Control of cardiovascular responses to stress by endocannabinoid neurotransmission in the bed nucleus of the stria terminalis in rats: interaction with the NMDA receptor/NO/cGMP/protein kinase G signaling pathway and involvement of lateral hypothalamus

Autor: Souza, Lucas Gomes de
Přispěvatelé: Crestani, Carlos Cesar
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSCAR
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
Popis: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) The bed nucleus of the stria terminalis (BNST) is a structure located in the rostral forebrain, which has been implicated in autonomic, neuroendocrine and behavioral responses during aversive situations. A recent study from our group showed an inhibitory influence of endocannabinoid signaling within the BNST, acting through the local CB1 receptor, in the tachycardia induced by acute restraint stress, but with no effects on the arterial pressure increase and the sympathetic-mediated cutaneous vasoconstriction. Based upon that, one of the objectives of this work was to evaluate the involvement of NMDA glutamatergic receptor and local nitric oxide (NO) signaling in the control of cardiovascular responses to acute restraint stress by BNST endocannabinoid neurotransmission BNST. We observed that CB1 receptor antagonism in the BNST increased the release of nitric oxide (NO) during acute restraint stress. In addition, bilateral microinjection of the selective CB1 receptor antagonist (AM251) into the BNST facilitated the tachycardic response, but with no effects the pressure response and the cutaneous tail temperature drop induced by acute restraint stress. The facilitation of the tachycardic response to acute restraint stress caused by treatment with the selective CB1 receptor antagonist in the BNST was completely abolished after local pretreatment with a NMDA selective glutamatergic receptor antagonist (LY235959), as well as with selective inhibitors of the enzymes neuronal nitric oxide synthase (NPLA) and soluble guanylate cyclase enzyme (ODQ) and protein kinase G (KT5823). Our results suggest that endocannabinoid neurotransmission in the BNST inhibits local glutamatergic neurotransmission via NMDA/nNOS/sGC/protein kinase G signaling; and this mechanism is involved in the control of tachycardiac response to stress. We also assessed the involvement of GABAergic neurotransmission in the lateral hypothalamus (LH) in the control of cardiovascular responses to acute restraint stress by BNST CB1 receptors. Experiments of characterization of LH GABAergic neurotransmission revealed that bilateral microinjection of a selective GABAA receptor antagonist (SR95531) into the LH, but not a selective GABAB receptor antagonist (CGP35348), reduced the tachycardia response to acute restraint stress, but without affecting the pressor responses and the drop in tail skin temperature. These findings indicated that GABAergic neurotransmission in the LH, acting through local GABAA receptors, plays a facilitatory role in the tachycardic response to restraint stress. Evaluation of the participation of LH GABAergic neurotransmission in HL in the control of cardiovascular responses to acute restraint stress by CB1 receptor in BNST revealed that microinjection of the selective CB1 receptor antagonist into the BNST decreased the neuronal activation of LH neurons during acute restraint stress. Besides, facilitation of tachycardia caused by acute restraint stress following microinjection of AM251 into the BNST was abolished by pretreatment with a selective receptor antagonist GABAA (SR95531) in the LH. Finally, we investigated the involvement of CB1 and CB2 receptors in the BNST in innate anxiety and anxiogenic response to acute restraint stress. Analysis of gene expression revealed the expression of both CB1 and CB2 receptors in the anterior and posterior divisions of the BNST. Intra-BNST microinjection of the selective CB1 receptor antagonist (AM251) increased the open arms exploration of the elevated plus-maze (EPM) in naive animals and inhibited the anxiogenic effect observed in the EPM triggered by acute restraint stress. On the other hand, intra-BNST microinjection of a selective CB2 receptor antagonist (JTE907) dose-dependently increased the innate anxiety in the EPM and inhibited the anxiogenic