Departamento de Ciências Fisiológicas
ID: 8912
Resumo
Introdução: Por motivos éticos e instrumentais, as pesquisas sobre o bem-estar de animais cativos têm alcançado grande relevância nos últimos anos. O bem-estar é apreciado através das “cinco liberdades” e atestado por programas rigorosos e expertise institucional. Tal definição coleciona dissensos e há falta de ferramentas objetivas para atestá-lo. Atualmente, as metodologias são majoritariamente focadas e descritas para mamíferos e são fundamentadas em condições físicas e/ou comportamentais, constatadas por pessoas treinadas. No caso dos répteis, apontados como de "comportamento simples", o estabelecimento do bem-estar através de características comportamentais é inconsistente. Além da complexidade espécie-específica, o bem-estar precisa representar a qualidade de vida do animal independente de uma perspectiva humana. Alternativamente, a análise de aspectos funcionais e regulatórios característicos da fisiologia de uma espécie, se tornam ferramentas de avaliação eficientes e dissociadas de interpretações pessoais. Nesse cenário, o pleno funcionamento do Sistema Nervoso Autônomo, que pode ser aferido pela análise de variabilidade cardíaca (Heart Rate Variability - HRV), tem grande potencial para atestar integridade funcional e regulatória de um espécime, configurando uma medida quantitativa, objetiva, não invasiva, a curto prazo. Animais vertebrados saudáveis em repouso apresentam diversas influências autonômicas durante intervalos de batimentos cardíacos (RRi), o que modula rápidas e constantes alteração no intervalo entre batimentos. Animais ativos, em estado de alerta ou estressados, por sua vez, apresentam RRi menos variável. Assim, a partir da descrição de HRV para uma espécie, o padrão pode ser analisado e utilizado para avaliar o reestabelecimento do repouso depois de uma perturbação. Objetivo: Nosso objetivo foi verificar se o padrão de HRV se correlacionaria com eventuais perturbações à homeostase, e se essa correlação também se aplicaria ao grau de invasividade da perturbação. Avaliaríamos então, a efetividade da análise como ferramenta para avaliação do bem-estar fisiológico. Metodologia: Depois de estabelecer valores padrões para HRV em repouso, seis lagartos teiús (Salvator merianae) foram submetidos a uma série de procedimentos usados em laboratórios de biologia, intercalados com períodos de recuperação: (1) contenção e inspeção; (2) injeção intraperitoneal de salina; (3) injeção intraperitoneal de antibiótico e anti-inflamatório; (4) sedação pré-anestésica de CO2; (5) sedação seguida de plano anestésico com isoflurano por 30 minutos; (6) sedação seguida de plano anestésico por 2 horas. Resultados: Depois de cada perturbação, a variabilidade total (Power Spectral Density, análise no domínio da frequência) foi reduzida e então recuperada, validando a resposta autonômica esperada depois de cada perturbação. O tempo para recuperação e a análise espectral (Spectral Analysis, no domínio da frequência) foram correlacionadas com o grau de invasividade. Conclusão: Considerando os resultados, sugerimos a HRV como uma ferramenta interessante para complementar a qualidade das avaliações do estado e bem-estar animal fisiológico.
Apresentação
ID: 8947
Resumo
Introdução: Além de seus efeitos clássicos conhecidos, como analgesia e prejuízo da cognição, os canabinoides também têm sido relacionados à regulação das respostas cardiovasculares. Entretanto, a ativação dos receptores canabinoides CB1 e CB2 tem demonstrado resultados controversos como indução de bradicardia, hipotensão, efeitos inflamatórios e estresse oxidativo, mas também controle da pressão arterial e redução de lesões causadas pelo infarto do miocárdio. Assim, o papel da ativação do sistema endocanabinoide na função cardíaca ainda está longe de ser completamente elucidado.
Objetivo: O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da ativação dos receptores canabinoides CB1 e CB2 pelo agonista sintético WIN 55 212-2 sobre a contratilidade miocárdica do peixe de água doce matrinxã, Brycon amazonicus, utilizado como modelo experimental alternativo.
