UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS CÂMPUS DE BOTUCATU ESTUDO HODOLÓGICO DAS AFERÊNCIAS AO PRIMEIRO NÚCLEO DO CIRCUITO NEURAL DO REFLEXO AUDITIVO DE SOBRESSALTO: NÚCLEO DA RAIZ COCLEAR Nicole Orsi Barioni BOTUCATU – SP 2012 Monografia apresentada ao Instituto de Biociências, Campus de Botucatu, para obtenção do título de Bacharel em Ciências Biomédicas UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS CÂMPUS DE BOTUCATU ESTUDO HODOLÓGICO DAS AFERÊNCIAS AO PRIMEIRO NÚCLEO DO CIRCUITO NEURAL DO REFLEXO AUDITIVO DE SOBRESSALTO: NÚCLEO DA RAIZ COCLEAR Discente: Nicole Orsi Barioni Orientador: José de Anchieta de Castro e Horta Júnior BOTUCATU – SP 2012 Monografia apresentada ao Instituto de Biociências, Campus de Botucatu, para obtenção do título de Bacharel em Ciências Biomédicas FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉC. AQUIS. TRATAMENTO DA INFORM. DIVISÃO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - CAMPUS DE BOTUCATU - UNESP BIBLIOTECÁRIA RESPONSÁVEL: ROSEMEIRE APARECIDA VICENTE Barioni, Nicole Orsi. Estudo hodológico das aferências ao primeiro núcleo do circuito neural do reflexo auditivo de sobressalto : núcleo da raiz coclear / Nicole Orsi Barioni. – Botucatu : [s.n.], 2012 Trabalho de conclusão de curso (bacharelado - Ciências Biomédicas) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Botucatu Orientador: José de Anchieta de Castro e Horta Júnior Capes: 20604009 1. Neurônios. 2. Rato. 3. Circuitos neurais. 4. Tronco encefálico. Palavras-chave: Fluoro-Gold; Integração Sensoriomotora; Núcleo da Raiz Coclear; Startle; Traçadores Neurais. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni I DEDICATÓRIA Dedico este trabalho aos meus pais, pois sem eles nada disso seria possível. À minha vó Concha (in memorian), que infelizmente não pode estar presente neste momento de grande conquista da minha vida. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni II AGRADECIMENTOS Agradeço aos meus pais, Thelma e Edson, pela confiança em mim, pelo apoio em minhas decisões e pela oportunidade em realizar meus sonhos. Por acreditarem em quem eu sou e me darem confiança para ir mais longe. Ao meu namorado Felipe, por toda paciência, ajuda, compreensão e carinho, por estar junto a mim, me dando força e coragem, mesmo quando estivemos separados por um oceano. Eu agradeço ao meu orientador e amigo, Prof. Dr. José de Anchieta de Castro e Horta Júnior por toda paciência, dedicação e esforço pelo meu aprendizado e crescimento científico, e pelos bons momentos que passamos juntos. Agradeço aos meus amigos do Laboratório de Neuromorfologia do Departamento de Anatomia IBB – UNESP, André, Rian e Marina, os quais colaboraram com os experimentos contidos neste trabalho, que juntamente a Fernanda e Carla, criaram um ambiente saudável no laboratório. Agradeço também à Profa. Dra. Maria Dolores Estilita López García pela oportunidade que me foi concedida para realização de parte de meu estágio obrigatório em seu Laboratório de Transtornos Audiomotores do Instituto de Neurociências de Castilla y León em Salamanca, na Espanha e pela revisão e orientação em meu trabalho de conclusão de curso. Fico muito agradecida aos colaboradores deste laboratório que me auxiliaram e acolheram durante este período maravilhoso que passei na Espanha: Richard, Orlando, Sonia, David, Biviana, Sebastian, Lymarie e Consuelo. Também não poderia deixar de agradecer às pessoas com quem morei em Salamanca: Prosper, Vincenzo, Artur, Carmen e Marco, que criaram um ambiente fraterno, fazendo com que minhas saudades de casa fossem amenizadas. Aos meus amigos, Micaela e Rafael, que me apoiaram e que sempre estiveram ao meu lado durante esta longa caminhada, agradeço pelos momentos de risada que me fizeram esquecer minhas ansiedades e angústias. Ao departamento de anatomia, onde realizei toda a minha iniciação científica, agradeço também ao técnico de laboratório (auxiliar acadêmico) deste departamento, Gelson, por todo apoio dado durante o desenvolvimento dos experimentos que realizei. À pró-reitoria de pesquisa e ao CNPq (PIBIC) pelo apoio financeiro durante minha iniciação científica, à FAPESP que financia o projeto ao qual estou vinculada e ao Instituto de Biociências da UNESP de Botucatu, todos os professores e funcionários por terem auxiliado em minha formação profissional. E a todas as outras pessoas que estiveram presentes em pequenos momentos, mas que fizeram uma grande diferença nesta etapa da minha vida. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni III EPÍGRAFE “Foi o tempo que dedicastes à tua rosa que a fez tão importante” Antonie de Saint-Exupéry Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni IV RESUMO Os neurônios da raiz coclear são os primeiros neurônios do sistema nervoso central a receber a informação auditiva proveniente da cóclea e conectam-se com centros de integração sensoriomotora do tronco encefálico, especialmente com o núcleo reticular caudal da ponte. Funcionalmente os neurônios da raiz coclear estão envolvidos no circuito elementar do reflexo auditivo de sobressalto juntamente com as células ganglionares do órgão de Corti, o núcleo reticular caudal da ponte e os motoneurônios da medula espinal. O reflexo auditivo de sobressalto apresenta uma série de modulações como a habituação, a sensibilização, a inibição por estímulo prévio e a potenciação por um estímulo adverso. As alterações na reação reflexa de sobressalto em suas diferentes modulações possuem valor diagnóstico na clinica médica de enfermidades neurodegenerativas e psiquiátricas como Parkinson e Esquizofrenia. As modulações do reflexo auditivo de sobressalto ocorrem mediante a influência de diversos núcleos sobre os componentes do circuito elementar deste reflexo. O núcleo menos estudado do circuito neural do reflexo auditivo de sobressalto é o núcleo da raiz coclear. O padrão de conectividade eferente dos neurônios da raiz coclear é bem conhecido, porém pouco se conhece sobre as origens de suas aferências e a identidade neuroquímica das mesmas. Estudos prévios demonstraram que o soma e os dendritos dos neurônios da raiz coclear estão cobertos por botões sinápticos de quatro tipos, sugerindo que existam diversas origens para estes terminais axônicos, com características neuroquímicas próprias. O conhecimento das aferências aos neurônios da raiz coclear é relevante para compreender qual o papel do núcleo da raiz coclear nas modulações do reflexo auditivo de sobressalto. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar quais são as origens das aferências aos neurônios da raiz coclear com técnicas de mapeamento de vias nervosas. Para isto, foi utilizada uma abordagem estereotáxica para injetar um neurotraçador retrógrado na raiz coclear de 22 ratos wistar fêmea pesando entre 250g e 300g. Após este procedimento, os animais foram sacrificados, o encéfalo retirado do crânio, cortado em secções de 30um e dividido em 10 séries. Para cada caso foram utilizadas 4 séries para processamento imunohistoquímico e revelação do neurotraçador. Após isto, os cortes foram montados em lâminas para posterior fotodocumentação e mapeamento. A análise do material permitiu a realização de um estudo semi-quantitativo dos perfis neuronais marcados em cada caso. A partir dos dados obtidos, foi montada uma tabela para visualização e discussão dos resultados. As fontes de aferências comuns a todos os casos foram 8 núcleos: O lócus coeruleus (bilateralmente), núcleo subcoeruleus (contralateralmente), núcleo lateral superior da oliva (bilateralmente), núcleo ventral do corpo trapezoide (bilateralmente), núcleo noradrenérgico A5 (ipsilateralmente), núcleo paragigantocelular lateral (bilateralmente), núcleo reticular parvicelular (bilateralmente) e núcleo reticular intermédio (bilateralmente). Estes núcleos observados são os possíveis alvos de estudo anterógrados futuros para confirmação destas aferências aos neurônios da raiz coclear, juntamente a estudos neuroquímicos e comportamentais, para verificar sua influência sobre estes neurônios e seu papel nas modulações do reflexo acústico de sobressalto. Palavras chave: Integração Sensoriomotora; Núcleo da Raiz Coclear; Startle; Traçadores Neurais, Fluoro-Gold Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni V RESUMEN Las neuronas de la raíz coclear son las primeras neuronas del sistema nervioso central a recibir la información auditiva proveniente de la cóclea y se conectan con centros de integración sensoriomotora del tronco encefálico, especialmente con el núcleo reticular caudal del puente. Funcionalmente las neuronas de la raíz coclear están envueltos en el circuito elemental del reflejo auditivo de sobresalto juntamente con las células ganglionares del órgano de Corti, el núcleo reticular caudal del puente y las motoneuronas de la médula espinal. El reflejo auditivo de sobresalto presenta una serie de modulaciones como la habituación, la sensibilización, la inhibición por estímulo previo y la potenciación por un estímulo adverso. Las alteraciones en la reacción refleja de sobresalto y sus diferentes modulaciones poseen valor diagnóstico en la clínica médica de enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas como Parkinson y Esquizofrenia. Las modulaciones del reflejo auditivo de sobresalto ocurren mediante la influencia de diversos núcleos sobre los componentes del circuito elemental de este reflejo. El núcleo menos estudiado del circuito neural del reflejo auditivo de sobresalto es el núcleo de la raíz coclear. El patrón de conectividad eferente de las neuronas de la raíz coclear es bien conocido, sin embargo poco se conoce sobre los orígenes de sus aferencias y la identidad neuroquímica de las mismas. Estudios previos demostraron que el soma y en las dendritas de las neuronas de la raíz coclear están cubiertos por botones sinápticos de cuatro tipos, sugiriendo que existan diversos orígenes para estos terminales axonales, con características neuroquímicas propias. El conocimiento de las aferencias a las neuronas de la raíz coclear es relevante para comprender cual el papel del núcleo de la raíz coclear en las modulaciones del reflejo auditivo de sobresalto. