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Transmissão sináptica e propriedades eletrofisiológicas dos motoneurônios brônquicos do núcleo motor dorsal do vago de ratos

Processo: 19/11863-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2020 - 31 de janeiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Celular
Pesquisador responsável:Davi José de Almeida Moraes
Beneficiário:Davi José de Almeida Moraes
Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Optogenética  Transmissão sináptica  Fenômenos fisiológicos respiratórios 

Resumo

A inervação eferente parassimpática para o sistema respiratório tem como função controlar predominantemente a contração da musculatura lisa e secreção mucosa das vias aéreas inferiores. Sabe-se que os corpos celulares dos motoneurônios pré-ganglionares parassimpáticos que se projetam para o sistema respiratório se encontram no bulbo, especificamente no Núcleo Ambíguo (NA) e no Núcleo Motor Dorsal do Vago (DMV). A atividade parassimpática para o sistema respiratório também é modulada por neurônios sensoriais presentes em toda a via aérea respiratória e tais aferências são os principais meios de transmissão de informações relativas às alterações das condições físicas e químicas das vias respiratórias e dos pulmões para o sistema nervoso central. No entanto, nossa compreensão permanece vaga e carente de clareza de como as aferências vagais são processadas e integradas no tronco encefálico, levando a alterações respiratórias (broncoespasmo e secreções da mucosa), desejo de tosse e dispneia e quais são os mecanismos celulares e neurotransmissores pelos quais os nervos aferentes vagais regulam a atividade dos motoneurônios geradores da atividade parassimpática para os brônquios localizados no NA e no DMV. O estudo destes mecanismos se torna importante considerando que os sintomas das doenças respiratórias mais comuns (infecções virais do trato respiratório, rinite, bronquite, asma, DPOC, tosse crônica) são consequência de alterações no sistema nervoso. Sendo assim, para a melhor compreensão dos mecanismos centrais celulares envolvidos nestas condições patológicas, é necessário primeiramente entender como os neurônios no tronco cerebral participam no processamento central das aferências sensoriais vagais e no controle das respostas motoras vagais broncoconstritoras. Para isto, utilizaremos a técnica de whole cell patch clamp, marcação retrógrada e a manipulação genética (optogenética) em fatias do tronco cerebral e em preparações in situ de ratos para avaliar: I) as características eletrofisiológicas dos motoneurônios brônquicos parassimpáticos do DMV, com ênfase no controle do potencial de repouso e na excitabilidade celular; II) como os motoneurônios brônquicos parassimpáticos do DMV processam as informações sinápticas espontâneas e evocadas pela estimulação das aferências vagais e quais os neurotransmissores envolvidos, e; III) qual o papel dos motoneurônios brônquicos do DMV no controle da resistência das vias aéreas inferiores. A elucidação desses fenômenos eletrofisiológicos pode auxiliar no melhor entendimento dos mecanismos celulares envolvidos na geração central da atividade parassimpática para os brônquicos em condições fisiológicas e patológicas, bem como no desenvolvimento de possíveis terapias voltadas para o tratamento de patologias associadas às disfunções no controle aferente sensorial e eferente vagal das vias áreas inferiores respiratórias. (AU)