Metodologia: Os animais foram divididos em dois grupos: controle (n = 20), cada peixe recebeu injeção i.p. de veículo (2,5% DMSO em salina estéril com uma gota de Tween-20) e WIN (n = 20), cada peixe recebeu injeção i.p. do agonista sintético WIN 55 212-2 na dose de 1mg/Kg, diluído em veículo. Após 24h, os animais foram eutanasiados e o coração foi removido para a confecção de tiras ventriculares. Cada tira foi transferida para uma banho contendo solução fisiológica a 25oC borbulhada com mistura carbogênica. Uma extremidade da tira foi fixada na parte terminal de um eletrodo de estimulação e a outra conectada a um transdutor de força acoplado a um sistema de aquisição e análise de dados (BIOPAC), que permite a avaliação da força de contração isométrica (Fc) e das taxas de contração (TC) de relaxamento (TR). Após a estabilização a 0,2 Hz, as tiras foram submetidas a pausas na estimulação para avaliação da capacidade de armazenamento de cálcio pelo retículo sarcoplasmático (RS). A habilidade do miocárdio em manter o acoplamento excitação-contração a diferentes frequências foi analisada por meio de incrementos progressivos nas taxas de estimulação até que os registros se tornassem irregulares. Os protocolos pós-pausa e força-frequência foram repetidos na presença de lítio na solução fisiológica, capaz de inibir o trocador sódio/cálcio (NCX).
Resultados: O tratamento com WIN resultou em aumento significativo dos valores de Fc, TC e TR nas frequências acima de 0,8 Hz. O agonista também aboliu a potenciação pós-pausa da Fc, o que foi revertido com o bloqueio do trocador NCX, indicando um papel proeminente do trocador na remoção do cálcio que se sobrepõe ao armazenamento do íon pelo RS. Após o bloqueio do NCX, o grupo WIN apresentou valores significativamente superiores de Fc entre 0,6 e 0,8 Hz e de TC e TR em todas as frequências testadas, sugerindo que o agonista também modula positivamente a função do RS como fonte do cálcio para a contração.
Conclusões: A ativação dos receptores CB1 e CB2 promoveu um efeito benéfico na contratilidade miocárdica apresentando propriedades inotrópica e lusitrópica positivas e tornando mais eficiente o acoplamento excitação-contração. Dessa forma, o sistema endocanabinoide pode oferecer novas perspectivas e ser um alvo promissor para intervenções terapêuticas.
Apresentação
ID: 9090
Resumo
Introdução: Em um cenário de lesão muscular há exacerbação de inflamação e estresse oxidativo, imediatamente ativando mecanismo de regeneração e acionando as células satélites para o reparo do local lesado. Com base nos efeitos antioxidante e anti-inflamatório da melatonina (MEL), buscou-se nesse estudo, relacionar a aplicação da MEL de forma a estabelecer melhores condições para o processo de regeneração muscular pelas células satélites, de modo a acelerar o reparo das fibras. Métodos: Foram utilizados ratos machos albinos da linhagem Wistar, divididos em grupos: controle (C), apenas exercitados (E) e submetidos a exercício de natação com administração de melatonina (EM). Com 52 dias de idade, os ratos passaram pela análise gravimétrica, para mensuração da atividade locomotora espontânea, para definir os horários das intervenções. Logo após, foram submetidos a 15 dias ininterruptos de adaptação ao meio aquático. Aos 90 dias, os animais realizaram o teste incremental (TI), para determinação da intensidade individual de esforço. Aos 97 dias de idade realizou-se o protocolo de indução ao dano muscular através do exercício de natação. Imediatamente após, foi conduzida a administração de melatonina ou solução veículo via intraperitoneal para os respectivos grupos (10 