Controle do disparo de potenciais de ação por canais KATP nos interneurônios glicinérgicos do núcleo coclear dorsal de ratos

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Siqueira, Daniela Vanessa Ferreira de
• 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: Auditory system; Canais KATP; Cartwheel neurons; Dorsal cochlear nucleus; Electrophysiology; Eletrofisiologia; KATP channels; Neurofisiologia; Neurônios Cartwheel; Neurophysiology; Núcleo coclear dorsal; Sistema auditivo; Tinnitus; Zumbido
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-24062025-112450/

Os neurônios cartwheel (CW) são interneurônios glicinérgicos que disparam espontaneamente, produzindo uma forte inibição tônica em neurônios fusiformes do Núcleo Coclear Dorsal (NCD). O disparo espontâneo de potenciais de ação desses neurônios é controlado pela abertura de canais de potássio sensíveis a ATP (KATP) que, quando abertos, hiperpolarizam fortemente esses neurônios inibindo o disparo de potenciais de ação. O NCD está relacionado com a gênese do zumbido, uma vez que o aumento da atividade deste núcleo é visto em modelos animais de zumbido. Altas doses de salicilato, por exemplo, pode induzir zumbido em humanos e animais experimentais, diminui o disparo de neurônios CW em fatias, que consequentemente reduz a inibição sobre os neurônios fusiformes. No entanto, não se sabe ainda o mecanismo do salicilato que desempenha este efeito. Os objetivos desse nosso trabalho foram: i) investigar se os mecanismos de ação do salicilato envolveriam os canais KATP; ii) estudar como a abertura dos canais KATP nos neurônios cartwheel são influenciados por alterações no ATP metabólico. Para tal, realizamos registros de Whole-cell Patch-clamp em neurônios CW do NCD de fatias de ratos (p17-22). A perfusão de 1,4 mM de salicilato hiperpolariza a membrana dos neurônios cartwheel e interrompe o disparo; produz uma corrente externa semelhante à corrente KATP; a ativação dessa corrente é bloqueada pela diazoxida, agonista do KATP. A dorsomorfina, antagonista da AMP-quinase (AMPK), inibiu os efeitos do salicilato, sugerindo que eles poderiam ser mediados pela ativação dessa quinase. Mas o agonista da AMPK, AICAR, não reproduziu os efeitos do salicilato, e impediu. O CCCP, um desacoplador mitocondrial, que inibe a síntese do ATP mitocondrial reproduziu com menos eficácia e inibiu os efeitos do salicilato. Podendo concluir que o salicilato em concentrações milimolares abre os canais KATP nos neurônios cartwheel inibindo o disparo espontâneo desses neurônios, provavelmente pela ativação da AMPK e pela redução da síntese de ATP mitocondrial. Nós também testamos a hipótese de que os canais KATP em neurônios CW podem ser modulados por mudanças no ATP metabólico. Para isso, registramos os neurônios CW com uma solução interna sem ATP. Observamos que nessas condições o CCCP hiperpolarizou o potencial de membrana, diminuiu o disparo espontâneo e gerou uma corrente externa inibida pela tolbutamida, antagonista do KATP. Um aCSF sem glicose também ativou os canais KATP e interrompeu o disparo. Nós hipotetizamos que em uma forte despolarização dos neurônios cartwheel, o ATP metabólico diminuiria devido à intensa atividade da ATPase de íons de membrana. Ao despolarizar o neurônio com uma corrente contínua de 250pA não houve aumento do disparo espontâneo, e a mesma despolarização após a tolbutamida aumentou o disparo espontâneo, sugerindo que o ATP disponível na célula diminui em resposta ao aumento do disparo, levando à abertura dos canais KATP e controlando rapidamente o disparo do potencial de ação. Assim, os canais KATP dos neurônios CW no NCD podem exercer controle dinâmico sobre o disparo do potencial de ação, prevenindo forte excitação após episódios prolongados de disparo.