérgicos presentes no
prosencéfalo são importantes para a resposta pressora do glutamato na área RVL.
No entanto, a resposta pressora do glutamato na área RVL foi praticamente
abolida e atenuada depois do bloqueio angiotensinérgico com injeção de losartan
(5 ± 3 mmHg) ou ZD 7155 (33 ± 4 mmHg), respectivamente na própria área RVL.
Por isso, um novo experimento foi realizado e nele verificou-se que a resposta
pressora da ANG II injetada na área RVL em condição controle (26 ± 3 mmHg)
não foi diferente daquela observada depois da injeção do losartan ou ZD 7155 no
VL (20 ± 3 e 23 ± 1 mmHg, respectivamente) o que sugere que ambos
antagonistas losartan e ZD 7155 injetados no VL nas doses utilizadas não
estariam atuando diretamente na área RVL. Dessa forma, pode-se sugerir que
mecanismos angiotensinérgicos presentes no prosencéfalo ou na área RVL são
importantes para as respostas do glutamato na área RVL. Porém, com esses
resultados ainda não podemos concluir se a lesão da região AV3V atenua as
respostas pressoras produzidas pela ANG II na área RVL prejudicando os
mesmos mecanismos centrais bloqueados pelos antagonistas injetados no VL,
pois a resposta pressora da ANG II foi atenuada pela lesão da região AV3V, mas
não pelos bloqueios farmacológicos centrais.
Outro objetivo foi estudar se a ativação de receptores glutamatérgicos
presentes na área RVL seria importante para a resposta pressora produzida pela
ativação colinérgica ou angiotensinérgica central. Para tanto, utilizamos ratos com
cânulas implantadas bilateralmente na área RVL e no VL. Os resultados
demonstraram que depois da injeção do antagonista de receptores glutamatérgicos ácido quinurênico (1 nmol/100 nl) bilateralmente na área RVL não
houve diferenças nas respostas cardiovasculares produzidas pela injeção de
carbacol (36 ± 1 mmHg e 22 ± 10 bpm vs. controle: 39 ± 2 mmHg e 23 ± 14 bpm) e
ANG II (28 ± 3 mmHg e 10 ± 13 bpm vs. controle: 26 ± 2 mmHg e -12 ± 5 bpm) no
VL. Essa dose de ácido quinurênico praticamente bloqueou a resposta pressora
do glutamato (2 nmol/100 nl) na área RVL, porém não alterou os reflexos
cardiovasculares como barorreflexo e quimiorreflexo. Assim, sugere-se que a
resposta pressora produzida pelo aumento da atividade colinérgica ou
angiotensinérgica de áreas prosencefálicas não depende de sinapses
glutamatérgicas na área RVL. Além disso, os resultados também sugerem que a
resposta pressora do quimiorreflexo não depende da liberação de glutamato na
área RVL
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1201 |
| Date | 27 March 2008 |
| Creators | Vieira, Alexandre Antonio |
| Contributors | Menani, José Vanderlei |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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