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Efeitos da hipóxia sustentada nas propriedades eletrofisiológicas e na sinalização purinérgica dos quimiorreceptores carotídeos de ratos

Processo: 20/03955-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de junho de 2020
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Celular
Pesquisador responsável:Davi José de Almeida Moraes
Beneficiário:Pedro Favoretto Spiller
Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/15957-2 - Modulação astrocítica dos neurônios bulbares envolvidos com a geração e controle das atividades simpática e respiratória de roedores submetidos à hipóxia, AP.TEM
Assunto(s):Fenômenos fisiológicos respiratórios   Anóxia   Receptores purinérgicos   Células quimiorreceptoras   Eletrofisiologia   Modelos animais

Resumo

Em mamíferos, a exposição a baixos níveis de O2 (hipóxia) estimula uma série de ajustes compensatórios celulares e sistêmicos para reestabelecer a homeostase deste gás no sangue. Aumentos na ventilação pulmonar representam a primeira e mais proeminente das alterações adaptativas à hipóxia aguda. No entanto, a exposição a hipóxia sustentada (SH) evoca aumentos progressivos na ventilação pulmonar dependentes do tempo, sendo esse fenômeno conhecido como aclimatação ventilatória à hipóxia. Os quimiorreceptores periféricos localizados bilateralmente na bifurcação das artérias carótidas (Corpúsculos Carotídeos - CBs) são fundamentais para o processo de aclimatação ventilatória à hipóxia. Os CBs são estruturas formadas pelas células do tipo I (glômicas) e II (gliais), intimamente envolvidas com o processamento quimiossensorial frente às reduções na PaO2. Após a despolarização destas células, há a liberação de uma série de neurotransmissores que aumentam a excitabilidade das terminações sensoriais aferentes que formam o nervo do seio carotídeo e glossofaríngeo, cujos corpos celulares se encontram no gânglio petroso e realizam a primeira sinapse na região dorsal do tronco encefálico. A ativação de neurônios relacionados com o controle respiratório no tronco encefálico estimula respostas eferentes que culminam no aumento da ventilação pulmonar, por meio de respostas inspiratórias e expiratórias, além de respostas autonômicas e comportamentais. Um dos principais neurotransmissores liberados pelas células quimiossensíveis dos CBs é o ATP, uma importante molécula energética e neurotransmissor excitatório intercelular. Nos CBs, importantes alterações morfológicas e funcionais foram descritas em ratos e humanos em resposta a SH, incluindo aumento do volume destes órgãos, da atividade do nervo do seio carotídeo (tonicidade dos CBs) e da sensibilidade à hipóxia (hiperreflexia). Porém, a contribuição da transmissão purinérgica nestas alterações funcionais ainda não foi determinada. Visto isso, a hipótese do presente projeto de pesquisa é a seguinte: a SH de 24 horas aumenta a excitabilidade e a sinalização purinérgica nos quimiorreceptores carotídeos de ratos, contribuindo para o aumento da sensibilidade à hipóxia e da tonicidade dos mesmos. Para testar esta hipótese, analisaremos: (i) os efeitos da SH nas propriedades eletrofisiológicas das células dos CBs e dos neurônios quimiorreceptores do gânglio petroso de ratos, bem como a expressão de receptores purinérgicos nestas células; (ii) os efeitos da SH nas respostas eletrofisiológicas das células dos CBs e dos neurônios quimiorreceptores do gânglio petroso de ratos frente à ativação dos receptores purinérgicos; (iii) os efeitos da SH na liberação de ATP pelas células dos CBs, e; (iv) os efeitos da SH nas respostas inspiratórias e expiratórias de ratos frente à estimulação dos receptores purinérgicos nos CBs. Os dados a serem obtidos com o desenvolvimento do presente projeto de pesquisa nos permitirá avançar na melhor compreensão dos mecanismos celulares envolvidos nas importantes adaptações respiratórias, mediadas pelos quimiorreceptores periféricos, frente às reduções agudas na disponibilidade de O2 em ratos. (AU)