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue estudiar cuáles son los orígenes de las aferencias a las neuronas de la raíz coclear con técnicas de trazado de vías nerviosas. Para esto, fue utilizado un abordaje estereotáxico para inyectar un neurotrazador retrógrado en la raíz coclear de 22 ratas Wistar hembra pesando entre 250g y 300g. Después de este procedimiento, los animales fueron sacrificados, el encéfalo retirado del cráneo, cortado en secciones de 30µm y dividido en 10 series. Para cada caso inmunohistoquímico y revelación del neurotrazador. Después de esto, los cortes fueron montados en porta objetos para posterior fotodocumentación y estudio. El análisis del material permitió la realización de un estudio semi-cuantitativo de los perfiles neuronales marcados en cada caso. A partir de los datos obtenidos, fue montada una tabla para visualización y discusión de los resultados. Las fuentes de aferencias comunes a todos los casos fueron 8 núcleos: El lócus coeruleus (bilateralmente), núcleo subcoeruleus (contralateralmente), núcleo lateral superior de la oliva (bilateralmente), núcleo ventral del cuerpo trapezoide (bilateralmente), núcleo noradrenérgico A5 (ipsilateralmente), núcleo paragigantocelular lateral (bilateralmente), núcleo reticular parvicelular (bilateralmente) y núcleo reticular intermédio (bilateralmente). Estos núcleos observados son los posibles blancos de estudios anterógrados futuros para confirmación de estas aferencias a las neuronas de la raíz coclear, juntamente a estudios neuroquímicos y comportamentales, para verificar su influencia sobre estas neuronas y su papel en las modulaciones del reflejo auditivo de sobresalto. Palabras clave: Integración Sensoriomotora; Núcleo de la Raiz Coclear; Startle; Trazadores Neuronales, Fluoro-Gold Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni VI LISTA DE FIGURAS E QUADROS FIGURA 1 – Foto macroscópica do encéfalo do rato. O círculo vermelho indica a localização da parte inicial do nervo vestíbulococlear. ....................................................................................................... 1 FIGURA 2 - CR e os CRN ............................................................................................................................ 2 FIGURA 3 – Esquema das eferências dos CRN. Elaborado com base nos trabalhos de López et al. (1999) e Horta-Júnior et al. (2008). ..................................................................................................... 3 FIGURA 4 – Representação esquemática do RAS.. ................................................................................... 3 FIGURA 5 – Representação esquemática do RAS desencadeado por estímulo acústico de alta intensidade em um rato. ..................................................................................................................... 4 FIGURA 6 – Demonstração dos procedimentos de injeção intraperitoneal (à esquerda) e subcutânea (à direita).. ........................................................................................................................................... 9 FIGURA 7 – Representação gráfica do procedimento de cirurgía estereotáxica. .................................. 10 FIGURA 8 – Representação gráfica do crânio de um rato, indicando os parâmetros de referência utilizados na cirurgia estereotáxica: Labda, Bregma e linha interaural. ........................................... 11 FIGURA 9 – Fotomicrografias de alguns núcleos para demonstração do critério utilizado no estudo semi-quantitativo dos casos ............................................................................................................. 14 FIGURA 10 – Locais de injeção de FG na CR (casos N13, N15, N17, N18). ............................................. 17 FIGURA 11 – Locais de injeção de FG na CR (casos N20, N25, N30, N32) .............................................. 18 FIGURA 12 – Locais de injeção de FG na CR (casos N74 e N84) ............................................................. 19 Quadro 1 – Sistematização das aferências observadas nos casos experimentais em que a injeção de FG foi considerada efetiva (casos N13, N15, N17, N18 e N20) ......................................................... 20 Quadro 2 – Sistematização das aferências observadas nos casos experimentais em que a injeção de FG foi considerada efetiva (casos N25, N30, N32, N74 e N84) ......................................................... 21 FIGURA 13 – Representação esquemática do mapeamento dos perfis neuronais retrogradamente marcados com FG após a injeção na CR do caso experimental N15 desde o nivel I.A. -5,76 a I.A. - 1,44.. ................................................................................................................................................. 22 FIGURA 14 – Representação esquemática do mapeamento dos perfis neuronais retrogradamente marcados com FG após a injeção na CR do caso experimental N15 desde o nivel I.A. -1,32 a I.A. +0,24.................................................................................................................................................. 23 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695291 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695291 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695292 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695294 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695295 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695295 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695296 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695296 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695297 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695298 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695298 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695299 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695299 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695300 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695301 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695302 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695305 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695305 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695305 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695306 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695306 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695306 Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni VII FIGURA 15 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de FG na CR.. ......................................................................................................................... 24 FIGURA 16 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de FG na CR. .......................................................................................................................... 25 FIGURA 17 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de de FG na CR. ..................................................................................................................... 26 FIGURA 18 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de FG na CR. .......................................................................................................................... 27 FIGURA 19 – Representação esquemática dos núcleos identificados como aferências consistentes aos CRN neste trabalho ........................................................................................................................... 28 FIGURA 20 - Identificação das aferências noradrenérgicas da região do A5 aos CRN. .......................... 33 FIGURA 21 - Fotomicrografias do sitio de injeção de BDA em VNTB à esquerda e respectiva representação esquemática à direita ............................................................................................... 34 FIGURA 22 - Fotomicrografias do sitio de injeção de BDA em VNTB à esquerda e respectiva representação esquemática à direita. .............................................................................................. 35 FIGURA 23 – Fotomicrografias da CR após injeção de BDA em VNTB e imunohistoquímica para calbindina .......................................................................................................................................... 36 FIGURA 24 – Fotomicrografia e esquema do sistema olivococlear ....................................................... 37 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695307 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695307 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695308 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695308 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695309 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695309 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695310 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695310 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695312 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695313 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695313 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695314 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695314 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695315 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695315 file:///G:/TCC/TCC.docx%23_Toc340695316 Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni VIII LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS Abreviatura Significado 4V 6N 7n A Quarto ventrículo Nervo abducente Nervo facial Microampere l Microlitro m Micrometro A5 Grupo noradrenérgico A5 ABC Aq Complexo avidina biotina peroxidase Aqueduto do mesencéfalo Amb Au1 Núcleo ambíguo Córtex auditivo primário BDA Dextrano biotinilado oC Graus centígrados CIC Núcleo central do colículo inferior Cm Centímetro CR Raiz coclear do nervo vestíbulo-coclear CRN Neurônios da raiz coclear Cu CuR CY2 CY3 Núcleo cuneiforme Núcleo cuneiforme, parte rotunda CY2 bis-NHS ester Amax = 492nm; Emax = 510nm CY3 bis-NHS ester Amax = 550nm; Emax = 570nm DAB DAB-Ni 3,3´ diaminobenzidina tetrahidrocloreto DAB reforçado com níquel amônio sulfato dB DBH Decibel Dopamina Beta Hidroxilase DC DCIC Núcleo coclear dorsal Córtex dorsal do coliculo inferior Dk Núcleo de Darkschewitsch DRV DRD Núcleo dorsal da rafe ventral Núcleo dorsal da rafe dorsal ECu EVe ECIC Núcleo cuneiforme externo Núcleo eferente vestibular Córtex externo do colículo inferior FG Fluro-Gold g Grama g7 Gi Joelho do nervo facial Núcleo gigantocelular h Horas HRP Peroxidase do rábano-silvestre (raiz-forte) Hz IC icp Hertz Colículo inferior Pedúnculo cerebelar inferior IOn Núcleo olivar inferior IRt Núcleo reticular intermédio kHz Quilohertz LC Locus cerúleus Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni IX LOC LPGi Sistema olivococlear lateral Núcleo paragigantocelular lateral LSO LtR Oliva superior lateral Núcleo reticular lateral LVe MdD Núcleo vestibular lateral Núcleo medular reticular mg ml Miligrama Lâmina medular interna mm Milímetro MOC Mot7 Sistema olivococlear medial Núcleo motor do nervo facial MS Milisegundo MSO Oliva superior medial MNTB Núcleo medial do corpo trapezóide MVe MVeMC MVePC Núcleo vestibular medial Núcleo vestibular medial parte magnocelular Núcleo vestibular medial parte parvicelular NaCl Cloreto de sódio nm Nanômetro NMDA PAG N-Metil-D-Aspartato Substância cinzenta periaquedutal PCRt PDTg Núcleo reticular parvicelular Núcleo tegmental posterodorsal Pn Núcleo pontino