Glutamatergic and purinergic transmitters and astrocyte modulation in the synaptic transmission in the NTS of rats exposed to short-term sustained hypoxia.

There is evidence that astrocytes modulate synaptic transmission in the NTS interacting with glutamatergic and purinergic mechanisms. Here, using in situ working heart-brainstem preparations we evaluated the involvement of astrocyte and glutamatergic/purinergic neurotransmission in the processing of autonomic and respiratory pathways in the NTS of control and rats exposed to sustained hypoxia (SH). Baseline autonomic and respiratory activities and the responses to chemoreflex activation (KCN) were evaluated before and after microinjections of fluorocitrate (FCt, an astrocyte metabolic inhibitor) and kynurenic acid and PPADS (non-selective antagonists of glutamatergic and purinergic receptors) into the rostral aspect of the caudal commissural NTS. FCt had no effects on the baseline parameters evaluated but reduced the bradycardic response to chemoreflex activation in SH rats. FCt combined with kynurenic acid and PPADS in control rats reduced the baseline duration of expiration, which was attenuated after SH. FCt produced a large increase in the PN frequency discharge in control rats, which was reduced after SH, indicating reduction in the astrocyte modulation after SH. The data shows that a) the bradycardic component of the peripheral chemoreflex is reduced in SH rats after astrocytes inhibition; b) the inhibition of astrocytes in the presence of double antagonists in the NTS affects modulation of baseline duration of expiration in control but not in SH rats, and c) the autonomic and respiratory responses to chemoreflex activation are mediated by glutamatergic and purinergic receptors in the rostral aspect of the caudal commissural NTS.

Diferentes abordagens experimentais no estudo da modulação da atividade simpática no sistema nervoso central de ratos / Different experimental approaches to study the sympathetic modulation in the central nervous system of rats

RESUMO: Essa revisão tem como objetivo apresentar a experiência do nosso laboratório, acumulada ao longo dos últimos anos no estudo da neurotransmissão do componente simpatoexcitatório do quimiorreflexo no núcleo do trato solitário (NTS) de ratos. Essa abordagem experimental tem sido utilizada como um modelo para o melhor entendimento dos mecanismos neuroquímicos envolvidos na geração e modulação da atividade simpática, a qual tem importantes repercussões para o sistema cardiovascular tanto em condições fisiológicas quanto em condições fisiopatológicas como a hipertensão arterial. O foco específico dessa revisão está centrado na neurotransmissão do componente simpato-excitatório do quimiorreflexo no núcleo do trato solitário (NTS) e apresentamos vários métodos e abordagens experimentais que estão sendo utilizados com vistas ao melhor entendimento desse complexo sistema de neurotransmissão. Com essa combinação de métodos, que vão desde um neurônio do NTS até o rato acordado e com livre movimentação, queremos ilustrar as múltiplas possibilidades de abordagens experimentais contemporâneas, as quais estão nos proporcienando as condições materiais para estender os horizontes dessa importante área do conhecimento.

Controle neural da circulação e hipertensão arterial / Central neural control of the circulation and high blood pressure

Existem várias evidências experimentais mostrando a participação do sistema nervoso central (SNC) o controle autonômico da função cardiovascular. No entanto,os mecanismos neuroquímicos envolvidos nesses diferentes circuitos neuronais ainda não estão totalmente esclarecidos. Nessa revisão, apresentamos aspectos dos mecanismos neurais envolvidos no controle da circulação, com foco nas estruturas bulbares responsáveis na geração e modulação da atividade autonômica simpática, bem como nas respostas cardiovasculares reflexas produzidas pela ativação do barorreflexo. Estudos neuroanatômicos e funcionais mostraram que o NTS é a área no tronco cerebral na qual o barorreflexo faz sua primeira sinapse, sendo também a área de integração desse reflexo, a qual por meio de conexões com outras estruturas bulbares promove a modulação das atividades eferentes autonômicas para sistema cardiovascular regulando, desse modo, os níveis da PA. A estimulação do barorreflexo promove inibição da via simpática, por meio da ativação das projeções do NTS para o CVLM e desse para o RVLM. Quando ativados, os neurônios do CVLM exercem uma ação inibitória sobre os neurônios do RVLM, os quais são responsáveis pela geração da atividade eferente simpática, diminuindo assim a freqüência de despolarização desses neurônios e, conseqüentemente, os níveis da PA. Outras áreas do SNC, como o núcleo PVN, e alguns neuromoduladores, como a Ang II e o NO, podem também influenciar a atividade dos neurônios do RVLM e a atividade eferente simpática. Alterações nos diferentes níveis do sistema neural de regulação cardiovascular podem resultar em hiperatividade simpática e conseqüentemente em hipertensão arterial