Ajustes cardiovasculares e do equilibrio hidroeletrolítico induzidos por soluções hipertônicas em ratos com lesão do núcleo do trato solitário comissural / Cardiovascular and hydroelectrolytic balance adjustments induced by hypertonic solutions in rats with commissural nucleus of tract solitary lesions

RESUMO

O sistema nervoso central (SNC) tem um papel fundamental na regulação de mecanismos que controlam a osmolaridade dos líquidos corporais. O núcleo do trato solitário (NTS) é o sítio primário das aferências cardiovasculares e de osmorreceptores periféricos e se projeta à áreas prosencefálicas envolvidas com a regulação cardiovascular e do equilíbrio hidroeletrolítico. Demonstramos anteriormente que animais com lesão da porção comissural do NTS (commNTS) tem maior ingestão de água, natriurese e resposta pressora frente a sobrecarga intragástrica (ig) de NaCl 2 M. Os mecanismos responsáveis por estas alterações ainda não foram determinados. Uma vez que o estímulo com NaCl 2 M ig (2 ml) ativa osmorreceptores centrais e periféricos, não sabemos até o momento os efeitos da lesão do commNTS sobre as respostas observadas após a estimulação específica de osmorreceptores periféricos, que pode ser feita com NaCl 0,6 M ig. (2 ml). Desta forma os nossos objetivos foram a) estudar os mecanismos que medeiam o aumento da pressão arterial e da natriurese após a sobrecarga de NaCl 2 M em animais com lesão do commNTS; b) verificar as alterações na expressão da proteína c-Fos após NaCl 2 M ig em ratos com lesão fictícia (sham) ou lesão do commNTS; c) verificar as alterações na expressão gênica no PVN após NaCl 2 M ig, d) estudar os efeitos na pressão arterial, na ingestão de água e na excreção renal subseqüentes a administração de NaCl 0,6 M ig, bem como os mecanismos responsáveis pelas alterações, em ratos com lesão fictícia (sham) ou lesão do commNTS; e) verificar as alterações na expressão da proteína c-Fos após NaCl 0,6 M ig em ratos com lesão fictícia (sham) ou lesão do commNTS. Ratos Holtzman (280-320 g) foram utilizados. A lesão eletrolítica ou lesão fictícia (sham) do commNTS, e todos os experimentos foram realizados na fase crônica da lesão (14 a 21 dias. Para a lesão do commNTS, uma craniotomia parcial foi realizada e a superfície dorsal do bulbo foi exposta. A lesão eletrolítica foi realizada por meio de duas correntes de 1 mA por 5 s, com intervalo de 30 s entre elas. Nos ratos sham, o eletrodo foi posicionado nas mesmas coordenadas, exceto que não foi passada corrente elétrica. Observamos que os ratos com lesão eletrolítica do commNTS a resposta pressora do quimiorreflexo, testado com KCN (iv), foi reduzida, enquanto que o barorreflexo manteve-se inalterado. Nos ratos com lesão do commNTS, a sobrecarga de NaCl 2 M promoveu aumento da pressão arterial, que foi dependente de vasopressina. A gavagem com NaCl 2 M também promoveu pronunciada expressão de c-Fos nas regiões magnocelular do núcleo paraventricular do hipotálamo (mPVN) e no núcleo supra-óptico (SON) e essa foi significantemente maior nos ratos com lesão do commNTS do que nos ratos sham. Ambos os grupos tiveram aumento da secreção de vasopressina e ocitocina após NaCl 2 M ig, embora ratos com lesão do commNTS a secreção de vasopressina foi maior. Após a sobrecarga de NaCl 0,6 M, que ativa osmorreceptores periféricos, observamos que os ratos com lesão do commNTS tiveram resposta pressora mediada por vasopressina, incremento da resposta dipsogênica, bem como um maior aumento na expressão de c-Fos no SON comparado com animais sham. Em conclusão, nossos resultados mostram que a lesão do commNTS facilita a ingestão de água e a hipertensão dependente de vasopressina após aumento sobrecarga de NaCl hipertônico, seja a solução hipertônica capaz de alterar a osmolaridade plasmática (ativação de osmorreceptores centrais e periféricos) ou apenas a osmolaridade da região hepato-portal (ativação de osmorreceptores periféricos). As alterações na natriurese em ratos lesados submetidos a gavagem com NaCl 2 M parece ser dependente do aumento na pressão arterial nestes animais. Esses resultados sugerem que o commNTS faz parte de uma circuitaria neural inibitória que controla a pressão arterial, secreção de vasopressina, ingestão de água e ativação de áreas prosencefálicas frente à hiperosmolaridade, que ativa os osmorreceptores centrais e/ou periféricos

