Mecanismos da sensibilidade à baixa glicose dos neurônios do núcleo do trato solitário de ratos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Barbosa, Patrik Saul Zarpellon
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cell electrophysiology; Eletrofisiologia celular; GI neurons; Glucose sensitivity; Neurônios do NTS; Neurônios GI; NTS neurons; Sensibilidade à glicose
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-08092022-152251/

A glicose é o principal substrato energético do sistema nervoso central (SNC). A regulação da glicemia se dá por mecanismos endócrinos e comportamentais, e o SNC controla esses mecanismos de respostas. A resposta contra-regulatória (CCR) é uma resposta autonômica que impede níveis glicêmicos muito baixos, e a falha dessa resposta é um problema de saúde, sobretudo para os diabéticos. Os neurônios do núcleo do trato solitário (NTS) são sensíveis às oscilações na concentração da glicose extracelular. E essas mudanças levam a alterações nas propriedades passivas da membrana celular. Grande parte dos neurônios do NTS desafiados com uma solução com baixa glicose (de 5 mM para 0,5 mM de glicose extracelular) tem seus potenciais de membrana despolarizados por um mecanismo não compreendido ainda. Neste trabalho decidimos investigar com mais detalhes os mecanismos da despolarização induzida por baixa concentração de glicose extracelular (baixa glicose) nos neurônios do NTS. Primeiro decidimos investigar se as alterações induzidas pela baixa glicose poderiam ser mimetizadas pela redução da síntese de ATP pela mitocôndria usando o desacoplador mitocondrial CCCP (1 µM). Mostramos que o CCCP reproduziu os efeitos da baixa glicose: despolarizando a membrana, induzindo uma corrente de entrada, diminuindo a resistência de entrada e mimetizando algumas alterações no potencial de ação (PA) desses neurônios. Para testar se glicose baixa, bem como o CCCP, estaria despolarizando a membrana via inibição da Na+/K+ ATPase - afetando o gradiente iônico - inibimos a atividade da bomba com 10 µM de ouabaína. O potencial de membrana despolarizou como na baixa glicose, mas não houve diminuição na resistência de entrada, nem alterações nos parâmetros de PA. Por outro lado, a ativação ou inibição da AMP quinase (AMPK), uma enzima ativada em situações de baixa de ATP intracelular, não reproduziu ou antagonizou os efeitos da baixa glicose de forma geral. Como objetivo paralelo, verificamos se o BDNF, por estar envolvido na modulação de neurônios do NTS e de respostas no balanço energético, poderia mimetizar os efeitos da baixa glicose. No geral, o BDNF não reproduziu esses efeitos, mas reduziu o limiar de disparo e a latência para o disparo dos PAs. Concluímos que a perfusão dos neurônios do NTS subpostremal com uma solução de baixa glicose despolariza a membrana provavelmente por uma redução do ATP intracelular, mas não pela ativação de AMPK ou diminuição da atividade da Na+/K+ ATPase. Além disso, o BDNF não reproduziu os efeitos da baixa glicose e provavelmente não os medeia.