PnC PnO PPI Pr Pr5VL py Núcleo reticular caudal da ponte Núcleo reticular caudal da ponte, parte oral Inibição por estímulo prévio Núcleo prepósito Nucleo ventrolateral principal do trigêmio Trato piramidal RAS RtTg scp Reflexo auditivo de sobressalto Núcleo reticulotegmental da ponte Pedúnculo cerebelar superio SOC Complexo olivar superior sp5 Sp5C Trato espinal do nervo trigêmio Núcleo espinal do trigêmio, parte caudal Sp5I Sp5O Núcleo espinal interpolar do trigêmeo Núcleo espinal do trigêmio, parte oral SPL Sound pressure level – nível de pressão de som SpVe Núcleo vestibular espinal SuVe SubC Núcleo vestibular superior Núcleo subcoeruleus tz Corpo trapezóide VC Núcleo coclear ventral VCA Núcleo coclear ventral anterior VCP Núcleo coclear ventral posterior VNTB Núcleo ventral do corpo trapezóide Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni X SUMÁRIO DEDICATÓRIA ............................................................................................................................................ I AGRADECIMENTOS................................................................................................................................... II EPÍGRAFE ................................................................................................................................................. III RESUMO ................................................................................................................................................. IV RESUMEN ................................................................................................................................................ V LISTA DE FIGURAS E QUADROS .............................................................................................................. VI LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ....................................................................................................... VIII 1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................................... 1 2. OBJETIVO E DESENHO EXPERIMENTAL ................................................................................................ 7 3. MATERIAIS E MÉTODOS ....................................................................................................................... 8 3.1. Animais de experimentação e seu manuseio .............................................................. 8 3.2. Procedimentos experimentais .................................................................................... 9 3.2.1 Injeção de traçador retrógrado na raiz coclear ........................................................... 9 3.2.2 Perfusão e coleta do material .................................................................................... 12 3.2.3 Processamento........................................................................................................... 12 3.2.4 Análise do material e fotodocumentação.................................................................. 13 3.2.4 Normatização técnica ................................................................................................ 15 4. RESULTADOS ...................................................................................................................................... 16 5. DISCUSSÃO ......................................................................................................................................... 28 6. PERSPECTIVAS FUTURAS .................................................................................................................... 32 7. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................................... 38 APÊNDICE ............................................................................................................................................... 43 Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 1 1. INTRODUÇÃO O nervo coclear está localizado medialmente ao paraflóculo do cerebelo, juntamente ao nervo vestibular com o qual se dirige ao meato acústico interno, posicionando-se lateralmente, dorsalmente e caudalmente (ANGULO et al., 1990), para formar o nervo vestíbulococlear, VIII par de nervos cranianos. A parte inicial do nervo vestíbulococlear emerge do tronco encefálico na porção lateral do sulco bulbopontino, caudalmente a raíz do nervo trigêmeo (Figura 1), está formada pela união da raiz do nervo coclear e do nervo vestibular e ocupa o meato acústico interno juntamente ao nervo facial. O nervo coclear é constituído pelos axônios dos neurônios do gânglio espiral, os quais conduzem impulsos nervosos associados à audição procedentes do Órgão de Corti, situado na cóclea (HEBEL e STROMBERG, 1976; MACHADO, 2001), além disso, também é constituído de fibras eferentes oriundas do complexo olivar superior: o feixe olivococlear (GUINAN et al., 1983; VETTER e MUGNAINI, 1992; WARR, 1992; WHITE e WARR, 1983) No rato, como em outros mamíferos, as fibras do nervo coclear terminam no complexo nuclear coclear (LORENTE DE NÓ, 1933), e assim o fazem em um padrão tonotópico. Cada fibra bifurca em um ramo ascendente, que supre o núcleo coclear ventral anterior (VCA), e um ramo descendente, que supre os núcleos coclear ventral posterior (VCP) e dorsal (DC) (HARRISON, J. M. e FELDMAN, 1970). A raíz coclear (CR) compreende a parte do nervo que está entre o núcleo coclear ventral (VC) e a borda de células de Schwann do VIII par (MERCHÁN et al., 1988). Nela está situado um grupo de aproximadamente cinquenta células (de 30 a 38 m de diâmetro) de cada lado (Figura 2), facilmente identificadas em secções histológicas do tronco encefálico de roedores e marsupiais (AITKIN, 1995;1996; LÓPEZ et al., 1993), as quais constituem os primeiros neurônios do sistema nervoso FIGURA 1 – Foto macroscópica do encéfalo do rato. O circulo vermelho indica a localização da parte inicial do nervo vestíbulococlear. Em A,vista ventral. Em B, vista lateral. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 2 central a receber informação auditiva através de colaterais axônicos originários das fibras nervosas do nervo coclear: os neurônios da raiz coclear (CRN) (HARRISON, J. et al., 1962; OSEN et al., 1991). Cada CRN conecta-se com uma grande quantidade de colaterais provenientes de fibras nervosas de praticamente toda extensão do órgão de Corti (OSEN et al., 1991) e isto é possível devido ao seu padrão de ramificação dendrítica, com dendritos longos dispostos em duas direções: paralelamente e perpendicularmente às fibras aferentes cocleares primárias (MERCHÁN et al., 1988). Os dendritos perpendiculares são especialmente extensos e cruzam transversalmente praticamente toda CR, o que permite que os CRNs estejam sujeitos a estimulação por um amplo espectro de freqüências acústicas, embora possuam o limiar de excitação mais baixo para freqüências ao redor de 30 kHz (SINEX et al., 2001b). Apesar de serem os primeiros neurônios a receber aferências auditivas, os CRN relacionam-se com estruturas não auditivas (LOPEZ et al., 1999; NODAL e LÓPEZ, 2003), como os núcleos de integração sensoriomotora da formação reticular (Figura 3) , especialmente o núcleo reticular caudal da ponte (PnC) ou diretamente com o núcleo motor do nervo facial (Mot7) (HORTA-JUNIOR et al., 2008). FIGURA 2 - CR e os CRN. Em A, um esquema de um corte coronal do tronco encefálico e parte da espira basal da cóclea.As cabeças de seta indicam a borda glial que delimita a raiz coclear. Em B, fotomicrografia de corte coronal da raiz coclear submetido a técnica imunoistoquímica para neurofilamentos SMI-32 evidenciando os neurônios da raiz coclear. Modificado a partir de Horta-Junior e López (2008). Abreviaturas: BC, espira basal da cóclea; sp5, trato espinhal do nervo trigêmeo; Sp5, núcleo do trato espinhal do nervo trigêmeo; VC, núcleo coclear ventral. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 3 FIGURA 3 – Esquema das eferências dos CRN. Elaborado com base nos trabalhos de López et al. (1999) e Horta-Júnior et al. (2008). Devido a sua posição e padrão de conectividade, os CRN foram relacionados funcionalmente com o circuito do RAS (Figura 4), hipótese que foi confirmada por Lee et al. (1996). Portanto, no rato, o circuito neural elementar do RAS é constituído pelas células ganglionares do órgão de Corti, os CRN, os neurônios do PnC e os motoneurônios espinais (KOCH, 1999; LEE et al., 1996). FIGURA 4 – Representação esquemática do circuito do RAS. A Figura representa um corte sagital mediano do encéfalo no qual se evidenciam as estruturas que constituem o circuito elementar do RAS. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 4 O RAS é caracterizado por uma reação motora rápida e intensa que implica na contração de um grande número de grupos musculares de todo o corpo em resposta a um estímulo acústico intenso e inesperado. Apresenta um componente vegetativo mediado pelo sistema nervoso autônomo que se manifesta por um aumento da pressão arterial e da freqüência cardíaca (BAUDRIE et al., 1997; KOCH, 1999; LANDIS e HUNT, 1939). Trata-se de um reflexo acústico-motor do tronco encefálico que está presente em muitas espécies de mamíferos, incluído o homem. Possui caráter defensivo frente a uma possível agressão ou de alerta frente a acontecimentos não esperados (KEAY et al., 1988). No rato, a manifestação física do RAS é demonstrada com a contração dos membros, flexão do pescoço e encurtamento do comprimento total do animal (KOCH, 1999; YEOMANS e FRANKLAND, 1996), o que resulta em uma postura defensiva e na proteção de partes importantes do seu corpo como a face, o pescoço e o ventre (Figura 5). Tanto no homem como em animais de experimentação, os estímulos que desencadeiam mais facilmente o RAS são sons compostos por um amplo espectro de freqüências (ruído branco), de alta intensidade, normalmente acima de 80 dB SPL (GRILLON et al., 1994; KOCH, 1999; PILZ e SCHNITZLER, 1996). A latência deste reflexo é muito curta: 8ms no rato (DAVIS, M. et al., 1982) e de 5 a 10 ms no homem (KOCH, 1999). Esta curta latência está de acordo com o fato de os axônios dos CRN serem extremamente grossos (5-7μm), permitindo uma rápida transmissão neural, necessária para o desencadeamento do RAS (SINEX et al., 2001a). Além do valor etológico dos reflexos acústico-motores para a sobrevivência do indivíduo, existe um enorme interesse nestes reflexos tanto na clínica médica como na pesquisa básica relacionada com a integração sensório-motora (HOFFMAN e ISON, 1980; SWERDLOW et al., 2000; VALLS-SOLÉ, 1998; WILKINS et al., 1986). A localização das estruturas que compõe o circuito do RAS em nível do tronco encefálico permite reconhecer o estado funcional desta importante parte do encéfalo a partir da avaliação clínica do RAS. Esta estratégia é utilizada em pediatria perinatal, na qual a observação dos reflexos acústico-motores, juntamente com a realização de potenciais evocados, são as principais ferramentas que nos permitem conhecer o estado de desenvolvimento e FIGURA 5 – Representação esquemática do RAS desencadeado por estímulo acústico de alta intensidade em um rato (imagem fornecida por Beduschi, R.S.) Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 5 funcionalidade do sistema nervoso. Em otorrinolaringologia, a avaliação destes reflexos nos proporciona informação sobre a funcionalidade da porção baixa da via auditiva, até o nível da ponte e principalmente do nervo coclear. O RAS constitui um modelo experimental interessante já que é um comportamento bastante simples, facilmente avaliado sem provas invasivas. O RAS pode ser modificado quantitativamente ou qualitativamente por uma série de condições naturais ou experimentais (BELL et al., 2003; SWERDLOW et al., 2000), consideradas como modulações e que demonstram a plasticidade deste reflexo. O reflexo pode estar diminuído por habituação ao estímulo (GONZALEZ-LIMA et al., 1989; PILZ e SCHNITZLER, 1996), por um estímulo prévio de menor intensidade (BRAFF et al., 2001; FENDT et al., 2001; HOFFMAN e FLESHLER, 1963; SWERDLOW et al., 2007) e por administração de drogas (BAKSHI et al., 1994; GEYER et al., 2001; SWERDLOW et al., 1993). Por outro lado, o reflexo pode estar aumentado em condições de potenciação por medo(ANISMAN et al., 2000; DAVIS, G. W., 2006; WINSLOW et al., 2007), ansiedade (KAVIANI et al., 2004; PREHN et al., 2006), e estresse (ANDRESKI et al., 1998; STAM, 2007). Em geral as modulações mostram-se mais sensíveis do que o próprio reflexo e apresentam alterações significativas em situações em que o reflexo propriamente dito não está alterado (HOFFMAN e ISON, 1980; JUSTUS e FINN, 2007). Por esta razão as provas comportamentais envolvendo as modulações do RAS tem despertado interesse no diagnóstico clínico (WILKINS et al., 1986). Na clínica neurológica e psiquiátrica, estão documentadas alterações nas respostas às modulações provocadas por doenças neurodegenerativas, esquizofrenia, hiperreflexia, depressão e estados de dependência de drogas como opiáceos e álcool (BOROWSKI e KOKKINIDIS, 1994; BROWN, P., 1995; GRILLON et al., 1994; KOCH, 1999; MANSBACH et al., 1992). A avaliação das modulações do RAS em animais de experimentação tem sido proposta como modelo equivalente para situações que podem ocorrer na espécie humana, convertendo-se em uma potencial ferramenta para pesquisa de novos fármacos. A potenciação do RAS por estímulo adverso, tem sido equiparada ao estado de ansiedade no homem (COOK et al., 1992), podendo ser utilizada para avaliar o efeito de fármacos em patologias psiquiátricas relacionadas com estados de ansiedade. As modulações próprias do RAS e suas alterações farmacológicas estão relacionadas com estruturas do sistema nervoso central que atuam sobre algum dos sistemas descendentes e terminam por influenciar a atividade dos núcleos do circuito elementar do reflexo. Dentre eles o núcleo mais estudado é o PnC, sobre o qual se conhecem as características eletrofisiológicas (LINGENHÖHL e FRIAUF, 1994; WAGNER e MACK, 1998), de conectividade (YEOMANS e FRANKLAND, 1996)e as respostas à manipulação farmacológica (CAICEDO et al., 1998; EBERT e KOCH, 1992; KRASE et al., 1993; MISERENDINO e DAVIS, 1993). Por ser parte da formação reticular, o PnC atua como Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 6 centro integrador de aferências de diversas origens com distintos neurotransmissores, fato que está relacionado com o grande número de modulações do RAS (KOCH, 1999). Por outro lado, o núcleo da CR foi o menos estudado até o momento. A origem das aferências aos CRN que não provenham da cóclea ainda são pouco conhecidas. Estudos realizados por Merchán et al. (1988), confirmaram a existência de pelo menos quatro tipos diferentes de aferências aos CRN, o que corrobora com o fato de estes neurônios estarem relacionados com as possíveis modulações do RAS, porém ainda não foram investigadas com detalhes quais modulações do RAS poderiam relacionar-se com os CRN e seus aferentes diretos ou indiretos. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 7 2. OBJETIVO E DESENHO EXPERIMENTAL De acordo com as informações obtidas na literatura, entre os núcleos participantes do circuito do RAS, o CRN foi o menos estudado até o momento. Portanto, o conhecimento da origem das aferências ao CRN poderia ampliar o que se sabe hoje sobre os circuitos neurais que medeiam as modulações do RAS e por isso, este é o objetivo fundamental deste trabalho. Para atingir este objetivo, foi injetado um neurotraçador retrógrado, na CR através de abordagem estereotáxica. Após o tempo de sobrevivência necessário para captação, transporte axonal retrógrado e acúmulo do traçador nos somas dos neurôrios aferentes à zona de injeção, os animais foram perfundidos e o encéfalo retirado, cortado e processado. Após imunohistoquímica para revelação do neurotraçador, os cortes foram montados em lâminas, contracorados para identificação da citoarquitetura e analisados em microscópio para mapeamento dos somas retrogradamente marcados. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 8 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. Animais de experimentação e seu manuseio Todos os experimentos realizados necessitaram da utilização de animais de experimentação, não existindo método alternativo. Portanto, tratamos de tomar o maior cuidado possível no planejamento, preparação e execução dos experimentos para incrementar ao máximo as possibilidades de êxito, o que supõe uma redução do número de animais utilizados. Este preceito foi seguido na elaboração dos protocolos experimentais que foram aprovados pela Comissão de Ética na Experimentação Animal do Instituto de Biociências de Botucatu – UNESP (protocolo nº17/08). Foi utilizado como modelo experimental o rato albino adulto fêmea (Rattus norvergicus), da linhagem Wistar, por volta de 100 dias de idade, pesando entre 250g e 300g. Esta espécie é representativa dos mamíferos roedores, os quais apresentam um ótimo funcionamento dos reflexos acústico-motores para sobrevivência em um habitat terrestre, principalmente noturno, e por isso é amplamente utilizada para o estudo do RAS (KOCH, 1999; YEOMANS e FRANKLAND, 1996). Os animais foram alojados em gaiolas (41x34x17cm) com livre acesso à água e ração, em biotério com temperatura controlada (22 a 24oC) e ciclo claro/escuro de 12/12 horas (luzes acesas às 7:00h). Para evitar o estresse por isolamento, em cada gaiola foram alocados dois animais. As intervenções cirúrgicas para injeção de traçadores e a eutanásia dos animais foram realizadas sob anestesia profunda, a qual foi comprovada com a ausência de reflexo palpebral, ausência de tônus muscular no pescoço e de reflexo de retirada dos membros como sinal de anestesia eficaz (LAPCHIK VBV, 2009). Como anestésicos, utilizamos drogas de uso comum em experimentação animal, cuja eficácia da dose utilizada foi constatada repetidamente em vários laboratórios de pesquisa(DAMY et al.). Foram empregadas as seguintes soluções anestésicas: - Para injeção de traçadores neurais foi utilizada uma solução anestésica composta por uma mistura de xilasina a 2% (concentração final = 0,5mg/ml), Ketamina a 10% (concentração final = 25mg/ml) e acepromazina a 1% (concentração final = 1mg/ml), diluídos em água purificada, por via subcutânea (Figura 6), na dose de 0,2ml para cada 100g de peso corporal do animal. Além disso, foi administrado paracetamol® (100μl/animal) por via oral após cirurgia. - Para o sacrifício por perfusão transcardíaca foi utilizada uma solução anestésica de hidrato de cloral a 10%, por via intraperitoneal (Figura 6), na dose 1ml para cada 250g de peso corporal (aproximadamente 400 mg/kg). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 9 3.2. Procedimentos experimentais 3.2.1 Injeção de traçador retrógrado na raiz coclear Para estudar a origem das aferências aos neurônios da raiz coclear foi usado o neurotraçador retrógrado Fluoro-Gold (FG - Fluorochrome, Denver, CO, USA). O FG é um traçador que pode ser captado pelos axônios dos neurônios, transportado por meio do fluxo axonal retrógrado e acumulado no pericário (SCHMUED e FALLON, 1986). Embora o FG seja um traçador autofluorescente e não careça de tratamento para ser observado em secções do encéfalo, existem anticorpos comerciais contra FG que permitem a realização de um protocolo de imunoistoquímica para sua detecção. Este processamento adicional justifica-se pelo aumento da sensibilidade e da estabilização da marcação retrógrada obtida, além de permitir o estudo do material no microscópio óptico convencional por tempo indeterminado (CHANG et al., 1990; NODAL e LÓPEZ, 2003). Neste trabalho o FG foi utilizado a 4%, diluído em soro fisiológico, em 22 casos experimentais, por meio de abordagem estereotáxica da CR (Figura 7). FIGURA 6 – Demonstração dos procedimentos de injeção intraperitoneal (à esquerda) e subcutânea (à direita)(REMIE, 2000). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 10 As coordenadas empregadas foram determinadas com auxílio do atlas estereotáxico do encéfalo do rato (PAXINOS e WATSON, 2005) e de trabalhos prévios que utilizaram esta abordagem (HORTA-JUNIOR et al., 2008; LOPEZ et al., 1999), através de craniotomia dorsal, visando evitar o trajeto através do seio venoso transverso e a lesão de estruturas nobres que possam interferir de alguma maneira no experimento. As coordenas utilizadas foram: no eixo ântero-posterior, 1,0mm caudal em relação à linha interaural; no eixo látero-lateral, 4,3mm em direção ao lado esquerdo; no eixo dorsoventral, 0,3mm superiormente à linha interaural e um ângulo de 20° com relação ao plano frontal, em direção caudal (Figura 8). FIGURA 7 – Representação gráfica do procedimento de cirurgia estereotáxica (REMIE, 2000) Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 11 O neurotraçador foi injetado na CR, por iontoforese com uma micropipeta de vidro (30 micrômetros de calibre interno na ponta), aplicando uma corrente contínua positiva de 3mA, em pulsos intermitentes de 7 segundos (ligado/desligado), durante 15 minutos. Além disso, também foram feitos experimentos de injeção por pressão na CR, com as mesmas coordenadas das injeções por iontoforese. Este procedimento foi realizado em 2 casos para pesquisar possíveis diferenças qualitativas quanto a localização dos neurônios retrogradamente marcados devido à diferença do método de injeção. Para as injeções por pressão foi utilizada uma bomba de injeção (Micro4tm, MicroSyringe Controller, World Precision Instruments) conectada a uma seringa (Syringe 10um gastight, World Precision instruments) a qual foi acoplada uma micropipeta na ponta para maior precisão da injeção. A bomba foi ajustada para injetar 100nl a 10nl/min, totalizando 10min. Em ambos os tipos de injeção, após a cirurgia os animais ficaram em recuperação durante 14 dias. FIGURA 8 – Representação gráfica do crânio de um rato, indicando os parâmetros de referência utilizados na cirurgia estereotáxica: Lambda, Bregma e linha interaural. A área circundada em vermelho indica o local onde foi realizada a craniotomia (REMIE, 2000). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 12 3.2.2 Perfusão e coleta do material Após o período de recuperação, os animais foram sacrificados por perfusão transcardíaca, utilizando uma bomba peristáltica durante 30 minutos. Para lavagem do leito vascular empregaram- se 150ml de soro de Ringer sem cálcio (NaCl 0,85%, KCl 0,025%, NaHCO3 0,02%, pH 6,9) com 0,5ml de heparina (Liquemine®, 5.000 U.I.), seguido de 1000 ml de uma solução fixadora constituída de formaldeído a 4%, recém preparado a partir de paraformaldeido e glutaraldeído a 0,125% em tampão fosfato 0,1 M, pH 7,3. Terminada a perfusão, o animal permaneceu em repouso por aproximadamente uma hora, no intuito de otimizar a fixação do encéfalo. Este foi exposto por craniotomia e remoção da dura-máter. Para preservar a raiz do nervo vestíbulo-coclear unida ao tronco encefálico, o osso temporal foi tracionado lateralmente até o rompimento do nervo vestíbulococlear no interior do meato acústico interno. Em seguida, os demais nervos cranianos foram cortados e o encéfalo foi removido. O material coletado foi reduzido, com o auxílio de uma matriz para encéfalos (Insigth Ltda), a um bloco que se estendeu desde o núcleo do nervo hipoglosso até o hipotálamo. O bloco de tecido foi crioprotegido por imersão em uma solução de sacarose a 30% em tampão fosfato 0,1M pH 7,4, em agitação a 4oC durante 48h. 3.2.3 Processamento Após a crioproteção o material foi cortado em secções seriadas de 30μm, paralelamente ao plano coronal, em micrótomo de deslizamento (SM2010R, Leica) equipado com platina congeladora (BFS-30MP, Phisiotemp Inc.). Os cortes foram recolhidos seqüencialmente, em uma série de 10 frascos: frascos 1,2,6 e 7 preenchidos com tampão fosfato 0,1M pH 7,4 para protocolo de imunoistoquímica e o restante com solução anticongelante (solução aquosa constituída por: 6,25% de tampão fosfato 0,4M; 0,25% de NaCl; 15%de sacarose; 35% de etilenoglicol) para armazenamento e posterior processamento. Desta maneira, o intervalo entre os cortes consecutivos de cada frasco foi de 300μm. Para o protocolo de imunoistoquímica optamos pelo processamento em cortes flutuantes (free-floating). Inicialmente os cortes foram lavados em tampão TBS-TX composto por Tris (Trisma Base, Sigma #T-6066) 0,05 M pH 7,6 com 0,85% de NaCl e 0,5% de Triton X-100 (Merck #11869) para retirada da sacarose infiltrada no tecido. Para visualizar o FG, foi utilizado protocolo baseado no método do complexo avidina biotina peroxidase (ABC, Vectastain Standard®, Vector Labs, #PK-4000). Este método utiliza a grande afinidade (constante de dissociação 10-15) que a molécula de avidina apresenta pela molécula de biotina (HSU et al., 1981). Antes de iniciar as incubações com anticorpos Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 13 realizou-se a inibição da peroxidase endógena com uma solução de água oxigenada P.A. a 10%, em agitação, durante 20 minutos a temperatura ambiente. Esta etapa do protocolo visa eliminar a marcação inespecífica que poderia se formar devido à peroxidase do próprio tecido. Posteriormente os cortes foram incubados em anticorpo primário anti-FluoroGold (Chemicon, #AB 153), obtido em coelho na concentração de 1:10.000 durante 48 horas em agitação a 4 °C. Após cuidadosa lavagem dos cortes com tampão TBS-TX, os mesmos foram incubados em anticorpo secundário biotinilado (Vector Labs, #BA-1000) anti-IgG de coelho produzido em cabra, na concentração de 1:200 durante 2 horas, em agitação, à temperatura ambiente. O anticorpo secundário, conjugado a biotina, foi detectado mediante incubação dos cortes com complexo ABC em TBS-TX durante 2 horas à temperatura ambiente ou durante a noite à 4ºC. Posteriormente, a peroxidase unida ao complexo foi evidenciada mediante a ação da água oxigenada, usando como cromógeno a 3,3´ diaminobenzidinatetrahidrocloreto (DAB), que gera um produto de reação estável de cor marrom. Para tanto os cortes foram incubados em uma solução de tampão Tris 0,05 M, pH 7,6 com 0,07% de DAB e 0,003% de água oxigenada, sob controle visual e microscópico. Após a evidenciação da marcação, a reação de revelação foi interrompida por três lavagens com tampão Tris 0,05 M, pH 7,6. Após imunoistoquímica, os cortes foram transferidos para uma solução de gelatina a 0,4% em tampão Tris 0,05M e montados em lâminas de vidro, de maneira sequencial de caudal para rostral. Os frascos 1, 2, 6 e 7 de cada caso foram preenchidos com tampão fosfato, sendo que os cortes dos frascos 2 e 7 foram contracorados com tionina, pelo método de Nissl para referência citoarquitetônica. O método de Nissl consiste em realizar a desidratação dos cortes montados em lâminas com alcoóis de concentração crescente (etanol de 50% a 100%), dissolução dos lipídeos (com dois banhos de xilol), re-hidratação dos cortes por meio alcoóis de concentração decrescente (etanol de 100% à 50%), coloração com tionina (Fisher #T-409), nova desidratação com alcoóis e diafanização com xilol e montagem da lamínula com Permont® (Fisher Scientific). Nas séries sem contracoloração, os cortes foram desidratados e cobertos com lamínula utilizando Permont® como meio de montagem. 3.2.4 Análise do material e fotodocumentação As lâminas preparadas foram estudadas no microscópio óptico (Scope.A1 ou Axioplan2, Carl Zeiss) em campo claro. Os perfis celulares retrogradamente marcados foram mapeados em uma prancha confeccionada a partir de figuras retiradas do atlas estereotáxico do encéfalo do rato (PAXINOS e WATSON, 2005) e manipuladas no programa Canvas X (ACD Systems Inc.). A nomenclatura e as Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 14 abreviaturas utilizadas na descrição dos resultados foram baseadas no atlas estereotáxico do encéfalo do rato (PAXINOS e WATSON, 2005). A documentação fotográfica foi realizada com câmera digital (AxioCamHRc ou AxioCam MRc, Zeiss). As imagens capturadas foram organizadas em figuras e trabalhadas com os programas Photoshop CS2 (Adobe Systems Inc.) e Canvas X, ajustando o brilho, contraste e balanço de cores e removendo artefatos localizados externamente aos cortes, de acordo com o preconizado por Schenk et al. (1999) e Saper (1999) para preparação de imagens digitais para publicação científica. As barras de calibração das fotomicrografias foram confeccionadas fotografando, com os mesmos equipamentos e aumentos, uma lâmina com escala micrométrica calibrada (Leica, LeitzWetzlar), cuja menor divisão é de 100μm. Em cada caso foi realizado um estudo semi-quantitativo a partir de duas séries de cortes. Para melhor visualização e discussão, os resultados do mapeamento dos perfis neuronais retrogradamente marcados foram tabulados e representados através de símbolos obedecendo a seguinte escala: 1 ou 2 perfis neuronais = (+), de 3 a 8 perfis neuronais = (++), de 9 a 14 perfis neuronais = (+++) e mais de 15 perfis neuronais = (++++) (Figura 9). FIGURA 9 – Fotomicrografias de alguns núcleos para demonstração do critério utilizado no estudo semi-quantitativo dos casos. Na Figura A, há 1 perfil neuronal apenas no núcleo pontino (+); na Figura B há 5 perfis neuronais no núcleo cuneiforme (++). Na Figura C há 12 perfis neuronais no núcleo eferente vestibular (+++) e na Figura D, há 16 perfis neuronais no núcleo A5 (++++). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 15 3.2.4 Normatização técnica Para redação deste trabalho foram utilizadas as seguintes normas técnicas, formuladas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR 14724:2011: para formatação e estruturação dos componentes do trabalho; ABNT NBR 6023:2002, para elaboração das referências bibliográficas; ABNT NBR 6024:2002, para numeração das seções do trabalho; ABNT NBR 6027:2002, para elaboração do sumário; e ABNT NBR 10520:2002, para citação das referências no texto. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 16 4. RESULTADOS Após a análise dos 22 experimentos de injeção de FG na CR, foram selecionados 10 casos experimentais: 8 nos quais foi injetado o neurotraçador por iontoforese e 2 por pressão, nos quais os locais de injeção foram considerados corretos. Os casos selecionados foram: N74, N84 (Figura 10) N13, N15, N17, N18 (Figura 11), N20, N25, N30, N32 (Figura 12). A análise da injeção de neurotraçador demonstrou que no caso N13 houve contaminação no VC e um pouco no flóculo do cerebelo; no caso N15, a injeção foi a mais restrita à raiz, sem contaminação no cerebelo e pouca contaminação nos núcleos cocleares; no caso N17, observamos muita contaminação nos núcleos cocleares e no cerebelo; no caso N18, verificamos que houve pouca contaminação nos núcleos cocleares e no cerebelo (Figura 10); no caso N20, a injeção se localizou na parte mais rostral da raiz, o traçador extravasou para o líquor e contaminou o nervo facial, além da contaminação no cerebelo; no caso N25, a injeção também se localizou mais rostralmente, houve pouca contaminação no cerebelo e difusão para o VCP; no caso N30, o sitio de injeção foi localizado na parte mais rostral da CR, houve contaminação no cerebelo e no VCP; no N32, o sítio de injeção localizou-se na parte mais medial da raiz, o traçador extravasou para o líquor e contaminou o nervo facial, além da contaminação no núcleo coclear ventral anterior (VCA)e pouca contaminação no cerebelo (Figura 11); no caso N74, houve muita contaminação no cerebelo e VCP; enquanto que o caso N84 apresentou mais contaminação no cerebelo, porém sem contaminação nos núcleos cocleares (Figura 12). Para análise e comparação dos resultados obtidos nos casos experimentais, os núcleos onde foram encontrados perfis neuronais retrogradamente marcados foram listados e dispostos em quadros onde, por meio de um critério semi-quantitativo (Figura 9), indica-se a quantidade de somas marcados (Quadros 1 e 2). Os núcleos retrogradamente marcados foram agrupados como: aferências consistentes a CR, nas quais foram englobados os núcleos com marcação em todos os casos ou em pelo menos 80% deles; aferências provavelmente originadas por contaminação no cerebelo; aferências provavelmente originadas por contaminação nos núcleos cocleares e aferências provavelmente originadas por contaminação no nervo facial. Um caso representativo do mapeamento realizado está ilustrado nas Figuras 13 e 14. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 17 FIGURA 10 – Locais de injeção de FG na CR (casos N13, N15, N17, N18). Fotomicrografias de cortes coronais do tronco encefálico evidenciando o depósito de traçador FG (marrom) na CR nos casos N13 em A, N15 em B, N17 em C e N18 em D. Ao lado das fotomicrografias está a representação gráfica do sítio de injeção e das contaminações observadas em áreas próximas e no trajeto da micropipeta através do cerebelo (pontos negros). