Modulação astrocítica dos neurônios bulbares envolvidos com a geração e controle das atividades simpática e respiratória de roedores submetidos à hipóxia

• Processo: 18/15957-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Benedito Honorio Machado
• Beneficiário: Benedito Honorio Machado
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Davi José de Almeida Moraes
• Pesquisadores associados: Daniela Accorsi Mendonça Eichenberger ; Melina Pires da Silva
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/04280-0 - 11th IBRO World Congress of Neuroscience - IBRO2023, AR.EXT; 20/00201-0 - EMU concedido no processo 2018/15957-2: Sistema Laser Multifóton, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/09071-2 - Participação dos quimiorreceptores periféricos no desenvolvimento e na manutenção da hipertensão arterial., BP.IC; 24/06385-6 - Envolvimento da interação astrócitos/neurônios em núcleos bulbares nas alterações autonômicas e respiratórias observadas em camundongos submetidos à hipóxia mantida, BP.PD; 23/18269-8 - Análise simultânea das alterações estruturais e funcionais de astrócitos e neurônios no NTS de camundongos após hipóxia mantida, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 24/03471-9 - Participação dos astrócitos e da adenosina em regiões do tronco encefálico na geração das atividades simpática e respiratória de roedores submetidos à hipóxia mantida., BP.TT; 23/10362-9 - Novas abordagens tecnológicas para a aquisição, armazenamento e processametno de dados de imagens da concentração intracelular de calcio em astrócitos utilizando a microscopia Multifoton, BE.PQ; 22/05237-8 - Análise simultânea das alterações estruturais e funcionais de astrócitos e neurônios no NTS de camundongos após hipóxia mantida, BP.PD; 22/05308-2 - Participação dos astrócitos e da adenosina em regiões do tronco encefálico na geração das atividades simpática e respiratória de roedores submetidos à hipóxia mantida., BP.TT; 22/02138-9 - Participação dos astrócitos da Região parafacial Lateral na geração central da atividade expiratória, simpática e no controle da função cardiovascular em camundongos., BP.PD; 21/08833-8 - Possível participação dos astrócitos de regiões do tronco encefálico nas alterações respiratórias observadas em camundongos submetidos à hipóxia mantida, BP.DR; 21/01767-0 - Possível participação dos receptores A2 da adenosina na modulação da transmissão glutamatérgica no NTS de camundongos submetidos à hipóxia mantida, BP.MS; 20/03955-5 - Efeitos da hipóxia sustentada nas propriedades eletrofisiológicas e na sinalização purinérgica dos quimiorreceptores carotídeos de ratos, BP.DD; 19/21328-0 - Participação dos astrócitos na modulação dos neurônios do NTS envolvidos no processamento dos componentes cardiovascular e respiratório do quimiorreflexo de ratos submetidos à hipóxia mantida, BP.DR; 19/21276-0 - Participação dos astrócitos na transmissão inibitória nas vias neurais do quimiorreflexo no NTS de ratos expostos hipóxia mantida, BP.DD; 19/21916-0 - Caracterização das alterações cardiovasculares e respiratórias de camundongos previamente submetidos à hipóxia mantida, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Hipóxia Núcleo solitário Transmissão sináptica Astrócitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: astrócito | hipóxia | neurônio | Núcleo do trato solitário | sinapse tripartite | transmissão sinaptica | Fisiologia Cardiovascular e Respiratória

Resumo

O foco principal desse Projeto Temático é o estudo da modulação astrocítica sobre a transmissão sináptica em neurônios de áreas do tronco encefálico envolvidas com a geração e controle das funções autonômicas e respiratórias em situações fisiológicas e frente aos desafios hipóxicos. O desenvolvimento desse Projeto se fundamenta nos nossos estudos anteriores relacionados ao tema. Avaliaremos a participação dos astrócitos e dos seus gliotransmissores na modulação da transmissão sináptica das redes neuronais do núcleo do trato solitário (NTS) e nos grupamentos neurais e de regiões ventrais do tronco encefálico [rostral ventrolateral medula (RVLM), Complexos Bötzinger e pré-Bötzinger], as quais estão envolvidas com a geração e modulação da atividade simpática e a geração e modulação do ritmo e do padrão respiratório. Tendo em vista as dificuldades metodológicas para se estudar a interação entre os componentes das sinapses tripartites, nos diferentes subprojetos adotaremos como estratégia experimental a inibição ou a ativação de astrócitos em situações de hipóxia, com a finalidade de revelar a possível modulação dos astrócitos sobre a transmissão sináptica das vias neurais envolvidas com o controle cardiovascular e respiratório. Faremos uso da eletrofisiologia simultaneamente à análise funcional de imagens em tempo real e os protocolos experimentais serão realizados em ratos e camundongos. A utilização de técnicas e procedimentos atuais como camundongos geneticamente modificados, transfecção viral combinada com a farmacogenética e optogenética permitirá estudos sobre a participação de diferentes mecanismos celulares e moleculares na comunicação entre astrócitos e neurônios. O conhecimento fundamental a ser obtido sobre a modulação astrocítica dos neurônios eu constituem as vias neurais envolvidas com o controle cardiovascular e respiratório em situações de desafios hipóxicos será relevante, especialmente para o entendimento dos mecanismos envolvidos nas alterações dessas funções fisiológicas que ocorrem em situações fisiopatológicas como a apnéia obstrutiva do sono, insuficiência cardíaca, acidente vascular cerebral e doenças crônicas pulmonares. (AU)

