Localização dos barorreceptores e análise das respostas cronotrópicas decorrentes de alterações pressóricas induzidas em teleósteos com e sem respiração aérea

Abstract

O barorreflexo é um dos mecanismos mais importantes de regulação da pressão arterial que permite valores de pressão de perfusão estáveis e homeostasia cardiovascular nos vertebrados. Existem amplas evidências de que a frequência cardíaca em peixes teleósteos responde reciprocamente à alterações de pressão sanguínea e, enquanto os barorreceptores foram localizados nas brânquias desses animais, permanece incerto se receptores em outros locais estão envolvidos. Além disso, não há praticamente nenhuma informação sobre a regulação da pressão arterial em peixes que respiram ar. O presente estudo, portanto, teve como objetivo investigar a localização de barorreceptores em dois peixes estreitamente relacionados pertencentes à família Erythrinidae, onde Hoplias malabaricus é uma espécie exclusivamente aquática, enquanto Hoplerythrinus unitaeniatus é um respirador aéreo facultativo. Como grupo externo foi escolhido Oncorhynchus mykiss, devido ao seu habitat ser distinto dos demais, o que o torna um animal com um histórico de vida diferente, submetido a pressões evolutivas também distintas. Além disso, as respostas cardiorrespiratórias da truta arco-íris também são bem definidas e descritas. Para caracterizar a ocorrência do reflexo barostático, analisou-se a frequência cardíaca derivada do eletrocardiograma antes e depois das infusões intraperitoneais do agonista alfa-adrenérgico fenilefrina (100 μg kg-1) para causar vasoconstrição e do doador de óxido nítrico nitroprussiato de sódio (250 μg kg-1) para causar vasodilatação (grupo IN). Para localizar os barorreceptores responsáveis por essas respostas, as manipulações farmacológicas da pressão arterial foram repetidas após a desnervação (grupo G4) de todos os nervos branquiais. Os resultados revelam que os reflexos barostáticos estavam ausentes no grupo G4 em H. malabaricus, H. unitaeniatus e O. mykiss, o que demonstra que os barorreceptores estão localizados exclusivamente nos arcos branquiais nas três espécies estudadas.

The barostatic reflex is one of the most important blood pressure regulating mechanisms that enables stable perfusion pressures and cardiovascular homeostasis in vertebrates. There is ample evidence that heart rate in teleost fish responds reciprocally to blood pressure, and while baroreceptors have been located in the gills, it remains uncertain whether receptors at other locations are involved. Furthermore, there is virtually no information on blood pressure regulation in air-breathing fishes. The present study, therefore, was designed to investigate the localization of baroreceptors in two closely related fish belonging to the Erythrinidae family, where Hoplias malabaricus is an exclusively water breathing species, while Hoplerythrinus unitaeniatus is a facultative air-breather that uses the swimbladder for gas exchange. We chose Oncorhynchus mykiss as an outgroup due to the distribution / habitat distinct from the other, thus presents a very different life history and consequently suffered different evolutionary pressures, besides its cardiorespiratory responses are well-known. To characterize the cardiac limb of the barostatic reflex, heart rate was derived from the eletrocardiogram before and after intraperitoneal infusions of the alpha-adrenergic agonist phenylephrine (100 μg kg-1) to cause vasoconstriction and the vasodilating nitric oxide donor sodium nitroprusside (250 μg kg-1). Both drugs were infused through a cannula inserted into the peritoneal cavity through a small cutaneous incision under anaesthesiaon the previous day. To locate the baroreceptors responsible for these responses, the pharmacological manipulations of blood pressure were repeated after denervation (G4 group) of all branchial nerves. The results reveal that barostatic reflexes were absent in the G4 group in H. malabaricus, H. unitaeniatus and O. mykiss which demonstrates that baroreceptors are exclusively located in the gill arches in these three species.