Estudo eletrofisiológico da modulação serotoninérgica do córtex pré-frontal durante o desenvolvimento pós-natal

• Processo: 22/00850-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Roberto De Pasquale
• Beneficiário: Roberto De Pasquale
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Fernando da Silva Borges ; Guilherme Shigueto Vilar Higa
• Assunto(s): Neurofisiologia Serotonina Córtex pré-frontal Eletrofisiologia Crescimento e desenvolvimento Excitabilidade cortical
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Córtex prefrontal | excitabilidade | Plasticidade | serotonina | Neurofisiologia

Resumo

O córtex pré-frontal (PFC) é uma região envolvida no planejamento de comportamentos cognitivos, respostas emocionais e tomada de decisões. Uma parte importante do desenvolvimento dessa área cortical ocorre durante o período pós-natal precoce. Nos roedores, essa fase corresponde às três primeiras semanas de vida. Durante esse periodo, os neurônios do PFC apresentam alta excitabilidade e desenvolvem ondas endógenas de atividade excitatória. Acredita-se que essas propriedades tenham um papel decisivo na formação de novas conexões sinápticas e na definição de circuitos primordiais, com consequências que também impactam na vida adulta. A serotonina (5-HT) destaca-se entre os fatores que poderiam desempenhar um papel importante nesse processo. Seus receptores atuam diretamente na excitabilidade, alterando a condutância iônica e também afetam os mecanismos de potenciação sináptica (LTP) que são necessários para a formação de novas sinapses. Em particular, há evidências sugerindo que os receptores 5-HT7 e 5-HT3 poderia desempenhar uma ação importante em definir a janela de elevada excitabilidade e força sináptica no desenvolvimento pós-natal. Sabe-se que o receptor 5-HT7 aumenta a excitabilidade e favorece a LTP em outras regiões cerebrais. Sua expressão precoce no PFC sugere que ele poderia favorecer os altos níveis de excitação das primeiras três semanas do periodo pós-natal, possivelmente através da modulação do canal para potássio TREK-1. Por sua vez, o receptor 5-HT3 atua no PFC fortalecendo as sinapses GABAérgicas e sua ação tende a ser mais impactante após a terceira semana de vida, podendo ser assim o fator responsável pelo fechamento do período de elevada excitação. Este projeto visa utilizar técnicas de registro eletrofisiológico intracelular e avaliação de expressão e ativação de proteinas via Western Blot para estudar os efeitos da 5- HT sobre a excitabilidade neuronal, a LTP e a inibição GABAérgica nos neurônios do PFC durante o desenvolvimento pós-natal, com foco no papel da serotonina e dos receptores 5- HT7 e 5-HT3 como fatores determinantes da janela temporal de alta excitabilidade e potencialização sináptica. (AU)

Publicações científicas

(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)

HIGA, GUILHERME SHIGUETO VILAR; FRANCIS-OLIVEIRA, JOSE; CARLOS-LIMA, ESTEVAO; TAMAIS, ALICIA MORAES; BORGES, FERNANDO DA SILVA; KIHARA, ALEXANDRE HIROAKI; SHIEH, IANE CARVALHO; ULRICH, HENNING; CHIAVEGATTO, SILVANA; DE PASQUALE, ROBERTO. 5-HT-dependent synaptic plasticity of the prefrontal cortex in postnatal development. SCIENTIFIC REPORTS, v. 12, n. 1, p. 23-pg., 2022-12-05. (19/21233-0, 17/06100-8, 16/09116-0, 22/00850-3, 16/25840-0, 17/20253-1, 18/07366-4, 19/14962-5)