Participação dos astrócitos na modulação da excitabilidade de neurônios magnocelulares do núcleo supraóptico mediante alterações da osmolalidade plasmática

• Processo: 18/07027-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia Geral
• Pesquisador responsável: Melina Pires da Silva
• Beneficiário: Melina Pires da Silva
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Benedito Honorio Machado
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/18449-6 - Explorando a Heterogeneidade nos Neurônios Vasopressinérgicos do Núcleo Supraóptico: Uma Investigação Integrada de Respostas Elétricas e Genicas, BP.IC; 23/05975-1 - Efeito da desidratação aguda na modulação astrocítica dos neurônios magnocelulares do núcleo supraóptico., BP.MS; 19/26034-5 - Participação dos astrócitos na modulação da excitabilidade de neurônios magnocelulares do núcleo supraóptico mediante alterações da osmolalidade plasmática, BP.JP
• Assunto(s): Canais iônicos Optogenética Eletrofisiologia Astrócitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: astrócitos | canais iônicos | Eletrofisiologia | optogenética | Transdução Osmossensorial | Biofisica Celular

Resumo

O núcleo supraóptico (SON), uma das várias áreas hipotalâmicas envolvidas no equilíbrio hidroeletrolítico, é de suma importância na complexa rede de sistemas fisiológicos que atuam na manutenção da homeostase. Devido ao fato dos neurônios que constituem este núcleo apresentarem propriedades eletrofisiológicas de osmorreceptores, que independem das informações provenientes de outras regiões, o SON tem sido utilizado como modelo ideal para o estudo da osmorregulação. Nos últimos anos, evidências experimentais têm sugerido que os astrócitos presentes neste núcleo podem desencadear processos osmorregulatórios e possivelmente controlar a excitabilidade dos neurônios magnocelulares. Entretanto, pouco se sabe a respeito de como estas células conduzem estas respostas e se, de fato, elas são necessárias para desencadear comportamentos celulares característicos e especializados relacionados com a osmorregulação. Neste sentido, este projeto relaciona-se a investigação dos mecanismos osmorregulatórios com vistas a esclarecer contribuição dos astrócitos na excitabilidade dos neurônios magnocelulares durante aumentos da osmolalidade plasmática. Sob perspectiva prática, pretendemos utilizar animais geneticamente modificados, nos quais injetaremos um adenovírus Cre-dependente para expressão de canais catiônicos (channelrodopsina) sensíveis a luz (opsinas) bem como sensores de cálcio (GCaMP6s). Esta técnica permitirá modularmos a atividade dos astrócitos com alta especificidade e precisão temporal, bem como monitorar a atividade dos ions cálcio. A eletrofisiologia celular, essencialmente "patch clamp" no modo "whole cell" será empregada para fins de registros elétricos das células de interesse. Ambas as técnicas, optogenética e eletrofisiologia, serão associadas a medidas de cálcio em tempo real, imunocitoquímica para confirmção fenotipica e quantificação da expressão viral, bem como técnicas correntes de biologia molecular para análise da expressão gênica de canais iônicos de interesse. Almejamos com este projeto esclarecer os aspectos sinápticos e biofísicos, ainda desconhecidos, referentes a osmorregulação, principalmente no que diz respeito a interação neurônios-astrócitos no SON. (AU)

Publicações científicas

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(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)

DA SILVA, MELINA P.; SPILLER, PEDRO F.; PATON, JULIAN F. R.; MORAES, DAVI J. A.. Peripheral chemoreflex activation induces expiratory but not inspiratory excitation of C1 pre-sympathetic neurones of rats. ACTA PHYSIOLOGICA, v. N/A, p. 22-pg., 2022-06-28. (21/06886-7, 19/11863-6, 20/03955-5, 18/07027-5)

SPILLER, PEDRO F.; DA SILVA, MELINA P.; MORAES, DAVI J. A.. Lactate does not activate the carotid body of Wistar rat. Respiratory Physiology & Neurobiology, v. 285, MAR 2021. (16/24869-4, 18/07027-5, 13/10484-5)

MORAES, DAVI J. A.; DA SILVA, MELINA P.; DE SOUZA, DANIEL P.; FELINTRO, VIVIANE; PATON, JULIAN F. R.. Heightened respiratory-parasympathetic coupling to airways in the spontaneously hypertensive rat. JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON, v. 599, n. 12, p. 3237-3252, JUN 2021. (19/11863-6, 18/07027-5)

MECAWI, ANDRE SOUZA; VARANDA, WAMBERTO ANTONIO; DA SILVA, MELINA PIRES. Osmoregulation and the Hypothalamic Supraoptic Nucleus: From Genes to Functions. FRONTIERS IN PHYSIOLOGY, v. 13, p. 20-pg., 2022-05-24. (18/07027-5, 19/27581-0, 19/26034-5)

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)

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)