Ativação de neurônios do NTS por CO2 que recebem projeções orexinérgicas em condições de hiperóxia

Abstract

O núcleo do trato solitário (NTS), integrante do grupo respiratório dorsal, constitui um dos principais sítios de quimiorrecepção e integração sensorial envolvidos na regulação da ventilação. Localizado na porção caudal e dorsomedial do bulbo, o NTS, particularmente o seu subnúcleo comissural (NTSc), constitui o principal ponto de recepção e integração das aferências viscerais provenientes dos quimiorreceptores periféricos dos corpos carotídeos e aórticos, desempenhando papel central na modulação da atividade dos músculos inspiratórios e na resposta ventilatória à hipercapnia. A hipercapnia, caracterizada pela elevação da pressão parcial de CO₂ (PCO₂), desencadeia ajustes ventilatórios mediados pela ação integrada dos quimiorreceptores centrais e periféricos, cuja complementaridade é fundamental para a manutenção da homeostase gasosa. Alterações na contribuição de qualquer um desses componentes podem gerar respostas adaptativas ou descompensações que comprometem o controle respiratório. A sinalização orexinérgica tem emergido como importante modulador da quimiossensibilidade ao CO₂ e ao pH. Evidências indicam que sua influência depende do estado comportamental e do ciclo claro-escuro, com maior facilitação do componente central durante a fase inativa. Contudo, ainda não está elucidado se essa modulação é afetada pela presença ou ausência das aferências provenientes dos quimiorreceptores periféricos. Diante disso, o presente estudo investigou se a inibição funcional dos quimiorreceptores periféricos induzida pela hiperóxia altera o padrão de ativação de neurônios do NTSc que recebem projeções orexinérgicas durante a hipercapnia. Ratos Wistar machos adultos foram distribuídos em dois grupos experimentais e expostos à hipercapnia normóxica (21% de O₂ e 7% de CO₂) ou à hipercapnia hiperóxica (93% de O₂ e 7% de CO₂). Secções histológicas do NTSc, padronizadas em sete níveis interaurais definidos conforme o Atlas Estereotáxico do Encéfalo do Rato, foram analisadas por imuno-histoquímica de dupla marcação para Fos e orexina. Embora o número absoluto de células Fos-total, Fos e Fos-Orex não tenha apresentado diferenças entre os grupos, observou-se redução significativa de suas densidades sob condição hiperóxica. Esses achados indicam que a supressão das aferências periféricas diminui o recrutamento neuronal do NTSc durante a hipercapnia e afeta de maneira mais pronunciada a subpopulação modulada pela ação orexinérgica. Conclui-se que a modulação orexinérgica no NTSc é sensível ao drive periférico e contribui para a integração entre os quimiorreflexos, desempenhando papel relevante na regulação ventilatória diante de níveis elevados de CO₂.