Alterações respiratórias promovidas pela ativação ou bloqueio dos receptores NK1 nos núcleos respiratórios parafacial e rafe magnus

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Maia, Octávio Augusto de Carvalho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: central respiratory chemosensitivity; NK1 receptors; quimiossensibilidade respiratória central; rafe magnus; receptores NK1; região respiratória parafacial; respiratory parafacial region
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-13082025-122912/

A principal função do sistema respiratório é ajustar continuamente a ventilação para regular os níveis de oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) no sangue e nos tecidos. No tronco encefálico, existem diferentes populações neuronais que controlam a ventilação durante variações na pressão parcial de oxigênio (PaO2) e/ou dióxido de carbono (PaCO2). Neurônios sensíveis a variações de CO2/pH estão presentes na região respiratória parafacial ventral (pFV/RTN) e na rafe magnus (RMg). Além disso, o principal alvo de ligação da substância P (SP), os receptores de neurocinina do tipo 1 (NK1), estão densamente expressos nessas e outras áreas respiratórias do bulbo. A morte de neurônios que expressam o receptor NK1 em núcleos respiratórios do tronco encefálico prejudicaram a resposta ventilatória à hipóxia e a hipercapnia, sugerindo um importante papel da sinalização taquicinérgica neste contexto. Com tudo, pouco se sabe sobre as alterações respiratórias decorrentes da modulação taquicinérgica na região respiratória parafacial e RMg. No presente trabalho, investigamos os efeitos respiratórios promovidos pela injeção de SP nos aspectos ventral (pFV/RTN, N = 6) e lateral (pFL, N = 6) da região parafacial e RMg (N = 8), assim como os impactos do bloqueio seletivo dos receptores NK1 do pFV/RTN (N = 7) e RMg (N = 8) na resposta ventilatória a hipercapnia. Camundongos (C57B6/J, VGlut2, Ai6 ou VGat, Ai6 - 20-25 g; N = 6-9/grupo), anestesiados com uretano (1.2 g/kg) tiveram os parâmetros respiratórios (amplitude, frequência e tempos do ciclo respiratório) avaliados através do registro da atividade elétrica do músculo intercostal (IntEMG). As injeções de SP (1 M - 30 nL) no pFV/RTN ou RMg promoveram um aumento significativo da IntEMG frequência (18,3 ± 5,3 e 17,8 ± 4,6 vs. salina: -1,2 ± 0,8%), IntEMG amplitude (38,3 ± 11,6 e 52,1 ± 11 vs. salina: -1,95 ± 2,5%) e do IntEMG volume minuto (62,4 ± 12,4 e 83 ± 13 vs. salina: -3,16 ± 2,75%) respectivamente. O bloqueio bilateral de receptores NK1 (GR82334: 100 mM - 30 nL) no pFV/RTN ou na RMg foi capaz de reduzir o aumento da IntEMG amplitude (13,4 ± 5,5 e 13,2 ± 6 vs. salina: 58,1 ± 24,5%), da IntEMG frequência (4,8 ± 4.8 e -5,34 ± 2,7 vs. salina: 13.6 ± 10.3%) e do IntEMG volume minuto (19 ± 8 e 7,4 ± 7 vs. saline: 77.6 ± 27,1%) induzido por hipercapnia (7% CO2). Em contraste, as injeções de SP no pFL produziram uma redução significativa da IntEMG frequência (-18,4 ± 4,5 vs. salina: -0,42 ± 0,42%), mas um aumento na IntEMG amplitude (43,7 ± 14,9 vs. salina: 1,8 ± 1,8%). Posteriormente, investigamos se a inibição da frequência respiratória produzida pela injeção de SP no pFL era mediada pela ativação de neurônios inibitórios na região do complexo de Botzinger. Animais transfectados com o vetor viral AAV-hSyn-DIO-hM4D(Gi)-mCherry unilateralmente na região do Complexo de Botzinger receberam a injeção do composto CNO (90 µg/ml 0,2ml/animal). Após 30 minutos, a injeção de SP no pFL não foi capaz de induzir alteração da IntEMG frequência (3,56 ± 0,89 vs. salina + SP: -18,4 ± 4,5%) e da IntEMG amplitude (3,04 ± 4,7 vs. salina: 43,7 ± 14,9%). Os nossos dados mostram a participação da ativação dos receptores NK1 em neurônios excitatórios da região do pFV e RMg na modulação da atividade respiratória e durante a resposta ventilatória ao CO2. A injeção de SP na região do pFL induz redução da atividade respiratória mediada pela ativação de neurônios inibitórios da região do Complexo de Botzinger. Assim, podemos concluir que a sinalização taquicinérgica desempenha uma participação importante na região parafacial e na região da rafe bulbar no controle da atividade respiratória.