Contribuição do Grupo Respiratório parafacial nas respostas inspiratórias, expiratórias e cardiovasculares de ratos à estimulação de fibras aferentes musculares

Resumo

Durante condições basais, a respiração de mamíferos apresenta a fase expiratória passiva, com baixa atividade dos músculos abdominais. Por outro lado, o exercício físico pode recrutar estes músculos expiratórios para produzir a expiração ativa. A expiração ativa em ratos é dependente da atividade de neurônios chamados late-Expiratory (late-E) localizados no Grupo Respiratório parafacial (pFRG). Durante o exercício físico, também é possível observar respostas inspiratórias e cardiovasculares. Essas respostas são dependentes, em parte, do Reflexo Muscular do Exercício (RME), mediado por dois mecanismos reflexos: o mecanorreflexo e o metaborreflexo, ativados pela contração muscular. Quando ativado, esse reflexo provoca estimulação dos neurônios do corno dorsal da medula espinhal por meio de fibras aferentes, e consequentemente aqueles localizados nos centros cardiovasculares e respiratórios no tronco encefálico. Ou seja, a estimulação de fibras aferentes musculares pode evocar o RME. Entretanto, os mecanismos responsáveis pela geração da expiração ativa, bem como as alterações inspiratórias e cardiovasculares durante a ativação do RME ainda não estão totalmente estabelecidos. Neste sentido, as hipóteses do presente projeto de pesquisa são: (I) a estimulação de fibras aferentes musculares, e consequentemente do RME, em preparações in situ de ratos evoca expiração ativa e respostas inspiratórias e cardiovasculares em ratos; e; (II) os neurônios late-E do pFRG participam da geração central da expiração ativa e das respostas inspiratórias e cardiovasculares evocadas pela estimulação de fibras aferentes musculares em ratos. Para testar estas hipóteses, analisaremos as alterações expiratórias, inspiratórias e cardiovasculares à estimulação de fibras aferentes musculares, e consequentemente do RME, antes e após o silenciamento dos neurônios do pFRG. Estes neurônios serão seletivamente silenciados de forma aguda e reversível pela aplicação de Clozapina-N-Óxido (CNO) após a transfecção celular seletiva destes neurônios em ratos com um vetor viral adeno-associado para expressar receptores acoplados à proteína G inibitórios (hM4DiR) ativados pelo CNO. Caracterizaremos também as alterações eletrofisiológicas dos neurônios late-E do pFRG frente a estimulação de fibras aferentes musculares por meio de registros em whole cell patch clamp em preparações in situ de ratos. Além disso, injetaremos traçadores neuronais em estruturas localizadas no bulbo e na medula espinhal de ratos para investigar a via aferente do RME e sua projeção para o pFRG. Desta forma, estes resultados poderão contribuir para a melhor compreensão das vias aferentes envolvidas na geração central da atividade inspiratória, expiratória e de respostas cardiovasculares de ratos à estimulação das fibras aferentes musculares. (AU)