Participação dos astrócitos localizados na superfície ventrolateral do bulbo nas respostas ventilatórias à hipercapnia e hipóxia

• Processo: 17/12678-2
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
• Vigência (Término): 31 de maio de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Thiago dos Santos Moreira
• Beneficiário: Talita de Melo e Silva
• Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/23376-1 - Núcleo retrotrapezóide, quimiossensibilidade central e automaticidade respiratória, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/03994-0 - Análise ultraestrutural da patologia de axônios de camundongos com depleção seletiva de astrócitos derivados de Phox2b, BE.EP.PD
• Assunto(s): Células quimiorreceptoras Hipercapnia Ventilação pulmonar Astrócitos

Resumo

O automatismo respiratório e o controle químico da respiração são processos inseparáveis. A região parafacial/núcleo retrotrapezóide (pFRG/RTN) constitui um grupo de neurônios glutamatérgicos que expressa o fator de transcrição PHOX2B e parece ter um papel relevante no processo da quimiorrecepção central e no automatismo respiratório. O fator de transcrição PHOX2B é responsável por modular a diferenciação celular e a sobrevida de neurônios e células da glia no sistema nervoso central, em especial as estruturas localizadas na ponte e no bulbo que estão envolvidas no controle autônomo e respiratório. Sendo assim, a correta maturação destas células neurais é de suma importância, pois, mutações no gene PHOX2B podem estar envolvidas com a Síndrome da Hipoventilação Congênita Central (SHCC). Os neurônios não são as únicas células do SNC capazes de detectar CO2, sugerindo uma participação dos astrócitos na quimiorrecepção. Provavelmente tem-se uma via indireta pela qual os níveis de CO2 são detectados e passam a liberar transmissores para promover a ativação dos neurônios do pFRG/RTN envolvidos no controle respiratório. A partir destas evidências, torna-se importante investigarmos o papel de células neurais (neurônios e astrócitos) derivadas embriologicamente do fator de transcrição PHOX2B no controle respiratório em condições fisiológicas e durante o desenvolvimento. Acreditamos que a expressão correta do gene PHOX2B durante o desenvolvimento é necessária para o estabelecimento de uma funcionalidade adequada do processo da quimiorrecepção central e assim, regular os níveis de CO2 em condições consideradas fisiológicas. Os experimentos elaborados neste projeto procuram testar essa hipótese e serão realizados por meio de técnicas neurofisiológicas e neuroanatômicas. (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)

SILVA, TALITA M.; BORNIGER, JEREMY C.; ALVES, MICHELE JOANA; CORREA, DIEGO ALZATE; ZHAO, JING; FADDA, PAOLO; TOLAND, AMANDA EWART; TAKAKURA, ANA C.; MOREIRA, THIAGO S.; CZEISLER, CATHERINE M.; et al. Machine learning approaches reveal subtle differences in breathing and sleep fragmentation in Phox2b-derived astrocytes ablated mice. Journal of Neurophysiology, v. 125, n. 4, p. 1164-1179, APR 2021. (15/23376-1, 18/03994-0, 19/01236-4, 17/12678-2)

MALHEIROS-LIMA, MILENE R.; SILVA, TALITA M.; TAKAKURA, ANA C.; MOREIRA, THIAGO S.. 5 noradrenergic-projecting C1 neurons activate sympathetic and breathing outputs in anaesthetized rat. Experimental Physiology, v. 107, n. 2, DEC 2021. (17/08696-5, 19/01236-4, 15/23376-1, 17/12678-2)

ALZATE-CORREA, DIEGO; LIU, JILLIAN MEI-LING; JONES, MIKAYLA; SILVA, TALITA M.; ALVES, MICHELE JOANA; BURKE, ELIZABETH; ZUNIGA, JESSICA; KAYA, BEHIYE; ZAZA, GIULIANA; ASLAN, MEHMET TAHIR; et al. Neonatal apneic phenotype in a murine congenital central hypoventilation syndrome model is induced through non-cell autonomous developmental mechanisms. Brain Pathology, v. 31, n. 1, AUG 2020. (15/23376-1, 17/12678-2, 16/23281-3)

CZEISLER, CATHERINE M.; SILVA, TALITA M.; FAIR, SUMMER R.; LIU, JILLIAN; TUPAL, SRINIVASAN; KAYA, BEHIYE; COWGILL, AARON; MAHAJAN, SALIL; SILVA, PHELIPE E.; WANG, YANGYANG; et al. The role of PHOX2B-derived astrocytes in chemosensory control of breathing and sleep homeostasis. JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON, v. 597, n. 8, p. 2225-2251, APR 15 2019. (16/22069-0, 17/12678-2, 16/23281-3, 15/23376-1)