response evoked by restraint. These results indicate that CB1 and CB2 receptors present in the BNST are involved in the control of innate anxiety and anxiogenic responses evoked by stress. O núcleo leito da estria terminal (NLET) é uma estrutura localizada no prosencéfalo rostral, que participa no processamento das respostas autônomas, neuroendócrinas e comportamentais durante situações aversivas. Um estudo recente do nosso grupo evidenciou uma influência inibitória da sinalização endocanabinóide no NLET, agindo através do receptor CB1 local, na resposta de taquicardia induzida pelo estresse de restrição agudo, porém sem influenciar as respostas de aumento da pressão arterial média e vasoconstrição cutânea da cauda. Neste sentido, um dos objetivos desse trabalho foi avaliar o envolvimento do receptor glutamatérgico NMDA e da sinalização do óxido nítrico (NO) locais no controle das respostas cardiovasculares ao estresse de restrição pela neurotransmissão endocanabinóide no NLET. Nós observamos que o antagonismo do receptor CB1 no (AM251) NLET aumentou a liberação de óxido nítrico (NO) durante o estresse de restrição. Além disso, a microinjeção bilateral do antagonista seletivo do receptor CB1 (AM251) no NLET facilitou a resposta taquicárdica, porém sem afetar as respostas pressora e de queda da temperatura cutânea da cauda induzidas pelo estresse de restrição agudo. A facilitação da resposta taquicárdica ao estresse de restrição causada pelo tratamento com o antagonista seletivo do receptor CB1 no NLET foi completamente abolida após o pré-tratamento local com um antagonista seletivo do receptor glutamatérgico NMDA (LY235959), bem como com inibidores seletivos das enzimas óxido nítrico sintase neuronial (NPLA) e guanilato ciclase solúvel (ODQ) e da proteína quinase G (KT5823). Nossos resultados sugerem que a neurotransmissão endocanabinóide no NLET inibe a via de sinalização receptor NMDA/nNOS/GCs/proteína quinase G; e esse mecanismo está envolvido no controle da resposta taquicárdica ao estresse. Nós também avaliamos o envolvimento da neurotransmissão GABAérgica no hipotálamo lateral (HL) no controle das respostas cardiovasculares ao estresse de restrição agudo pelo receptor CB1 no NLET. No experimento de caracterização do papel da neurotransmissão GABAérgica no HL nós identificamos que a microinjeção bilateral de um antagonista seletivo do receptor GABAA (SR95531) no HL, mas não de um antagonista seletivo do receptor GABAB (CGP35348), reduziu a resposta de taquicardia ao estresse de restrição, porém sem afetar as respostas pressora e de queda da temperatura cutânea da cauda. Esses achados indicam que a neurotransmissão GABAérgica no HL, atuando através de receptores GABAA locais, desempenha um papel facilitatório na resposta taquicárdica durante o estresse de restrição agudo. A avaliação da participação da neurotransmissão GABAérgica do HL no controle das respostas cardiovasculares ao estresse por restrição pelo receptor CB1 no NLET revelou que a microinjeção do antagonista seletivo do receptor CB1 (AM251) no NLET diminuiu a ativação neuronal no HL durante o estresse de restrição. Além disso, a facilitação da taquicardia desencadeada pelo estresse de restrição causada pela microinjeção de AM251 no NLET foi abolida pelo pré-tratamento do HL com o antagonista seletivo do receptor GABAA. Por fim, nós avaliamos o envolvimento de receptores CB1 e CB2 no NLET na ansiedade inata e na resposta ansiogênica ao estresse de restrição agudo. Avaliação da expressão gênica revelou a presença dos receptores CB1 e CB2 nas divisões anterior e posterior do NLET. A microinjeção do antagonista seletivo do receptor CB1 (AM251) no NLET anterior aumentou a exploração dos braços abertos do labirinto em cruz elevado (LCE) em animais naive e inibiu o efeito ansiogênico no LCE desencadeado pelo estresse de restrição. Por outro lado, a microinjeção de um antagonista seletivo do receptor CB2 (JTE907) no NLET anterior aumentou de maneira dose-dependente a ansiedade inata e inibiu a resposta ansiogênica causada pela restrição. Esses resultados indicam que os receptores CB1 e CB2 presentes no NLET estão envolvidos no controle da ansiedade inata e das respostas ansiogênicas evocadas pelo estresse. FAPESP: 2016/05028-9
Databáze: OpenAIRE
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