Efeito duradouro da solução hipertônica sobre o tamanho dos quanta na junção neuromuscular de camundongos com deficiência do transportador vesicular de acetilcolina
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Jader dos Santos Cruz
Theo Rolla Paula Mota
Theo Rolla Paula Mota
Resumo
Após a aplicação de solução hipertônica nas sinapses, ocorre aumento duradouro na liberação de neurotransmissores, evidenciado pelo aumento no tamanho dos potenciais de placa em miniatura (MEPPs). O aumento no tamanho dos quanta foi interpretado como sendo devido à maior incorporação de acetilcolina mediada pelo transportador vesicular de acetilcolina (VAChT) nas vesículas prontamente disponíveis para liberação, num processo chamado de segundo estágio de preenchimento vesicular. Nosso objetivo foi testar esta hipótese sem a utilização de fármacos, utilizando animais geneticamente deficientes do VAChT, no intuito de pesquisar o papel deste transportador nestas modificações duradouras na neurotransmissão. Nós utilizamos preparações neuromusculares de camundongos C57BL machos, que apresentam reduzida expressão de VAChT (KDVAChT). Para avaliar o desenvolvimento temporal do segundo estágio de preenchimento vesicular, nós utilizamos animais em diferentes idades. Para medida dos MEPPs, utilizamos a técnica de current clamp. Foram registrados cerca de 100 MEPPs durante 300 segundos, em cinco fibras diferentes de cada animal, antes e após o tratamento com solução hipertônica (234 mM de NaCl, 521 mOsmol/kg). Para medida das correntes de placa em miniatura (MEPCs), utilizamos a técnica de voltage clamp e um protocolo semelhante de amostragem. Nós não observamos diferenças significativas no tamanho dos MEPPs dos camundongos KDVAChT quando comparados aos selvagens (WT). Nos animais de 3 meses, após o tratamento hipertônico, a amplitude nos WT passou de 1,13 ± 0,19 mV para 1,55 ± 0,13 mV (n=9) e nos KDVAChT passou de 0,79 ± 0,09 mV para 1,21 ± 0,11 mV (n=5). Nos animais de 12 meses, após o tratamento hipertônico, a amplitude nos WT passou de 1,29 ± 0,14 mV para 1,69 ± 0,15 mV (n=11) e nos KDVAChT passou de 0,98 ± 0,14 mV para 1,75 ± 0,15 mV (n=9). As diferenças entre as medições pré e pós tratamento hipertônico foram estatisticamente significativas nos grupos WT e KDVAChT. Entretanto não houve diferença no aumento dos MEPPs entre estes grupos. Também não observamos diferenças significativas no tamanho das MEPCs entre os grupos WT e KDVAChT sem o tratamento hipertônico. O tamanho das MEPCs nos animais WT foi de 3,02 ± 0,19 nA (n=3), e nos animais KDVAChT foi de 2.57 ± 0.23 nA (n=4). Nós concluímos que a diminuição do VAChT não alterou o segundo estágio de preenchimento vesicular de acetilcolina, o que sugere que o VAChT pode não ser o alvo deste processo, ou que possam existir mecanismos ainda desconhecidos capazes de suprir a redução desta proteína no transporte vesicular.
Abstract
After application of hypertonic solution to synapses, there is a long
lasting increase in neurotransmitter release, as evidenced by an increase in the
size of miniature endplate potentials (MEPPs). The increase in quantal size was
interpreted as being due to increased incorporation of the acetylcholine into
readily available to release vesicles in a process dependent of the vesicle
acethylcholine transporter (VAChT). This process was called vesicle second
stage loading. Our goal was to test this hypothesis using non pharmacological
tools, in order to study the participation of VAChT in this long lasting changes in
neurotransmission. We used neuromuscular preparations from genetically
modified C57BL male mice with reduced VAChT expression (KDVAChT). We
used animals at two different ages to evaluate the temporal development of
second stage loading. To measure MEPPs, we used the current clamp
technique. We recorded about 100 MEPPs during 300 seconds at five different
fibers of each animal, before and after treatment with hypertonic solution (NaCl
234mM). To measure the MEPCs, we used the voltage clamp technique and a
similar sampling protocol. We did not detect significant differences between WT
and KDVAChT in MEPP size before and after treatment with hypertonic
solution. In WT 3 months old animals hypertonic treatment increased MEPPs
from 1.13 ± 0.19 to 1.55 ± 0.13 mV (n = 9) and in KDVAChT it increased from
0.79 ± 0, 09 mV to 1.21 ± 0.11 mV (n = 5). In 12 months old animals hypertonic
treatment increased MEPP amplitude from 1.29 ± 0.14 mV to 1.69 ± 0.15 mV (n
= 11) and in KDVAChT it increased from 0.98 ± 0, 14 mV to 1.75 ± 0.15 mV (n =
9). We did not observe significant differences in the size of MEPCs between WT
and KDVAChT mice, when recorded before hypertonic stimulation. MEPCs size
in WT animals was 3.02 ± 0.19 nA, n = 3, while in KDVAChT animals it was
2:57 ± 0:23 nA, n = 4. We conclude that reducing VAChT did not change
second stage loading, which suggests that VAChT is not the target of
hypertonic solution effect, or there may be unknown mechanisms to
compensate vesicular filling in reduced VAChT animals.
Assunto
Junção neuromuscular, Acetilcolina, Soluções hipertônicas, Proteínas Vesiculares de Transporte de Acetilcolina
Palavras-chave
junção neuromuscular, VAChT, acetilcolina, tratamento hipertônico