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Previous issue date: 2007-03-15 / Universidade Federal de Minas Gerais / The lateral parabrachial nucleus (LPBN) is a pontine structure located in the
dorsal portion of the cerebelar superior peduncle. LPBN receives afferent projections
from the area postrema (AP) and the medial portion of the nucleus of tractus
solitarius (mNTS) and connects to prosencephalic areas related to hidroelectrolytic
control, such as specific nuclei of the hypothalamus and amygdala. So, an important
role of the LPBN could be integrating ascending information from AP and mNTS that
could affect the activity of prosencephalic areas involved in the hidroelectrolytic
control. Previous studies showed the presence of serotonergic, cholecystokininergic
and α2-adrenergic mechanisms in the LPBN to control water and sodium intake. The
γ-aminobutiric acid (GABA) is an inhibitory neurotransmitter present in the whole
central nervous system and binding to two subtypes of receptors: GABAA and GABAB
receptors. Previously, it was shown the participation of gabaergic mechanisms to
control water, sodium and food intake. Gabaergic activation into the LPBN using
bilateral injections of muscimol (GABAA receptor agonist) and baclofen (GABAB
receptor agonist) induced a strong ingestion of sodium chloride (NaCl 0.3 M) in a
short period of time (3 h) in satiated and normovolemic rats. Besides the presence of
gabaergic mechanisms into the LPBN, it was already shown the presence of opioid
receptors into the LPBN and the involvement of opioid mechanisms in the control of
ingestive behavior. Therefore, the goals of this thesis were:
a) to investigate the participation of GABAA and GABAB receptors on NaCl and water
intake induced by gabaergic activation in the LPBN in satiated and sodium depleted
rats;
b) to study the effects of gabaergic activation into the LPBN on c-fos protein
expression in satiated and sodium depleted rats, with or without access to NaCl 0.3
M;
c) to test if acute lesion of the commissural NTS (cNTS area with the greatest c-fos
protein expression in satiated rats not allowed to drink sodium or water and treated
with muscimol and baclofen into the LPBN) and anteroventral 3o ventricle region
(AV3V an important area involved in the hidroelectrolytic control) could affect the
natriorexigenic and water intake induced by gabaergic activation into the LPBN in
satiated rats;
Abstract
d) to study the effects of inhibition of α2-adrenergic and opioid mechanisms and
activation of serotonergic mechanisms into the LPBN on NaCl and water intakeinduced
by gabaergic activation in the same area in satiated rats;
e) to investigate the participation of opioid mechanisms in the LPBN on sodium and
water intake in satiated and sodium depleted rats;
f) to verify the effects of gabaergic activation in the LPBN on arterial pressure and
urinary excretion.
Male Holtzman or Sprague Dawley rats with bilateral stainless steel guidecannulas
implanted into the LPBN (volume of injection: 0.2 µl) were used. Other
groups of rats, besides the cannulas implanted into the LPBN, they were also
submitted to electrolytic lesion in the cNTS or AV3V region.
In satiated rats, bilateral injections of muscimol (0.5 nmol) and baclofen (0.5
nmol) into the LPBN induced 0.3 M NaCl intake followed by an increase in water
intake. The effects on sodium and water intake produced by muscimol injected into
the LPBN were reduced by previous treatment with bicuculline (GABAA receptor
antagonist - 1.6 nmol), but not CGP 35348 (GABAB receptor antagonist - 50 nmol).
Pre treatment with bicuculline or CGP 35348 into the LPBN abolished the effects of
baclofen on sodium and water intake. In 24 h sodium depleted rats (treatment with sc
furosemide + sodium deficient diet and water for 24 h), muscimol and baclofen
bilaterally injected into the LPBN, produced an early inhibition and a late facilitation of
0.3 M NaCl. Bicuculline, but not CGP 35348, abolished the inhibitory and facilitatory
effects of muscimol injected into LPBN on sodium intake. In relation to sodium
depleted rats treated with baclofen into the LPBN, CGP 35348 abolished the
inhibitory effect, while bicuculline abolished the facilitatory effect of baclofen on
sodium intake. These results suggest that the natriorexigenic effect in satiated rats
and the dual effects on sodium intake in sodium depleted rats produced by muscimol
injected into the LPBN depend on GABAA receptors activation. In relation to baclofen,
in satiated rats the natriorexigenic effect of baclofen depends on activation of GABAA
and GABAB receptors, but in sodium depleted rats, the early inhibition of sodium
intake depends on GABAB receptors activation while the late facilitation depends on
activation of GABAA receptors.
