Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos
| Main Author: | |
|---|---|
| Publication Date: | 2019 |
| Format: | Doctoral thesis |
| Language: | por |
| Source: | Repositório Institucional da UECE |
| Download full: | https://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=106650 |
Summary: | <div style=""><font face="Arial, Verdana"><span style="font-size: 13.3333px;">A melatonina é um neuro-hormônio produzido principalmente pela glândula pineal e possui diversos efeitos biológicos já relatados, como: antioxidante, antinociceptivo, efeito inibitório sobre a excitabilidade neuronal no sistema nervoso central (SNC) e sobre correntes de cálcio dependentes de voltagem no gânglio da raiz dorsal (GRD). O GRD representa um conjunto de corpos celulares que conduz informações sensoriais da periferia para o SNC. Esse tecido apresenta um alto grau de heterogeneidade neuronal e várias classificações já foram propostas para agrupar essas células. Embora haja relatos da ação da melatonina no GRD, não há dados sobre o efeito desse hormônio sobre a excitabilidade dos neurônios desse gânglio, que representa uma estrutura importante da fisiologia sensorial. Assim, investigou-se o efeito da melatonina sobre a excitabilidade de diferentes subpopulações (N0 e Ninf) de neurossomas do GRD de ratos e o respectivo mecanismo de ação. Para tal foram utilizados ratos Wistar machos com massa corpórea compreendida entre 200-300 gramas. Os animais foram submetidos a um ciclo de 12 horas claro/escuro. Após o sacrifício, por inalação do CO2, foram dissecados os GRDs localizados nos segmentos lombares L4 e L5. Foram realizados experimentos com as técnicas do microeletrodo intracelular, patch clamp e RT-PCR em tempo real. A melatonina (10.0 1000.0 nM) causou uma redução da excitabilidade nos neurônios N0. Essa redução pôde ser observada pelo bloqueio do potencial de ação (PA) bem como pelo aumento da reobase. Em relação aos parâmetros passivos da membrana, a melatonina causou uma hiperpolarização do potencial de repouso (PR) e aumento da resistência de entrada (Rin). Esses efeitos foram bloqueados na presença do luzindol, um antagonista inespecífico dos receptores de membrana da melatonina. Além disso, foi encontrado que o GRD expressa o gene que codifica o receptor de melatonina do tipo MT1, o que sugere que os efeitos observados foram do tipo hormonal e foram mediados pelo receptor MT1. Em relação aos neurônios Ninf, a melatonina (0,1 nM 1000.0 nM) também exerceu uma redução na excitabilidade, mas apresentou uma potência farmacológica bem maior, onde a partir de 100.0 pM, já foram observados bloqueios do PA, enquanto nos neurônios N0 os bloqueios só foram observados a partir de 1.0 nM. Houve neurônios Ninf em que o efeito inibitório da excitabilidade não foi observado (neurons with sensitivity of excitability to melatonin absent - NSEMA) e outros em que houve bloqueio do PA e aumento da reobase (neurons with sensitivity </span></font><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">of excitability to melatonin present - NSEMP). Em relação aos parâmetros passivos, a melatonina causou uma hiperpolarização do PR em ambos os subtipos, mas o aumento da Rin só foi observado nos neurônios NSEMA. Em relação aos parâmetros ativos, a melatonina causou uma redução na (dV/dt)max ascendente, o que corrobora o efeito inibitório na excitabilidade. Esse parâmetro não foi alterado nas células NSEMA. Visando elucidar o mecanismo de ação desse hormônio sobre a excitabilidade, seu efeito dele sobre as correntes iônicas dependentes de voltagem foi investigado. A melatonina (1000.0 nM) reduziu a corrente de entrada, mas não alterou a corrente de saída, que são provavelmente compostas, principalmente, pelos íons sódio e potássio respectivamente. Após esse conjunto de experimentos, a corrente de sódio foi isolada por meio de bloqueadores farmacológicos, para caracterizar o efeito da melatonina sobre esses canais, que são essenciais para a geração do PA e o controle da excitabilidade. A melatonina reduziu a condutância ao sódio em torno de 20% dos valores controle e desviou a curva de ativação corrente-voltagem (I-V) para valores mais hiperpolarizados. Além disso, a melatonina causou um desvio da curva de inativação para valores mais hiperpolarizados, que pode resultar na redução da condutância ao sódio e, consequentemente, uma redução da excitabilidade. Assim, sugere-se que o efeito desempenhado pela melatonina nesse tecido ocorre por meio da ligação ao seu receptor de membrana MT1, desencadeando uma via de segundos mensageiros, que culmina na inibição da corrente de Na+ e, consequentemente, redução da excitabilidade. </span><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">Palavras-chave: Melatonina. Excitabilidade neuronal. Gânglio da raiz dorsal. Canais de sódio. Patch clamp.</span></div> |
