Papel do óxido nítrico na resposta defensiva imediata e na aquisição de um condicionamento aversivo olfatório induzido pela estimulação química da matéria cinzenta periaquedutal

Abstract

A região rostro-dorsal da matéria cinzenta periaqueductal (MCPd) apresenta abundantes neurônios imunoreativos para a enzima óxido nitrico sintase neuronal (nNOS). A ativação de receptores N-metil-D-aspartato (NMDA) pós-sinápticos é o principal estímulo para ativação da nNOS e a consequente síntese de óxido nitrico (NO) endógeno. A participação do NO nas respostas defensivas imediatas eliciadas pela MCPd tem sido amplamente estudada sob diferentes paradigmas, no entanto, apesar das investigações realizadas, a participação do sistema nitrérgico nos processos de aprendizagem e formação de memórias na MCPd ainda não foi desvendado totalmente. Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar como o NO modula as respostas defensivas imediatas produzidas pela estimulação química da MCPd e a sua participação no processo de aquisição de uma memória aversiva durante o paradigma de condicionamento olfatório. Intervenções farmacológicas nos pontos críticos de regulação da via nitrérgica foram realizados mediante o uso do inibidor específico da nNOS, 7-Nitroindazole, o sequestrador de NO extracelular, C-PTIO, e o doador de NO, Spermine NONOate. Além disso, a quantificação in vivo do NO produzido durante a sessão de condicionamento e de teste foi realizada mediante o uso da sonda fluorescente DAF-FM DIACETATO com o intuito de obter uma medida bioquímica direta que permita correlacionar as respostas comportamentais observadas com a concentração de NO na MCPd, dando robustes a nossos resultados. Em linhas gerais foi observado que: existe uma correlação diretamente proporcional entre as respostas defensivas observadas após a estimulação química da MCPd e a concentração de NO medida; que o NO participa não só da modulação das respostas defensivas imediatas mas também do processo de aquisição do condicionamento aversivo olfatório; e que o NO tem a capacidade de modular a neurotransmissão glutamatérgica desempenhando um papel tanto na homeostase do sistema neural quanto no equilíbrio neuroquímico necessário para a ocorrência dos processos de plasticidade sináptica subjacentes ao aprendizado aversivo.<br>

Abstract: The rostral region of the dorsal periaqueductal gray matter (dPAG) has abundant inmunoreactive neurons to neuronal nitric oxide synthetase (nNOS) enzyme. The activation of postsynaptic N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors is the main stimulus for nNOS activation and consequent synthesis of endogenous nitric oxide (NO). The participation of NO in the immediate defensive responses elicited by the PAG has been investigated under different paradigms, however, despite the investigations until now, the participation of the nitrergic system in the processes of learning and memory formation in the dPAG has not yet been fully understood. Therefore, the objective of this work was to investigate how NO modulates the immediate defensive responses produced by the chemical stimulation of dPAG and its participation in the acquisition process of an aversive memory during the olfactory conditioning paradigm. Pharmacological intervention at critical points of the regulatory nitrergic pathway were performed using the specific nNOS inhibitor 7- Nitroindazole, the extracellular NO scavenger C-PTIO, and the NO donor, Spermine-NONOate. In addition, the in vivo quantification of the NO produced during the conditioning and test session was performed using the DAF-FM DIACETATE fluorescent probe with the purpose of obtaining a direct biochemical measurement that allows to correlate the behavioral responses observed with the concentration of NO at dPAG, giving robust to our results. In general terms, it was observed that: there is a directly proportional correlation between the defensive responses observed after the chemical stimulation of the dPAG and the measured NO concentration; NO plays a role not only in the modulation of the immediate defensive responses but also in the acquisition process of the olfactory aversive conditioning; NO has the ability to modulate glutamatergic neurotransmission by regulating of neural system homeostasis and the neurochemical balance necessary for the occurrence of the synaptic plasticity processes underlying aversive learning.