Modulação da transmissão colinérgica no órgão eléctrico de Torpedo marmorata (Risso, 1810) - Alves, Alexandra Carvalho (2009)
Este estudo incidiu nos mecanismos envolvidos na modulação da transmissão colinérgica por receptores nicotínicos (nAChR) pré-sinápticos. Neste trabalho, utilizaram-se os electrócitos do órgão eléctrico de Torpedo marmorata, como detectores de libertação de ACh em tempo real através da medição de potenciais de electroplaca (EPP) numa pilha de electrócitos sobrepostos (prisma). Estes potenciais resultam da libertação síncrona de ACh a partir de uma miríade de sinapses e possibilitam estudos sobre a neuromodulação nicotínica com uma resolução de milisegundos. Para tal, avaliou-se o efeito da aplicação do agonista dos nAChR, iodeto de 1,1- dimetil-4-fenilpiperazínio (DMPP), durante 5 s sobre os potenciais eléctricos dos prismas. A presença de DMPP aumentou a amplitude (~ 20%) e a área (~ 37%) dos EPP, sendo este aumento dependente da concentração de agonista (n=10). O efeito facilitatório do DMPP (0,1-10 μM) na amplitude e na área dos prismas aumentou com a redução da concentração extracelular de Ca2+ de 3,4 mM (concentração fisiológica normal) para 1,7, 1,275 e 0,85 mM. Os resultados obtidos quando se avaliou a razão área/pico e latência demonstraram que os parâmetros relacionados com o tempo do sinal foram menos sensíveis à diminuição do Ca2+ extracelular. O efeito facilitatório da ACh libertada endogenamente foi prevenido na presença dos antagonistas nicotínicos, dihidro- beta-eritroidina (DH-β-E) e hexametónio (HE). Estes resultados mostram que a acetilcolina (ACh) aumenta a sua própria libertação através da activação de nAChR. Este mecanismo pode funcionar como um amplificador pré-sináptico, aumentando a margem de segurança da transmissão sináptica, semelhante ao que foi observado na junção neuromuscular do rato (Faria et al., 2003). Para avaliar se as respostas eléctricas dos prismas ao DMPP teriam origem pré ou pós-sináptica, bloqueou-se a condução do impulso nervoso com TTX (1 μM) e inibiu-se a actividade da acetilcolinesterase (AChE) com neostigmina (20 μM). Nestas circunstâncias, a aplicação de ACh (100 μM) produziu potenciais pós-sinápticos superiores a 100 mV durante alguns segundos, ao contrário do que se observou após a aplicação de DMPP (100 μM) (n=4). Os resultados mostram claramente que o DMPP actua pré-sinapticamente facilitando a libertação de ACh, e que a sua actividade póssináptica é negligenciável. Para confirmar esta hipótese, realizaram-se ensaios com terminais nervosos isolados (sinaptossomas) do órgão eléctrico de Torpedo, onde foi possível medir directamente a libertação de ACh através de um método de quimioluminescência. Nestas circunstâncias, o DMPP aumentou a libertação de ACh (~ 30%) induzida através da despolarização dos sinaptossomas com veratridina (100 μM) ou KCl (40 mM), confirmando a natureza pré-sináptica da acção do DMPP. À semelhança do que se observou nas experiências electrofisiológicas com os prismas de Torpedo, o efeito facilitatório do DMPP nos sinaptossomas foi prevenido pela DH-β-E (3 μM), um antagonista dos nAChR contendo sub-unidades α3/4β2 dos nAChR. A relação espacial entre os nAChR e as zonas activas de libertação de ACh foi avaliada electrofisiológicamente usando os quelantes de Ca2+ BAPTA-AM e EGTAAM. Esta metodologia, demonstrou a influência dos microdomínios de Ca2+ na modulação da libertação de ACh pelos nAChR pré-sinápticos. Os sensores de Ca2+ (da libertação de ACh) aparentam não estar co-localizados com os nAChR. Este trabalho constitui a primeira tentativa, de que se tem conhecimento, para avaliar o papel dos autoreceptores nicotínicos no órgão eléctrico do T. marmorata. Serão necessárias mais experiências para caracterizar melhor o subtipo de nAChR envolvido na facilitação de ACh nesta preparação.