| id |
UECE-0_ce56ce67c9e7f24d2af38ecff5ba011d |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:uece.br:106650 |
| network_acronym_str |
UECE-0 |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UECE |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratosCiências fisiológicas Gânglio da raiz dorsal Melatonina Patch-Clamp<div style=""><font face="Arial, Verdana"><span style="font-size: 13.3333px;">A melatonina é um neuro-hormônio produzido principalmente pela glândula pineal e possui diversos efeitos biológicos já relatados, como: antioxidante, antinociceptivo, efeito inibitório sobre a excitabilidade neuronal no sistema nervoso central (SNC) e sobre correntes de cálcio dependentes de voltagem no gânglio da raiz dorsal (GRD). O GRD representa um conjunto de corpos celulares que conduz informações sensoriais da periferia para o SNC. Esse tecido apresenta um alto grau de heterogeneidade neuronal e várias classificações já foram propostas para agrupar essas células. Embora haja relatos da ação da melatonina no GRD, não há dados sobre o efeito desse hormônio sobre a excitabilidade dos neurônios desse gânglio, que representa uma estrutura importante da fisiologia sensorial. Assim, investigou-se o efeito da melatonina sobre a excitabilidade de diferentes subpopulações (N0 e Ninf) de neurossomas do GRD de ratos e o respectivo mecanismo de ação. Para tal foram utilizados ratos Wistar machos com massa corpórea compreendida entre 200-300 gramas. Os animais foram submetidos a um ciclo de 12 horas claro/escuro. Após o sacrifício, por inalação do CO2, foram dissecados os GRDs localizados nos segmentos lombares L4 e L5. Foram realizados experimentos com as técnicas do microeletrodo intracelular, patch clamp e RT-PCR em tempo real. A melatonina (10.0 1000.0 nM) causou uma redução da excitabilidade nos neurônios N0. Essa redução pôde ser observada pelo bloqueio do potencial de ação (PA) bem como pelo aumento da reobase. Em relação aos parâmetros passivos da membrana, a melatonina causou uma hiperpolarização do potencial de repouso (PR) e aumento da resistência de entrada (Rin). Esses efeitos foram bloqueados na presença do luzindol, um antagonista inespecífico dos receptores de membrana da melatonina. Além disso, foi encontrado que o GRD expressa o gene que codifica o receptor de melatonina do tipo MT1, o que sugere que os efeitos observados foram do tipo hormonal e foram mediados pelo receptor MT1. Em relação aos neurônios Ninf, a melatonina (0,1 nM 1000.0 nM) também exerceu uma redução na excitabilidade, mas apresentou uma potência farmacológica bem maior, onde a partir de 100.0 pM, já foram observados bloqueios do PA, enquanto nos neurônios N0 os bloqueios só foram observados a partir de 1.0 nM. Houve neurônios Ninf em que o efeito inibitório da excitabilidade não foi observado (neurons with sensitivity of excitability to melatonin absent - NSEMA) e outros em que houve bloqueio do PA e aumento da reobase (neurons with sensitivity </span></font><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">of excitability to melatonin present - NSEMP). Em relação aos parâmetros passivos, a melatonina causou uma hiperpolarização do PR em ambos os subtipos, mas o aumento da Rin só foi observado nos neurônios NSEMA. Em relação aos parâmetros ativos, a melatonina causou uma redução na (dV/dt)max ascendente, o que corrobora o efeito inibitório na excitabilidade. Esse parâmetro não foi alterado nas células NSEMA. Visando elucidar o mecanismo de ação desse hormônio sobre a excitabilidade, seu efeito dele sobre as correntes iônicas dependentes de voltagem foi investigado. A