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 18 FIGURA 11 – Locais de injeção de FG na CR (casos N20, N25, N30, N32). Fotomicrografias de cortes coronais do tronco encefálico evidenciando o depósito de traçador FG (marrom) na CR nos casos N20 em A, N25 em B, N30 em C e N32 em D. Ao lado das fotomicrografias está a representação gráfica do sitio de injeção e das contaminações observadas em áreas próximas e no trajeto da micropipeta através do cerebelo (pontos negros). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 19 Os núcleos aferentes a raiz coclear foram: Oliva superior lateral (LSO) (ipsilateral e bilateral), Núcleo ventral do corpo rapezóide (VNTB) (bilateral), células adrenérgicas A5 (A5) (ipsilateral), Núcleo eferente vestibular (EVe) (bilateral), Lócus coeruleus (LC) (ipsilateral e bilateral), Núcleo subcoeruleus (SubC) (contralateral); Núcleo reticular intermédio (IRt) (ipsilateral, contralateral e bilateral); Núcleo reticular parvicelular (PCRt) (ipsilateral e bilateral) e Núcleo paragigantocelular lateral (LPGi) (bilateral e ipsilateral). Alguns núcleos apresentaram perfis neuronais retrogradamente marcados de forma ocasional dependendo do tamanho do sitio de injeção, da contaminação de estruturas nas áreas vizinhas ou de estruturas atravessadas pela micropipeta no trajeto em direção a CR. (Figuras 15, 16, 17 e 18) FIGURA 12 – Locais de injeção de FG na CR (casos N74 e N84). Fotomicrografias de cortes coronais do tronco encefálico evidenciando o depósito de traçador FG (marrom) na CR nos casos N74 em A e N84 em B. Ao lado das fotomicrografias está a representação gráfica do sitio de injeção e das contaminações observadas em áreas próximas e no trajeto da micropipeta através do cerebelo (pontos negros). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 20 Quadro 1 – Sistematização das aferências observadas nos casos experimentais em que a injeção de FG foi considerada efetiva (casos N13, N15, N17, N18 e N20). Os dados obtidos em cada caso estão dispostos em colunas e as regiões observadas como aferentes em linhas. A análise semi-quantitativa dos núcleos aferentes está representada pelos símbolos (+) e segue o critério da legenda. As regiões aferentes foram agrupadas segundo o código de cores da legenda. legenda: verde: aferências consistentes a raiz coclear 1-2 perfis neuronais ( + ) vermelho: aferências provavelmente originadas por contaminação no cerebelo 3-8 perfis neuronais ( ++ ) azul: aferências provavelmente originadas por contaminação nos núcleos cocleares 9-14 perfis neuronais ( +++ ) laranja :aferências provavelmente originadas por contaminação no nervo facial mais de 15 perfis neuronais ( ++++ ) REGIÕES / CASOS N13 - iontoforese N15 - iontoforese N17 - iontoforese N18 - iontoforese N20 - iontoforese análise do sitio de injeção contaminação no nucleo coclear ventral e um pouco de contaminação no flóculo do cerebelo no trajeto da micropipeta em direção á raiz coclear restrito à raiz, sem contaminação no cerebelo e pouca contaminação dos núcleos cocleares muita contaminação nos núcleos cocleares além de contaminação no cerebelo pouca contaminação nos nucleos cocleares e pouca contaminação no cerebelo injeção na parte mais rostral da raiz, o traçador extravasou para o líquido encéfaloraquidiano e contaminou o nervo facial, além da contaminação no cerebelo núcleo pontino (Pn) (++) contralateral (+) contralateral (++) contralateral núcleo prepósito (Pr) (+) bilateral núcleo lateral superior da oliva (LSO) (+++) ipsilateral (++++) ipsilateral (+++) ipsilateral (+++) bilateral (++) bilateral nucleo ventral do corpo trapezoide (VNTB = MVPO + LVPO) (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral células adrenérgicas A5 (A5) (++) ipsilateral (++++) ipsilateral (+++) ipsilateral (+++) ipsilateral (+++) ipsilateral núcleo medial do corpo trapezóide (MNTB ou Tz) (++++) bilateral (+++) ipsilateral (++) ipsilateral região periolivar (++) ipsilateral (++) bilateral (++) bilateral núcleo superior paraolivar (SPON) núcleo medial da oliva (MSO) núcleo eferente vestibular (Eve) (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral (+++) bilateral (++++) bilateral núcleo coclear ventral posterior (VCP) (+++) ipsilateral (++++) ipsilateral (++) ipsilateral (+++) ipsilateral núcleo coclear ventral anterior (VCA) (++++) ipsilateral (++) ipsilateral (++++) ipsilateral (++) ipsilateral núcleo coclear dorsal (DC) (+) ipsilateral (++) ipsilateral (+) ipsilateral sub coeruleus (SuBC) (+++) fraca contralateral (++++) fraca contralateral (+++) fraca contralateral locus coeruleus (LC) (+) ipsilateral (+) ipsilateral (+++) bilateral (+) bilateral (+) ipsilateral giganto celular lateral (LPGi) (++) bilateral (++++) bilateral (+) bilateral (++) ipsilateral núcleo olivar inferior (IOn) (++) contralateral núcleo reticular parvicelular (PCRt) (++++) ipsilateral (++++) ipsilateral (+) ipsilateral (+++) ipsilateral núcleo reticular intermédio (IRt) (+++) bilateral (+++) bilateral (++) bilateral (+) contralateral (+++) bilateral núcleo vestibular lateral (Lve) núcleo vestibular espinal (SpVe ) (+++) fraca ipsilateral (+++) fraca ipsilateral (++++) fraca ipsilateral (++++) fraca ipsilateral (+++) fraca ipsilateral núcleo vestibular medial parte magnocelular (MVeMC) (+) contralateral (++) bilateral núcleo vestibular medial parte parvicelular (MVePC) (+) ipsilateral núcleo central do colículo inferior (CIC) (++++) bilateral (++++) bilateral nucleo trigeminal espinal interpolar (Sp5I) (+) ipsilateral (+) ipsilateral (++) ipsilateral núcleo ventrolateral principal do trigêmio (Pr5VL) (+++) bilateral núcleo reticular lateral (LRt) (+) contralateral núcleo cuneiforme (Cu) (+) ipsilateral (+) ipsilateral (++) ipsilateral núcleo grácil (Gr) núcleo motor do nervo facial (mot7) (++) fraca ipsilateral (+++) fraca ipsilateral (++++) fraca ipsilateral zona perifacial (++) fraca ipsilateral (++) fraca ipsilateral (+) contralateral (++) fraca ipsilateral córtex auditivo primário (Au1) (++) núcleo dorsal da rafe ventral (DRV) (++) núcleo paralemniscal ventral (PLV) substancia cinzenta periaquedutal (PAG) núcleo reticular medular parte dorsal (MdD) núcleo pontino reticulotegmental (RTTg) núcleo paratrigeminal (Pa5) núcleo para-abducente (Pa6) núcleo motor do trigêmio tensor do tímpano (5TT) núcleo de Roller (Ro) Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 21 Quadro 2 – Sistematização das aferências observadas nos casos experimentais em que a injeção de FG foi considerada efetiva (casos N25, N30, N32, N74 e N84). Os dados obtidos em cada caso estão dispostos em colunas e as regiões observadas como aferentes em linhas. A análise semi-quantitativa dos núcleos aferentes está representada pelos símbolos (+) e segue o critério da legenda. As regiões aferentes foram agrupadas segundo o código de cores da legenda. REGIÕES / CASOS N25 - iontoforese N30 - iontoforese N32 - iontoforese N74 - pressão N84 - pressão análise do sitio de injeção injeção na parte mais rostral da raiz, pouca contaminação no cerebelo e halo em VCP injeção na parte mais rostral da raiz, com contaminação no cerebelo e em VCP injeção na parte mais medial da raiz, traçador extravasou para o líquido encéfaloraquidiano e contaminou o nervo facial. Além de contaminação em VCA e pouca contaminação no cerebelo. muita contaminação no cerebelo e no flóculo, formando um trato no trajeto da micropipeta. Muita contaminação em VCA e VCP, e no nervo facial muita contaminação no flóculo do cerebelo e em VCA e VCP (parte mais anterior), além da contaminação na parte mais superficial do cerebelo núcleo pontino (Pn) (+++) contralateral (+++) contralateral (++++) bilateral (+++) bilateral núcleo prepósito (Pr) (++) bilateral (++) bilateral núcleo lateral superior da oliva (LSO) (+++) ipsilateral (+++) ipsilateral (++++) bilateral (++++) bilateral (+++) bilateral nucleo ventral do corpo trapezoide (VNTB = MVPO + LVPO) (++++) bilateral (++++) blateral (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral células adrenérgicas A5 (A5) (+++) ipsilateral (+++) ipsilateral (++++) ipsilateral (++++) ipsilateral (+++) ipsilateral núcleo medial do corpo trapezóide (MNTB ou Tz) (++) ipsilateral (+++) ipsilateral (++++) ipsilateral (++++) bilateral região periolivar (++) bilateral (++) ipsilateral (++) ipsilateral núcleo superior paraolivar (SPON) (++) ipsilateral núcleo medial da oliva (MSO) (+) ipsilateral núcleo eferente vestibular (Eve) (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral (++++) bilateral núcleo coclear ventral posterior (VCP) (++++) ipsilateral (++++) ipsilateral (+++) ipsilateral (++++) ipsilateral (++++) bilateral núcleo coclear ventral anterior (VCA) (+++) ipsilateral (++++) ipsilateral (++++) ipsilateral (+++) ipsilateral núcleo coclear dorsal (DC) (++) ipsilateral (++) ipsilateral (++++) bilateral (++++) bilateral sub coeruleus (SuBC) (+++) contralateral (+++) contralateral (++) bilateral (++) contralateral locus coeruleus (LC) (++) contralateral (++) bilateral (+++) bilateral (++) bilateral giganto celular lateral (LPGi) (+) ipsilateral (++) bilateral *Gi (+) contralat. (++) bilateral (+++) bilateral núcleo olivar inferior (IOn) (+) contralateral (++++) contralateral (++++) contralateral núcleo reticular parvicelular (PCRt) (++) ipsilateral (+++) bilateral (+++) ipsilateral (+++) bilateral (++) bilateral núcleo reticular intermédio (IRt) (++) bilateral (+++) bilateral (+++) bilateral (+++) bilateral (++) ipsilateral núcleo vestibular lateral (Lve) (++) ipsilateral (+++) ipsilateral núcleo vestibular espinal (SpVe ) (+++) fraca ipsilateral (++++) ipsilateral (++++) ipsilateral (+) ipsilateral núcleo vestibular medial parte magnocelular (MVeMC) (++++) fraca ipsilateral (++++) ipsilateral (++++) ipsilateral (++) bilateral núcleo vestibular medial parte parvicelular (MVePC) (+++) ipsilateral (+++) ipsilateral (++) ipsilateral (++) bilateral núcleo central do colículo inferior (CIC) (+++) bilateral (+++) bilateral (++++) bilateral (+++) bilateral nucleo trigeminal espinal interpolar (Sp5I) (+) ipsilateral (+++) ipsilateral (++) ipsilateral núcleo ventrolateral principal do trigêmio (Pr5VL) (+) ipsilateral (++) contralateral núcleo reticular lateral (LRt) (+) ipsilateral (++++) bilateral (++) bilateral núcleo cuneiforme (Cu) *Ecu - (++) ipsilateral (++) ipsilateral (++) bilateral (++) ipsilateral núcleo grácil (Gr) (+) contralateral (++) bilateral (+++) contralateral núcleo motor do nervo facial (mot7) (+++) fraca ipsilateral (+++) fraca ipsilateral (++) ipsilateral zona perifacial (++) fraca ipsilateral córtex auditivo primário (Au1) núcleo dorsal da rafe ventral (DRV) núcleo paralemniscal ventral (PLV) (+) ipsilateral substancia cinzenta periaquedutal (PAG) (++) ipsilateral (+) bilateral núcleo reticular medular parte dorsal (MdD) (+) ipsilateral núcleo pontino reticulotegmental (RTTg) (++++) bilateral (++++) bilateral núcleo paratrigeminal (Pa5) (++) ipsilateral núcleo para-abducente (Pa6) (++) bilateral núcleo motor do trigêmio tensor do tímpano (5TT) (++) ipsilateral (++) bilateral núcleo de Roller (Ro) (++) bilateral legenda: verde: aferências consistentes a raiz coclear 1-2 perfis neuronais ( + ) vermelho: aferências provavelmente originadas por contaminação no cerebelo 3-8 perfis neuronais ( ++ ) azul: aferências provavelmente originadas por contaminação nos núcleos cocleares 9-14 perfis neuronais ( +++ ) laranja :aferências provavelmente originadas por contaminação no nervo facial mais de 15 perfis neuronais ( ++++ ) Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 22 FIGURA 13 – Representação esquemática do mapeamento dos perfis neuronais retrogradamente marcados com FG após a injeção na CR do caso experimental N15 desde o nível I.A. -5,76 a I.A. -1,44. Os perfis neuronais estão representados pelos círculos pretos. Os esquemas foram confeccionados com base nos desenhos de Paxinos e Watson (2005). As setas de orientação e a barra de calibração são válidas para todos os esquemas. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 23 FIGURA 14 – Representação esquemática do mapeamento dos perfis neuronais retrogradamente marcados com FG após a injeção na CR do caso experimental N15 desde o nível I.A. -1,32 a I.A. +0,24. Os perfis neuronais estão representados pelos círculos pretos. Os esquemas foram confeccionados com base nos desenhos de Paxinos e Watson (2005). As setas de orientação e a barra de calibração são válidas para todos os esquemas. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 24 FIGURA 15 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de FG na CR. Em A o núcleo EVe do caso N15, com a área em destaque representada em B. Em C o núcleo LC do caso N17, com a área em destaque representada em D. Em E o núcleo SubC do caso N17, com a área em destaque representada em F. Em G o núcleo DRV do caso N17, com a área em destaque representada em H. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 25 FIGURA 16 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de FG na CR. Em A o núcleo Cu do caso N17, cuja área em destaque está representada em B. Em C o núcleo LPGi do caso N17, cuja área em destaque está representada em D. Em E o núcleo CIC do caso N13, cuja área em destaque esta representada em F. Em G o núcleo SpVe do caso N17, cuja área em destaque está representada em H Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 26 FIGURA 17 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de FG na CR. Em A o núcleo IRT e A5 do caso N13 com as áreas em destaque representadas em B e C. Em D o núcleo LSO e MNTB do caso N13, com as áreas em destaque representadas em E e F. Em G o núcleo VNTB do caso N18 com a área em destaque representada em G. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 27 FIGURA 18 – Fotomicrografias dos núcleos com perfis neuronais retrogradamente marcados após a injeção de FG na CR. Em A o núcleo VCA do caso N30, com a área em destaque representada em B. Em C o núcleo VCP do caso N15, com a área em destaque representada em D. Em E o núcleo DCN do caso N17 com a área em destaque representada em F e em G o núcleo Pn do caso N74, com a área em destaque representada em H. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 28 5. DISCUSSÃO Após análise dos resultados e pesquisa bibliográfica, comparamos as informações obtidas em nossos experimentos com estudos prévios com intuito de melhor interpreta-las e com isto eliminar possíveis aferências originadas devido a difusão de traçador fora da CR. Os núcleos identificados como aferências consistentes aos CRN foram representados esquematicamente na Figura 19. FIGURA 19 – Representação esquemática dos núcleos identificados como aferências consistentes aos CRN neste trabalho Na maioria dos casos analisados observamos marcação no VC e especulamos que pode ser devida a 4 possíveis situações. Aferências diretas do VC aos CRN. Contaminação no VC por depósito de neurotraçador no trajeto da micropipeta em direção à CR, o que gera marcações em núcleos aferentes ao VCN como: o CIC (bilateralmente) dado que este núcleo inerva o VC (HUFFMAN e HENSON, 1990), no Au1 (WEEDMAN et al., 1996; WEEDMAN e RYUGO, 1996a;1996b) e no DC, o qual possui conexão recíproca com o VC (HARRISON, J. M. e FELDMAN, 1970) Contaminação do corpo trapezoide (tz), devido a eferências do próprio VC ((HARRISON, J. M. e FELDMAN, 1970), o que também resulta em marcação no IC ipsilateral (FAYE-LUND, 1986). Contaminação por halo de difusão Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 29 gerado a partir da dispersão do neurotraçador depositado na CR, o que não é capaz de gerar marcação em núcleos com aferência ao VC. Nos estudos de Li et al. (1998) foi evidenciado que o IC é responsável pelo processamento da informação acústica e pela localização da fonte sonora. Acreditamos ainda que este núcleo possa influenciar a atividade dos CRN de maneira indireta, pois, o IC faz conexão com os neurônios do VNTB (GOMEZ-NIETO et al., 2008b), e a via IC-VNTB-CRNs teria um papel importante na modulação do RAS Nossos resultados evidenciaram que o VNTB inerva os neurônios da CR, o que corrobora com os estudos de Gómez-Nieto (2008b), os quais indicam a existência de uma projeção direta bilateral, porém majoritariamente contralateral, do VNTB para o núcleo da CR além da presença de receptores muscarínicos M2 e M4 no corpo celular e dendritos. Sabendo-se que a identidade neuroquímica do VNTB é colinérgica, há a possibilidade deste núcleo ser um dos moduladores do RAS, dado que a inibição da neurotransmissão glutamatérgica por fibras colinérgicas foi demonstrada em outras áreas do cérebro (BUNO et al., 2006). Da mesma maneira, os terminais colinérgicos do VNTB podem regular a força da transmissão sináptica glutamatérgica dos CRNs ao PnC (NODAL e LÓPEZ, 2003). Também não podemos descartar a possível contaminação do feixe olivococlear medial e lateral no momento da injeção do neurotraçador na CR, o que poderia gerar marcação nos núcleos do sistema olivococlear, tanto medial, quanto lateral. Os neurônios do sistema olivococlear medial (MOC) estão localizadas no VNTB e projetam principalmente à cóclea contralateral, enquanto que os neurônios do sistema olivococlear lateral (LOC) estão localizados no LSO e região periolivar (concha) e projetam à cóclea ipsilateral (VETTER e MUGNAINI, 1992; WARR, 1992). Para diferenciação das projeções ao CRN desta marcação, é necessária uma análise morfométrica dos neurônios marcados, dado que os neurônios do MOC possuem geralmente um corpo grande, com formato estrelado ou triangular. Também foram verificadas marcações majoritariamente na parte medial do LSO, o qual possui um importante papel na via auditiva relacionado com a localização sonora (HARNISCHFEGER et al., 1985). O núcleo LSO é constituído de neurônios multipolares formando um S tonotopicamente organizado, com baixas frequências representadas lateralmente e altas frequências representadas medialmente (RIETZEL e FRIAUF, 1998), o que o torna um importante componente da via auditiva no que se trata da localização da fonte sonora, podendo modular a via essencial do RAS. Ainda não foram comprovadas suas aferências para os CRN, porém, já se sabe de sua inervação diferencial para outras estruturas do tronco encefálico, tais como os IC, para os quais há uma projeção bilateral, sendo a ipsilateral glicinérgica (inibitória) e a contralateral glutamatérgica (excitatória) (SAINT MARIE Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 30 et al., 1989). Portanto, ainda são necessários mais estudos sobre o LSO para identificação de suas aferências e identidades neuroquímicas para melhor associação com o RAS. A inibição do LSO pelo MNTB é necessária para o processamento das diferenças interaurais de intensidade, essencial para a localização da fonte sonora (MALMIERCA e MERCHÁN, 2004). Durante muitos anos, o MNTB tem sido considerado como um centro de retransmissão passiva, convertendo aferências excitatórias provenientes do VCN em eferências inibitórias ao LSO (KOPP-SCHEINPFLUG et al., 2008). Marcações encontradas neste núcleo nos sugere que o MNTB possa ser uma fonte glicinérgica de projeção ipsilateral ao CRN, dado que em estudos realizados por Gómez-Nieto et al (2008a) demonstraram a presença de botões com esta mesma característica neuroquímica no corpo celular e dendritos do CRN. No entanto estudos prévios de conectividade do MNTB (THOMPSON e SCHOFIELD, 2000) não descreveram conexões com os CRN Foi verificada também marcação no LC. Este núcleo é a maior fonte de norepinefrina (GOMEZ- NIETO et al., 2008a) no cérebro do rato e inerva diversas áreas encefálicas, entre elas os CRN, podendo indicar uma possível fonte de modulação noradrenérgica do sobressalto. Além do LC, também foi verificada, em uma porção mais rostral do encéfalo, do lado contralateral ao sitio de injeção, uma leve marcação no SubC, que também possui identidade neuroquímica noradrenérgica (TSURUOKA et al., 2010). Estudos recentes demonstraram que o LC e o SubC estão relacionados ao reflexo de sobressalto desencadeado por estímulo tátil, influenciando na duração do tempo em que o rato mantém uma postura imóvel (freezing) após a apresentação do estímulo, durante o qual o rato provavelmente foca sua atenção no julgamento da situação, dessa forma, informação sensorial desnecessária pode ser descartada para extrair outras informações sensoriais essenciais para a sobrevivência do animal (TSURUOKA et al., 2011) O RAS também possui um componente do sistema nervoso autônomo, neste contexto, nossos resultados indicam a presença de os neurônios retrogradamente marcados no A5, o qual está relacionado com a regulação cardiovascular do baroreflexo, além de ser fonte noradrenérgica para o VC como descrito por Byrum e Guyenet (1987). Isto pode indicar que o núcleo A5 tem papel importante na regulação autonômica do reflexo, pois estudos recentes também concluíram que o A5 serve de conexão entre a medula caudal ventrolateral e a medula espinal (COBOS et al., 2003), o que demonstra um caminho pelo qual a medula caudal ventrolateral exerce efeito sobre a pressão sanguínea e a função respiratória. Estes dados demonstram que o A5 possui uma função análoga à do LC, o qual inerva vastas áreas do encéfalo relacionadas com a integração sensóriomotora. Isto sugere que os dois grupos noradrenérgicos representam duas partes de um único sistema funcional, influenciando porções diferentes do encéfalo (BYRUM e GUYENET, 1987) que entretanto atuariam de maneira complementar sobre os CRN. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 31 A possível contaminação no trajeto da micropipeta através do cerebelo em direção à CR pode ter originado algumas marcações em núcleos aferentes ao córtex cerebelar e ao paraflóculo, tais como: o Pn (MIHAILOFF, 1994), cuja projeção se dá através do pedúnculo cerebelar médio a uma extensa camada de células granulares do córtex cerebelar e ao paraflóculo principalmente contralateral; o SpVe, o qual projeta através de fibras vestibulocerebelares ao córtex cerebelar ipsilateral (BARMACK, 2003); o IOn, o qual envia projeções olivocerebelares ao córtex cerebelar (BRODAL, A. et al., 1980; DESCLIN, 1974); o MVe, tanto magnocelular, quanto parvocelular, que por sua vez possui uma projeção bilateral e recíproca com o verme caudal e o núcleo medial do cerebelo (VOOGD et al., 1996); McCrea and Horn (2006) também demonstraram uma projeção bilateral do Pr, parte magnocelular, ao cerebelo; também foi demonstrado uma fonte de aferências ao cerebelo derivadas da medula: o núcleo cuneiforme acessório (ECu) (ALISKY e TOLBERT, 1997), no qual também verificamos marcação. O LRt representa uma importante fonte de fibras ao córtex cerebelar, passando através do pedúnculo cerebelar inferior (icp) e terminando na camada de células granulares (BRODAL, P., 1975). Foram observadas poucas, mas consistentes marcações no Sp5I, o qual, de acordo com vários autores, também projeta ao cerebelo (WATSON e SWITZER, 1978). Outros núcleos observados com marcação retrógrada que são de origem possivelmente da contaminação no cerebelo são: Pr5VL (WATSON e SWITZER, 1978); RTTg (GERRITS e VOOGD, 1987); e MdD (LEITE- ALMEIDA et al., 2006). Além destes núcleos, marcações retrógradas observadas no EVe, também podem ser de origem da contaminação cerebelar peo neurotraçador, uma vez que este núcleo projeta bilateralmente ao flóculo do cerebelo (SHINDER et al., 2001). Em alguns casos foram observados perfis neuronais fracamente marcados ipsilaterais no Mot7 e na zona perifacial, que podem ser causadas por contaminação do nervo facial devido à proximidade anatômica ao VIII par, dado que ambos compartilham espaço no meato acústico interno, e aos ocasionais extravasamentos de traçador no líquor. Para confirmar as aferências consistentes aos CRN descritas neste trabalho serão necessários estudos de controle com traçadores anterógrados nestes núcleos. Estes experimentos fogem do escopo deste trabalho de conclusão de curso embora já estejam em andamento no laboratório e alguns resultados preliminares serão apresentados no capítulo de perspectivas futuras. Desta forma este trabalho foi fundamental para discernir quais núcleos deverão receber as injeções de traçador anterógrado, o que permitirá também a identificação neuroquímica destas aferências. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 32 6. PERSPECTIVAS FUTURAS Ainda não há conhecimento da origem das aferências responsáveis pela inervação gabaérgica aos CRN, embora tenham sido observados receptores de GABA na CR (GOMEZ-NIETO et al., 2008a) e botões sinápticos gabaérgicos na superfície somática e nos dendritos dos CRNs (OSEN et al., 1991). Por outro lado, também foram encontrados receptores de glicina na CR e botões sinápticos glicinérgicos na superfície somática dos CRNs (OSEN et al., 1991). Com o intuito de buscar as fontes de inervação gabaérgica queremos realizar novos experimentos de co-localização de neurônios retrogradamente marcados com FG e enzimas precursoras da síntese de GABA No intuito de confirmar as aferências do A5 verificadas após injeção de neurotraçador retrógrado na raiz, foram realizados experimentos de injeção estereotáxica de neurotraçador anterógrado neste núcleo. O neurotraçador utilizado foi o dextrano amino biotinilado (BDA, MolecularProbes # D-1956, PM 10.000), a uma concentração de 10% em soro fisiológico. Este neurotraçador é essencialmente anterógrado, portanto é captado pelos somas e dendritos dos neurônios e transportado por seus axônios até as terminações axonais onde se acumula. Para tal, usamos como referencia para determinação das coordenadas o atlas estereotáxico paxinos (2005), com o qual obtivemos as seguintes coordenadas: no eixo ântero-posterior, 1,9 mm caudal em relação à linha interaural; no eixo látero-lateral, 2,5mm em direção ao lado esquerdo; no eixo dorsoventral, 0,1mm inferiormente à linha interaural. Como resultados prévios, observamos, fibras e botões sinápticos marcados com o neurotraçador na região da CR. Além disso, foram realizados experimentos de co-localização nos casos de injeção de FG na CR, onde foram encontrados neurônios retrogradamente marcados na região do A5, para verificar se estes também eram imunorreativos para a enzima dopamina beta hidroxilase (DBH), enzima que participa especificamente da síntese de noradrenalina e adrenalina. Após processamento imunoistoquímico para observação em fluorescência de DBH e FG, foi possível estudar se havia co-localização de ambas as marcações. Observou-se que na região do A5 alguns neurônios estavam duplamente marcados, indicando que inervam os CRN e possuem como identidade neuroquímica a noradrenalina (Figura 20). Além disso, verificamos que muitos neurônios marcados com FG não apresentavam imunoreatividade para DBH, portanto, sua identidade neuroquímica ainda precisa ser investigada. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 33 500 m  TH FG 200 m FG DBH Além disso, realizamos procedimentos de injeção de BDA em VNTB, no intuito de confirmar as projeções deste núcleo aos CRNs, observadas no caso de injeção de neurotraçador retrógrado na região dos CRN (Figuras 21 e 22). Para tal, usamos como referência para determinação das coordenadas o atlas estereotáxico paxinos (2005), com o qual obtivemos as seguintes coordenadas: no eixo ântero-posterior, 0,78 mm caudal em relação à linha interaural; no eixo látero-lateral, 2,3mm em direção ao lado esquerdo; no eixo dorsoventral, 0,4mm inferiormente à linha interaural, e ângulo de 20o em direção caudal. Os sítios de injeção observados foram satisfatórios, uma vez que se localizaram em diferentes porções do VNTB. No caso N91 é possível observar que a injeção se localizou na porção mais medial do VNTB, com contaminação do tz. No caso N93, o sitio de injeção se localizou na parte mais lateral do VNTB, com pouca contaminação do LSO e contaminação do tz. Já no caso N93, o sitio de injeção também se localizou na parte mais lateral do VNTB, porém é possível observar a presença de um trato no trajeto da micropipeta, que se estende desde a parte mais lateral do núcleo motor do trigêmio até o VNTB, além da grande contaminação no corpo trapezoide. No caso N96, também é possível verificar a presença de trato, com o sitio de injeção localizado na parte mais lateral do VNTB, com contaminação do tz e do LSO. No caso N97, a injeção se localizou na parte mais medial e ventral FIGURA 20 - Identificação das aferências noradrenérgicas da região do A5 aos CRN Fotomicrografias da região do A5, marcado após injeção de FG na raiz coclear, com reação imunohistoquímica para detecção tirosina hidroxilase (TH) e, Dopamina Beta Hidroxilase (DBH). Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 34 do VNTB, com contaminação do tz. Já no caso N101, a injeção se localizou na parte mais lateral e rostral do VNTB, com pouca contaminação do tz. FIGURA 21 - Fotomicrografias do sitio de injeção de BDA em VNTB à esquerda e respectiva representação esquemática à direita. Em A, B e C estão representados o sitio de injeção de uma série de cada caso após revelação para BDA e contracoradas em Nissl. Em A, esta representado o caso N91. Em B, o caso N93 e em C, o caso N95. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 35 Após revelação do neurotraçador BDA, realizamos uma imunohistoquímica para calbindina, no intuito de observar as projeções do VNTB aos CRN, dado que estes neurônios contém uma grande quantidade desta proteína ligadora de cálcio (LÓPEZ et al., 1993). Como resultados preliminares, confirmamos as projeções já demonstradas por Gómez-Nieto (2008b) e estabelecemos os parâmetros para realização de lesões seletivas no VNTB para pesquisar seu papel funcional no RAS e na inibição por estímulo prévio (PPI) (Figura 23) FIGURA 22 - Fotomicrografias do sitio de injeção de BDA em VNTB à esquerda e respectiva representação esquemática à direita. Em A, B e C estão representados o sitio de injeção de uma série de cada caso após revelação para BDA e contracoradas em Nissl. Em A, esta representado o caso N96. Em B, o caso N97 e em C, o caso N101. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 36 . Futuramente, após estabelecimento das coordenadas para VNTB, cogitamos realizar análises morfométricas para discriminar os neurônios do sistema olivococlear medial dos neurônios do VNTB que projetam aos CRN (Figura 24). FIGURA 23 – Fotomicrografias da raiz coclear após injeção de BDA em VNTB e imunohistoquímica para calbindina. Em A, uma fotomicrografia da RC esquerda do caso N96, com 3 regiões destacadas, que são representadas em B, C e D com maior aumento. Em B, C e D fotomicrografias evidenciando a presença de aposições sinápticas entre os botões sinápticos corados em preto pela revelação do BDA e os perfis neuronais e dendritos dos CRN corados em marrom pela revelação da calbindina. Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 37 Além disso, visamos realizar experimentos de lesão neurotóxica deste núcleo, através de injeção de um neurotóxico específico para neurônios colinérgicos, a 192-IgG Saporina (BOTLY e DE ROSA, 2009), e posterior análise comportamental, para avaliar a influência deste núcleo em uma das modulações mais interessantes do reflexo acústico de sobressalto: a PPI. FIGURA 24 – Fotomicrografia e esquema do sistema olivococlear. Em A, uma fotomicrografia do complexo olivar superior, com os neurônios pertencentes aos sistemas MOC e LOC indicados pelas setas. Em B, um esquema das projeções destes neurônios para as cócleas (BROWN, M. C., 2011) Estudo hodológico das aferências aos CRN – Nicole Orsi Barioni 38 7. BIBLIOGRAFIA AITKIN, L. The auditory neurobiology of marsupials: A review. Hear Res, v. 82, p. 257-66, 1995. AITKIN, L. The anatomy of the cochlear nuclei and superior olivary complex of arboreal australian marsupials. Brain Behav Evol, v. 48, p. 103-14, 1996. ALISKY, J. M.; TOLBERT, D. L. Quantitative analysis of converging spinal and cuneate mossy fibre afferent projections to the rat cerebellar anterior lobe. Neuroscience, v. 80, p. 373-88, 1997. ANDRESKI, P.; CHILCOAT, H.; BRESLAU, N. Post-traumatic stress disorder and somatization symptoms: A prospective study. Psychiatry Research, v. 79, p. 131-138, 1998. ANGULO, A.; MERCHAN, J. A.; MERCHAN, M. A. Morphology of the rat cochlear primary afferents during prenatal development: A cajal's reduced silver and rapid golgi study. J Anat, v. 168, p. 241-55, 1990. ANISMAN, H. et al. 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