mg.kg-1). Os animais foram eutanasiados 24, 48 ou 72 horas após o dano, sendo então obtido parte do músculo gastrocnêmio porção branca para análise da proteína MyoD, além da coleta de sangue para determinar a concentração de Lactato Desidrogenase (LDH) e Creatina Quinase isoforma muscular esquelética (CK-MM). Os dados apresentados foram calculados com média e desvio padrão. Foi utilizada ANOVA Fatorial para os efeitos da administração de melatonina, exercício físico e tempo pós dano, com o auxílio de post-hoc Newman Keuls. Em todos os casos foi adotado nível de significância de 5%. Resultados e Discussão: Melatonina causou aumento na concentração de CK-MM (F=4,08324, p<0,05) em relação aos animais placebo. A concentração de CK-MM nos E (24 e 72h) foi menor em relação ao grupo EM72 (p>0,05), demonstrando mudança na concentração da concentração da enzima comparando os grupos apenas exercitados com os que receberam aplicação de melatonina. A concentração de LDH foi significativamente maior para o grupo E 48h em relação a E 24 e E72, além de todos os animais que receberam melatonina e realizaram o exercício. Foi observado um atraso no pico de CK e LDH após a aplicação de melatonina, expresso em 72h, diferente dos grupos apenas exercitados em que o pico foi 48h após o dano. Parece haver relação entre a aplicação de melatonina e uma eventual modificação na concentração e no retardo do pico dos marcadores de dano muscular. Não foi possível completar a análise de MyoD por conta dos efeitos da pandemia. Conclusão: Os resultados atuais suportam que a melatonina é capaz de modificar o tempo para atingimento do pico de CK e LDH. Estudos futuros devem ser conduzidos afim de compreender os mecanismos responsáveis por gerar esse resultado, por exemplo, por meio da mensuração de fatores regulatórios miogênicos.
Apresentação
ID: 9009
Resumo
Introdução: Tendo em vista a relevância das cardiopatias no cenário global desde os anos 2000, a busca por alternativas na prevenção e tratamento das mesmas se faz necessária. Dentre os territórios ainda incompreendidos da fisiologia está o Sistema Endocanabinoide (SEC), cuja atuação ocorre por meio de compostos derivados do ácido araquidônico em receptores específicos, denominados CB1 e CB2. Esses receptores, predominantemente encontrados no sistema nervoso, também estão distribuídos em menor proporção em vários órgãos e tecidos do corpo, incluindo o tecido cardíaco. Já foram descritos, ainda, em diferentes grupos animais, desde invertebrados até vertebrados superiores. A função do SEC no tecido cardíaco ainda é pouco compreendida e respostas cardiovasculares controversas têm sido identificadas.
Objetivo: O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da ativação dos receptores CB1+CB2 ou CB2 sobre a expressão das proteínas dos cardiomiócitos do peixe de água doce Matrinxã (Brycon amazonicus) envolvidas no manejo de Ca2+, essenciais para a manutenção do acoplamento excitação-contração cardíaco.
Metodologia: Foram três grupos experimentais utilizados: o controle, que recebeu uma dose do veículo (2,5% DMSO em salina com uma gota de Tween-80) e os grupos WIN e HU, cujos organismos receberam uma dose de 1 mg kg-1 dos canabinoides sintéticos WIN 55 212-2 (não-específico - CB1 e CB2) e HU-308 (CB2-específico), respectivamente, diluídos em veículo. Após 24 horas, o coração de 6 indivíduos de cada um dos grupos foi coletado e, após extração de proteínas totais, a análise da expressão da Ca2+-ATPase do Retículo Sarcoplasmático (SERCA), do Trocador sódio/cálcio (NCX) e do fosfolambam (PLB) foi feita pela técnica de biologia molecular “Western Blotting”.