melatonina (1000.0 nM) reduziu a corrente de entrada, mas não alterou a corrente de saída, que são provavelmente compostas, principalmente, pelos íons sódio e potássio respectivamente. Após esse conjunto de experimentos, a corrente de sódio foi isolada por meio de bloqueadores farmacológicos, para caracterizar o efeito da melatonina sobre esses canais, que são essenciais para a geração do PA e o controle da excitabilidade. A melatonina reduziu a condutância ao sódio em torno de 20% dos valores controle e desviou a curva de ativação corrente-voltagem (I-V) para valores mais hiperpolarizados. Além disso, a melatonina causou um desvio da curva de inativação para valores mais hiperpolarizados, que pode resultar na redução da condutância ao sódio e, consequentemente, uma redução da excitabilidade. Assim, sugere-se que o efeito desempenhado pela melatonina nesse tecido ocorre por meio da ligação ao seu receptor de membrana MT1, desencadeando uma via de segundos mensageiros, que culmina na inibição da corrente de Na+ e, consequentemente, redução da excitabilidade. </span><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">Palavras-chave: Melatonina. Excitabilidade neuronal. Gânglio da raiz dorsal. Canais de sódio. Patch clamp.</span></div><div style=""><font face="Arial, Verdana"><span style="font-size: 13.3333px;">Melatonin is a neurohormone produced mainly by the pineal gland and has several biological effects, such as: antioxidant, antinociceptive, inhibitory effect on neuronal excitability in the central nervous system (CNS) and on voltage-dependent calcium currents in the dorsal root ganglia (DRG). The DRG represents a collection of cell bodies that conveys sensory information from the periphery to the CNS. This tissue presents a high degree of neuronal heterogeneity and several classifications have already been proposed to group these cells. Although there are reports of the action of melatonin on the DRG, there are no report on the effect of this hormone on the excitability of the neurons of this ganglion, which represents an important structure of sensory physiology. Thus, we decided to investigate the effect of melatonin on the excitability of different subpopulations (N0 and Ninf) of rat DRG neurosomes and their mechanism of action. Male Wistar rats weighting 200-300 grams were used. The animals were submitted to a light/dark cycle of 12 hours. After the sacrifice, by CO2 inhalation, the DRGs located in the lumbar segments L4 and L5 were dissected. Experiments were carried out using sharp microelectrode technique, patch clamp and real-time RT-PCR. Melatonin (10.0 - 1000.0 nM) caused a reduction in excitability in N0 neurons. This reduction could be observed by blocking action potential (AP) as well as by increased reobase. Regarding the passive membrane parameters, melatonin caused a hyperpolarization of the resting membrane potential (RMP) and increase of the input resistance (Rin). These effects were blocked in the presence of luzindole, a nonspecific antagonist of melatonin membrane receptors. Furthermore, it has been found that DRG expresses the gene coding for the MT1 melatonin receptor, which suggests that the observed effects were of the hormonal type and were mediated by the MT1 receptor. Regarding Ninf neurons, melatonin (0.1 nM - 1000.0 nM) also exerted a reduction in excitability, but showed a much higher pharmacological potency, where from 100.0 pM, AP blockades were already observed, while in neurons N0 the blockades were only observed from 1.0 nM. There were Ninf neurons in which the inhibitory effect of excitability was not observed (neurons with sensitivity of melatonin absent - NSEMA) and others which there was AP blockade and rheobase increase (neurons with sensitivity of excitability to melatonin present NSEMP). Regarding the passive parameters, melatonin caused a hyperpolarization of RMP in both subtypes, but the increase of Rin only was observed in NSEMA neurons. Regarding the active </span></font><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">parameters, melatonin caused a decrease in the (dV/dt)max ascending, which corroborates the inhibitory effect on excitability. This parameter was not changed in NSEMA cells. Aiming