Publicações científicas

(13)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RODRIGUES, KARLA L.; SOUZA, JULIANA R.; BAZILIO, DARLAN S.; DE OLIVEIRA, MAURO; MORAES, MELINA P. S.; MORAES, DAVI J. A.; MACHADO, BENEDITO H.. Changes in the autonomic and respiratory patterns in mice submitted to short-term sustained hypoxia. Experimental Physiology, v. 106, n. 3, FEB 2021. (18/15957-2, 19/21916-0)

PATON, JULIAN F. R.; MACHADO, BENEDITO H.; MORAES, DAVI J. A.; ZOCCAL, DANIEL B.; ABDALA, ANA P.; SMITH, JEFFREY C.; ANTUNES, VAGNER R.; MURPHY, DAVID; DUTSCHMANN, MATHIAS; DHINGRA, RISHI R.; et al. Advancing respiratory-cardiovascular physiology with the working heart-brainstem preparation over 25 years. JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON, v. 600, n. 9, p. 27-pg., 2022-04-07. (19/19894-8, 18/15957-2, 19/11863-6, 21/06886-7)

MACHADO, BENEDITO H.. Evidences That Sympathetic Overactivity and Neurogenic Hypertension Correlate with Changes in the Respiratory Pattern in Rodent Models of Experimental Hypoxia. ARTERIAL CHEMORECEPTORS, v. 1427, p. 11-pg., 2023-01-01. (18/15957-2)

SOUZA, JULIANA R.; LIMA-SILVEIRA, LUDMILA; ACCORSI-MENDONCA, DANIELA; MACHADO, BENEDITO H.. Enhancement of the Evoked Excitatory Transmission in the Nucleus Tractus Solitarius Neurons after Sustained Hypoxia in Mice Depends on A_2A Receptors. Neuroscience, v. 536, p. 15-pg., 2023-11-28. (22/05237-8, 18/15957-2, 21/01767-0)

PASCOALOTI-LIMA, JULIO C.; MACHADO, BENEDITO H.; ACCORSI-MENDONCA, DANIELA. Sustained Hypoxia Reduces GABAergic Modulation on NTS Neurons Sending Projections to Ventral Medulla of Rats. Neuroscience, v. 457, p. 1-11, MAR 1 2021. (18/15957-2, 19/21276-0)

MAGALHAES, KAROLYNE S.; DA SILVA, MELINA P.; MECAWI, ANDRE S.; PATON, JULIAN F. R.; MACHADO, BENEDITO H.; MORAES, DAVI J. A.. Intrinsic and synaptic mechanisms controlling the expiratory activity of excitatory lateral parafacial neurones of rats. JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON, v. 599, n. 21, OCT 2021. (19/24060-9, 18/15957-2, 19/11863-6, 18/07027-5)

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SOUZA, JULIANA R.; DE OLIVEIRA, MAURO; MACHADO, BENEDITO H.. Sustained hypoxia in mice increases parasympathetic but not sympathetic tone. CURRENT RESEARCH IN PHYSIOLOGY, v. 5, p. 8-pg., 2022-01-01. (19/21916-0, 18/15957-2)

ACCORSI-MENDONCA, DANIELA; LIMA-SILVEIRA, LUDMILA; MACHADO, BENEDITO H.. Modulation by Astrocytes of AMPA Currents in the NTS Neurons of Mice Is Reduced by Short Term-Sustained Hypoxia. PHYSIOLOGY, v. 39, p. 2-pg., 2024-05-01. (22/05237-8, 18/02336-0, 18/15957-2)

BAZILIO, DARLAN S.; MORAES, DAVI J. A.; MACHADO, BENEDITO H.. Glutamatergic and purinergic transmitters and astrocyte modulation in the synaptic transmission in the NTS of rats exposed to short-term sustained hypoxia. AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-REGULATORY INTEGRATIVE AND COMPARATIVE PHYSIOLOGY, v. 327, n. 4, p. 19-pg., 2024-10-05. (18/15957-2, 19/21328-0)

DA SILVA, MELINA P.; MAGALHAES, KAROLYNE S.; DE SOUZA, DANIEL P.; MORAES, DAVI J. A.. Chronic intermittent hypoxia increases excitability and synaptic excitation of protrudor and retractor hypoglossal motoneurones. JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON, v. 599, n. 6, FEB 2021. (18/15957-2, 19/11863-6, 19/24060-9, 18/07027-5)

SOUZA, JULIANA REIS; MACHADO, BENEDITO HONORIO. Cardiovascular and respiratory profile of adenosine A 2A receptors knockout mice submitted to sustained hypoxia. PHYSIOLOGY, v. 38, p. 2-pg., 2023-05-01. (21/01767-0, 18/15957-2)

BAZILIO, DARLAN S.; RODRIGUES, KARLA L.; MORAES, DAVI J. A.; MACHADO, BENEDITO H.. Distinct cardiovascular and respiratory responses to short-term sustained hypoxia in juvenile Sprague Dawley and Wistar Hannover rats. AUTONOMIC NEUROSCIENCE-BASIC & CLINICAL, v. 230, JAN 2021. (18/15957-2)