Resultados: Foram detectados aumentos significativos (P<0.05) na expressão da proteína PLB tanto no grupo WIN (168%) quanto no grupo HU (67%) e na expressão da proteína NCX no grupo WIN (139%) e no grupo HU (160%). Por outro lado, observou-se uma redução significativa (P<0.05) na expressão da proteina SERCA no grupo WIN (27%), enquanto nenhuma alteração foi detectada no grupo HU. Houve ainda, o aparecimento de uma possivel isoforma da proteína NCX nos ensaios com ambos os canabinoides sintéticos, indicando que o SEC talvez exerça alguma influência direta nas etapas de tradução e/ou regulação desta proteína no Brycon amazonicus.
Conclusão: Os resultados obtidos neste trabalho permitem concluir que a ativação dos receptores canabinóides é capaz de modular a expressão da SERCA, do NCX e do PLB, podendo ser um regulador importante da contratilidade cardíaca e do manejo de cálcio durante o acoplamento excitação-contração. Os efeitos foram particularmente evidentes após a ativação apenas do receptor CB2, sugerindo que esse receptor pode ser um alvo promissor para intervenções terapêuticas.
Apresentação
ID: 9241
Resumo
A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é a mais comum e mais severa distrofia muscular que acomete meninos devido a uma mutação no cromossomo X. Essa doença é extremamente agressiva e degenerativa determinando morte prematura ao portador. Para minimizar e até retardar a progressão da doença, estudos buscam recursos terapêuticos, como o exercício físico de baixa intensidade. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi analisar os aspectos gerais histológicos do tecido muscular esquelético de camundongos mdx após sessões de exercício em esteira de baixa intensidade. Métodos: O estudo contou com utilização de 12 camundongos machos distróficos divididos em dois grupos: grupo mdx Sedentário e mdx Exercitados e 12 camundongos saudaveis Wild Type divididos em dois grupos: grupo wt Sedentario e wt Exercitados. O treinamento foi aplicado em esteira plana por 37 dias em baixa intensidade. Após experimentos, os animais foram eutanasiados por decapitação sob anestesia, e o músculo psoas foi excisado para análise dos aspectos morfológicos gerais através da técnica de coloração Hematoxilina-Eosina. Resultados: Após o treinamento, foi observado melhora na histologia do músculo psoas dos animais mdx que, apresentaram maior resistência a lesão frente o treinamento aplicado, como a diminuição de fibrose, basofilia e evidências de processos regenerativos. Conclusão: os resultados escontrados nesse estudo apontam que o exercicio físico quando aplicado com um longo tempo e em baixa intensidade vem a ser um método eficaz para ser agregado aos recursos de tratamento de individuos portadores da DMD.
Apresentação
ID: 9054
Resumo
No Brasil, o material particulado atmosférico (MPA) se relaciona diretamente com a emissão de partículas na atmosfera em decorrência das atividades industriais e processos de urbanização. Na região costeira do Espírito Santo, Grande Vitória, onde há o complexo metalúrgico de Tubarão, o MPA é composto principalmente por metais e nanopartículas metálicas emitidos pelas indústrias minero-siderúrgicos, gerando contaminação contínua dos ecossistemas terrestres e aquático. A exposição constante da população ao MPA faz com que os nanomateriais metálicos sejam internalizados nos organismos, particularmente nas células pulmonares, via respiração. Os componentes do MPA internalizados podem desencadear alterações no balanço redox nas células pulmonares gerando estresse oxidativo que, em geral, é a etiologia de diferentes doenças do sistema respiratório. Em vista disso, esse estudo teve como objetivo determinar se a exposição ao MPA coletado próximo ao Complexo Tubarão, Espírito Santo, altera a atividade das defesas antioxidantes em células de pulmão, in vitro. A linhagem celular utilizada no estudo foi a A549, células epiteliais provenientes do tecido pulmonar humano. Essas células foram expostas por 24 horas ao MPA, tamanho de 10 µm de diâmetro (MP10) nas concentrações subletais de 1,0 µg mL-1, 5 µg mL-1, 10 µg mL-1, 20 µg mL-1 e 40 µg mL-1. Posteriormente, foi determinada a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx) e medido os níveis de peroxidação lipídica (LPO) e de glutationa reduzida (GSH) nas células expostas. Em todos os ensaios realizados não mostraram diferença significante em comparação ao controle, nas concentrações administradas. No entanto, apenas essas análises não possibilitam afirmar a não ocorrência do estresse oxidativo nessas células (A549), assim, mais testes serão realizados para analisar outras enzimas e outras possíveis alterações no metabolismo celular. Uma vez que o MPA é potencialmente tóxico para o ecossistema e a população da região de Vitória, espera-se que mais estudos possam contribuir para assegurar proteção ao ambiente e a sociedade exposta ao contaminante.