to elucidate the mechanism of action of this hormone on excitability, we investigated its effect on voltage-dependent ion currents. Melatonin (1000.0 nM) reduced the inward current but did not change the outward current, which are probably composed mainly of the sodium and potassium ions, respectively. After this set of experiments, we isolated the sodium current through pharmacological blockers to characterize the effect of melatonin on these channels, which are essential for the generation of AP and the control of excitability. Melatonin reduced sodium conductance by about 20% of the control values and shifted the current-voltage (I-V) activation curve to more hyperpolarized values. In addition, melatonin caused a shift from the inactivation curve to more hyperpolarized values, which may result in reduced sodium conductance and, consequently, a reduction in excitability. Thus, it is suggested that the effect of melatonin on this tissue occurs through binding to its membrane receptor MT1, triggering a second messenger pathway, culminating in the inhibition of Na+ current and, consequently, reduction of excitability. </span><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">Keywords: Melatonin. Neuronal excitability. Dorsal root ganglion. Sodium channels. Patch clamp.</span></div>Universidade Estadual do CearáFRANCISCO WALBER FERREIRA DA SILVAAbreu, Klausen Oliveira2022-06-24T14:58:36Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=106650info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UECEinstname:Universidade Estadual do Cearáinstacron:UECE2022-06-24T14:58:36Zoai:uece.br:106650Repositório InstitucionalPUBhttps://siduece.uece.br/siduece/api/oai/requestopendoar:2022-06-24T14:58:36Repositório Institucional da UECE - Universidade Estadual do Cearáfalse |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos |
| title |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos |
| spellingShingle |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos Abreu, Klausen Oliveira Ciências fisiológicas Gânglio da raiz dorsal Melatonina Patch-Clamp |
| title_short |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos |
| title_full |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos |
| title_fullStr |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos |
| title_full_unstemmed |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos |
| title_sort |
Efeitos da melatonina sobre a excitabilidade de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos |
| author |
Abreu, Klausen Oliveira |
| author_facet |
Abreu, Klausen Oliveira |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
FRANCISCO WALBER FERREIRA DA SILVA |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Abreu, Klausen Oliveira |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Ciências fisiológicas Gânglio da raiz dorsal Melatonina Patch-Clamp |
| topic |
Ciências fisiológicas Gânglio da raiz dorsal Melatonina Patch-Clamp |
| description |
<div style=""><font face="Arial, Verdana"><span style="font-size: 13.3333px;">A melatonina é um neuro-hormônio produzido principalmente pela glândula pineal e possui diversos efeitos biológicos já relatados, como: antioxidante, antinociceptivo, efeito inibitório sobre a excitabilidade neuronal no sistema nervoso central (SNC) e sobre correntes de cálcio dependentes de voltagem no gânglio da raiz dorsal (GRD). O GRD representa um conjunto de corpos celulares que conduz informações sensoriais da periferia para o SNC. Esse tecido apresenta um alto grau de heterogeneidade neuronal e várias classificações já foram propostas para agrupar essas células. Embora haja relatos da ação da melatonina no GRD, não há dados sobre o efeito desse hormônio sobre a excitabilidade dos neurônios desse gânglio, que representa uma estrutura importante da fisiologia sensorial. Assim, investigou-se o efeito da melatonina sobre a excitabilidade de diferentes subpopulações (N0 e Ninf) de neurossomas do GRD de ratos e o respectivo mecanismo de ação. Para tal foram utilizados ratos Wistar machos com massa corpórea compreendida entre 200-300 gramas. Os animais foram submetidos a um ciclo de 12 horas claro/escuro. Após o sacrifício, por inalação do CO2, foram