Interestingly, although gabaergic activation promotes a facilitation of sodium
intake, maybe there is not tonic gabaergic participation on sodium depletion-induced
sodium intake, since inhibition of GABAA (bicuculline) and GABAB (CGP 35348)
Abstract
receptors into the LPBN did not affect 0.3 M NaCl and water intake in sodium
depleted rats. Otherwise, in rats trained to drink 0.3 M NaCl only 2 h per day, CGP
35348, but not bicuculline, injected into the LPBN reduced 0.3 M NaCl, suggesting a
tonic participation of GABAB, but not GABAA, receptors on sodium intake control in
the protocol studied. (...) / O núcleo parabraquial lateral (NPBL) é uma estrutura pontina, localizada
dorsalmente ao pedúnculo cerebelar superior, que recebe projeções aferentes da
área postrema (AP) e da porção medial do núcleo do trato solitário (NTSm) e que faz
conexões com áreas prosencefálicas envolvidas no controle do balanço
hidroeletrolítico, como núcleos específicos do hipotálamo e amígdala. Assim, um
papel importante do NPBL seria integrar as informações ascendentes do NTSm e
AP que por sua vez poderiam influenciar a atividade das áreas prosencefálicas
envolvidas no controle do equilíbrio hidroeletrolítico. Ademais, estudos anteriores
mostraram a presença de mecanismos serotoninérgicos, colecistocinérgicos e
adrenérgicos α2 para o controle da ingestão de água e de sódio no NPBL. O
aminoácido inibitório GABA (ácido γ-aminobutírico) é um neurotransmissor inibitório
distribuído por todo o sistema nervoso central, se ligando basicamente em dois
subtipos de receptores: os receptores GABAA e os receptores GABAB e estudos
anteriores mostraram uma participação de mecanismos gabaérgicos no controle da
ingestão de água, sódio e alimento, sendo que estudos do nosso laboratório
mostraram que a ativação de receptores do aminoácido inibitório GABA no NPBL
através de injeções bilaterais de muscimol ou baclofen (agonistas de receptores
GABAA e GABAB, respectivamente) induz intensa ingestão de solução hipertônica de
cloreto de sódio (NaCl 0,3 M) num período relativamente curto de tempo (3 h) em
ratos saciados e normovolêmicos. Além disso, já foi também verificada a presença
de receptores opióides no NPBL e a participação de mecanismos opióides no
controle do comportamento ingestivo. Assim sendo, foram objetivos da presente
tese:
a) investigar a participação dos receptores GABAA e GABAB na ingestão de NaCl
0,3 M e água decorrente da ativação gabaérgica no NPBL em ratos saciados
e depletados de sódio;
b) estudar os efeitos da ativação gabaérgica no NPBL na expressão da proteína
c-fos em ratos saciados ou depletados de sódio, com e sem acesso à solução
de NaCl 0,3 M;
c) verificar os efeitos da lesão aguda do núcleo do trato solitário comissural
(NTSc - área que apresentou maior expressão da proteína c-fos em ratos
saciados sem acesso ao sódio e água e tratados com muscimol e baclofen no
Resumo
NPBL) e da região AV3V (importante área envolvida no controle do equilíbrio
hidroeletrolítico) sobre o efeito natriorexigênico e a ingestão de água
induzidos pela ativação gabaérgica no NPBL em ratos saciados;
d) estudar, em ratos saciados, os efeitos da inibição de receptores adrenérgicos
α2 e opióides, bem como a ativação de mecanismos serotoninérgicos, no
NPBL sobre os efeitos da ativação gabaérgica na mesma área sobre ingestão
de NaCl e água em ratos saciados;
e) investigar a participação de mecanismos opióides do NPBL sobre a ingestão
de sódio e água em ratos saciados ou depletados de sódio;
f) verificar os efeitos da ativação gabaérgica do NPBL sobre a pressão arterial e
excreção urinária.
Para tanto, foram utilizados ratos Holtzman ou Sprague Dawley com cânulas
de aço inoxidável implantadas bilateralmente no NPBL (volume de injeção de 0,2 µl
em cada lado do NPBL). Outros grupos de ratos, além do implante de cânulas no
NPBL também foram submetidos à lesão eletrolítica do NTSc e região AV3V.
Em ratos saciados, injeções bilaterais de muscimol (0,5 nmol) e baclofen (0,5
nmol) no NPBL induziram ingestão de NaCl 0,3 M acompanhada de um aumento na
ingestão de água, sendo que os efeitos do muscimol foram reduzidos pelo
tratamento prévio com bicuculina (1,6 nmol antagonista de receptores GABAA),
mas não pelo tratamento com CGP 35348 (50 nmol antagonista de receptores
GABAB). Já os efeitos do baclofen foram abolidos pelas injeções prévias de CGP
35348 e também pela bicuculina. Em ratos depletados de sódio por 24 h (tratamento
sc com o diurético furosemide + dieta deficiente de sódio e água por 24 h), muscimol
e baclofen injetados bilateralmente no NPBL, promoveram uma redução inicial e
uma facilitação tardia da ingestão de NaCl 0,3 M. Bicuculina, mas não CGP 35348,
aboliu tanto o efeito inibitório quanto facilitatório do muscimol injetado no NPBL
sobre a ingestão de sódio. Em relação aos animais depletados tratados com
baclofen, o CGP 35348 aboliu o efeito inibitório, enquanto que a bicuculina aboliu o
efeito facilitatório do baclofen sobre a ingestão de sódio. Estes resultados sugerem
que tanto o efeito natriorexigênico em ratos saciados quanto o efeito dual sobre a
ingestão de sódio em ratos depletados de sódio, do muscimol injetado no NPBL
dependem da ativação de receptores GABAA. Em relação ao baclofen, em ratos
saciados o efeito natriorexigênico do baclofen depende da ativação tanto de
receptores GABAA quanto receptores GABAB, já em animais depletados, a inibição
Resumo
inicial da ingestão de sódio depende da ativação de receptores GABAB, enquanto
que a facilitação tardia depende dos receptores GABAA. (...)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1197 |
| Date | 15 March 2007 |
| Creators | Oliveira, Lisandra Brandino de |
| 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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