Apresentação
ID: 9219
Resumo
Introdução: A modulação da pressão arterial (Pa) em vertebrados é feita por meio de ajustes de longo e curto prazos, como o mecanismo barorreflexo. O barorreflexo atua por meio de sensores localizados nas paredes de grandes artérias, que permitem o reconhecimento de alterações na distensão nas paredes dos vasos, de modo que enviam sinais rápidos ao sistema nervoso central havendo correções de variações bruscas de pressão arterial. Este mecanismo barorreflexo pode ser modulado em casos de aumento expressivo de demanda metabólica, como nas alterações para suporte ao incremento metabólico pós-prandial (IMPP - SDA, Specific Dynamic Action). As modulações para suporte a este fenômeno devem ser melhor observadas em vertebrados que ingerem grandes presas relativas, como ocorre com algumas espécies de répteis ou anfíbios. Nosso modelo experimental foi a espécie de anuro Lithobates catesbeianus. Os anfíbios são relevantes para esta investigação pois há uma boa descrição de seu sistema cardiovascular, mas pouca informação sobre como seus fatores de regulação são modulados frente a desafios fisiológicos. Como ferramenta de análise, utilizamos o Método da Sequência, que permite avaliação dinâmica do barorreflexo em um mesmo indivíduo. Objetivos: Analisar o perfil de ajustes na modulação do barorreflexo frente a um incremento metabólico de grandes proporções. Por meio de registros de Pa em animais durante o repouso e após alimentação, com ingestão referente a 10% de sua massa corpórea, alterações dinâmicas do mecanismo barorreflexo serão calculadas nos primeiros dias de IMPP pelo Método da Sequência. Metodologia: Para o protocolo experimental, foi realizada canulação oclusiva da artéria femoral de doze indivíduos de rã-touro (L. catesbeianus), permitindo o registro contínuo da Pa instantânea e cálculo da frequência cardíaca. Após recuperação da instrumentação, segue-se alimentação com carne bovina moída com massa equivalente a 10% da sua massa corpórea. O registro de Pa deve ocorrer por todo o período para alcance do pico metabólico (~ 3 dias). Após a coleta de dados, tais registros foram analisados pelo Método da Sequência, que avalia parâmetros como o número de sequências barorreflexas e de rampas positivas e negativas, o ganho barorreflexo e o Índice de Eficiência Barorreflexa. Resultados: Durante o período inicial, testes foram realizados para obtenção de dados, validação instrumental, procedimentos de alimentação e verificação do intervalo necessário para recuperação da modulação autonômica do barorreflexo após a instrumentação. Os resultados obtidos parecem estar em consonância com valores obtidos por meio do mesmo método para outros grupos de vertebrados ectotérmicos. Com nossos dados, podemos inferir que neste período os valores de ganho barorreflexo sofreram aumento, havendo maior eficiência deste reflexo em realizar correções hemodinâmicas. Mais experimentos são necessários para descrição das alterações do mecanismo até o pico do IMPP. Contudo, nossa coleta de dados foi interrompida seguindo orientações da UFSCar em função da pandemia da COVID-19. Conclusão: Apesar de o principal objetivo proposto não ter sido alcançado, foi possível obter parâmetros barorreflexos em anfíbios de maneira inovadora através do Método da Sequência. Atualmente, o estudo continua em curso.
Apresentação