dissecados os GRDs localizados nos segmentos lombares L4 e L5. Foram realizados experimentos com as técnicas do microeletrodo intracelular, patch clamp e RT-PCR em tempo real. A melatonina (10.0 1000.0 nM) causou uma redução da excitabilidade nos neurônios N0. Essa redução pôde ser observada pelo bloqueio do potencial de ação (PA) bem como pelo aumento da reobase. Em relação aos parâmetros passivos da membrana, a melatonina causou uma hiperpolarização do potencial de repouso (PR) e aumento da resistência de entrada (Rin). Esses efeitos foram bloqueados na presença do luzindol, um antagonista inespecífico dos receptores de membrana da melatonina. Além disso, foi encontrado que o GRD expressa o gene que codifica o receptor de melatonina do tipo MT1, o que sugere que os efeitos observados foram do tipo hormonal e foram mediados pelo receptor MT1. Em relação aos neurônios Ninf, a melatonina (0,1 nM 1000.0 nM) também exerceu uma redução na excitabilidade, mas apresentou uma potência farmacológica bem maior, onde a partir de 100.0 pM, já foram observados bloqueios do PA, enquanto nos neurônios N0 os bloqueios só foram observados a partir de 1.0 nM. Houve neurônios Ninf em que o efeito inibitório da excitabilidade não foi observado (neurons with sensitivity of excitability to melatonin absent - NSEMA) e outros em que houve bloqueio do PA e aumento da reobase (neurons with sensitivity </span></font><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">of excitability to melatonin present - NSEMP). Em relação aos parâmetros passivos, a melatonina causou uma hiperpolarização do PR em ambos os subtipos, mas o aumento da Rin só foi observado nos neurônios NSEMA. Em relação aos parâmetros ativos, a melatonina causou uma redução na (dV/dt)max ascendente, o que corrobora o efeito inibitório na excitabilidade. Esse parâmetro não foi alterado nas células NSEMA. Visando elucidar o mecanismo de ação desse hormônio sobre a excitabilidade, seu efeito dele sobre as correntes iônicas dependentes de voltagem foi investigado. A melatonina (1000.0 nM) reduziu a corrente de entrada, mas não alterou a corrente de saída, que são provavelmente compostas, principalmente, pelos íons sódio e potássio respectivamente. Após esse conjunto de experimentos, a corrente de sódio foi isolada por meio de bloqueadores farmacológicos, para caracterizar o efeito da melatonina sobre esses canais, que são essenciais para a geração do PA e o controle da excitabilidade. A melatonina reduziu a condutância ao sódio em torno de 20% dos valores controle e desviou a curva de ativação corrente-voltagem (I-V) para valores mais hiperpolarizados. Além disso, a melatonina causou um desvio da curva de inativação para valores mais hiperpolarizados, que pode resultar na redução da condutância ao sódio e, consequentemente, uma redução da excitabilidade. Assim, sugere-se que o efeito desempenhado pela melatonina nesse tecido ocorre por meio da ligação ao seu receptor de membrana MT1, desencadeando uma via de segundos mensageiros, que culmina na inibição da corrente de Na+ e, consequentemente, redução da excitabilidade. </span><span style="font-size: 13.3333px; font-family: Arial, Verdana;">Palavras-chave: Melatonina. Excitabilidade neuronal. Gânglio da raiz dorsal. Canais de sódio. Patch clamp.</span></div> |
| publishDate |
2019 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2019 2022-06-24T14:58:36Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| format |
doctoralThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=106650 |
| url |
https://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=106650 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual do Ceará |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual do Ceará |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UECE instname:Universidade Estadual do Ceará instacron:UECE |
| instname_str |
Universidade Estadual do Ceará |
| instacron_str |
UECE |
| institution |
UECE |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UECE |
| collection |
Repositório Institucional da UECE |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UECE - Universidade Estadual do Ceará |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1828296010390044672 |