ABSTRACT

The central nervous system has an important role controlling the mechanisms involved in the regulation of body fluid osmolality. The nucleus of the solitary tract (NTS) is the primary site of cardiovascular and peripheral osmoreceptors afferents and projects to prosencephalic areas involved in hydroelectrolytic balance and cardiovascular regulation. We have demonstrated that commissural NTS (commNTS) lesioned rats had an increase in arterial pressure and a greater increase in water intake and natriuresis after 2 M NaCl intragastric (ig) load. The mechanisms involved in these responses are not known. Since 2 M NaCl ig (2 ml) activates central and peripheral osmoreceptors, it is not known the effects of the commNTS lesion on the responses induced only by the activation of the peripheral osmoreceptors, which can be done by 0.6 M NaCl (2 ml) ig. Thus, the aims of this study were a) to study the mechanisms involved in the increase of the arterial pressure and natriuresis in commNTS lesioned rats after 2 M NaCl ig; b) to verify the changes in c-Fos expression after 2 M NaCl ig in sham and commNTS lesioned rats; c) to verify the changes in gene expression in PVN after 2 M NaCl ig in naïve rats; d) to study the effects on arterial pressure, water intake and renal excretion after 0.6 M NaCl, as well as, the mechanisms involved in these responses, in sham and in commNTS lesioned rats; e) to verify the changes in c-Fos expression after 0.6 M NaCl ig in sham and commNTS lesioned rats. Male Holtzman rats (280-320 g) were used. Electrolytic lesion of the commNTS and all experiments were be performed in chronic period of lesion (14 to 21 days. For the lesion, a partial craniotomy of the occipital bone was performed, and the dorsal surface of the brainstem was exposed. The electrolytic lesion was performed using a cathodal current (1 mA during 5 seconds, for two times). Sham lesioned rats had the electrode placed along the same coordinates, except that no current was passed. We observed that the pressor response to chemoreflex, tested with KCN (iv), was reduced in commNTS lesioned rats, while baroreflex remained intact. In the commNTS lesioned rats, 2 M NaCl ig induced a vasopressin dependent-pressor response for at least 60 min. After 2 M NaCl, we observed that the number of the cFos expressing cells in the magnocelular paraventricular nucleus (mPVN) and in the supra-optic nucleus of the hypothalamus were greater in the commNTS lesioned rats, indeed both groups had increase in vasopressin and oxcitocin in plasma after 2 M NaCl load, but in commNTS lesioned animals the increase in vasopressin was bigger. After 0.6 M NaCl that activates only peripheral osmoreceptors, it was observed that commNTS lesioned rats presented an increase in arterial pressure dependent on vasopressin, a greater increase in water intake, and also a greater cFos expression in SON compared to sham. In conclusion, the present data demonstrated that the commNTS lesion facilitates the water intake and the hypertension dependent on vasopressin secretion after hypertonic NaCl overload, regardless the hypertonic solution is able to activate central and/or peripheral osmorreceptors. The changes in the natriuresis observed in lesioned rats after 2 M NaCl seems to be dependent on the increase in arterial pressure in these animals. These results suggest that the commNTS is parte of an inhibitory circuitry that controls arterial pressure, vasopressin secretion and water intake and activation of prosencephalic areas after hyperosmotic stimuli, which activate central and/or peripheral osmoreceptors