NEUROFISIOLOGIA - ESTRESSE PARTE II

[Música] Olá alunos do curso de neurociências da Unifesp eu sou a professora Daniela ortolani professora de neurofisiologia e hoje o tema da nossa aula será sobre a Biologia do estresse os tópicos que serão abordados são sistema nervoso simpático falaremos sobre os adrenoceptores cardíacos e também alguns dados de PES pesquisa do laboratório de biologia do estresse nós sabemos que o sistema nervoso autônomo também conhecido como sistema neurovegetativo né fazem parte dele o sistema nervoso simpático que é o sistema ativo durante as respostas de luta e fuga faz parte também o sistema nervoso parassimpático ativo durante o

repouso após a digestão e o sistema nervoso entérico que é o sistema que tá mais relacionado com a ativação do trato gastrointestinal Hoje a gente vai falar um pouquinho sobre o sistema nervoso simpático que é o sistema né ativo durante essas respostas de luta ou fuga que nós temos quando o eixo do estess ele é ativado o sistema nervoso simpático né como eu mostro aqui nessa figura eles inervam vários órgãos do nosso corpo então nós podemos observar que os nervos do sistema nervoso simpático Eles saem aqui da medula espinal numa região eh que nós chamamos

de toracolumbar então esses neurônios que são os neurônios pré-ganglionares do sistema nervoso simpático saem dessa região e fazem sinapse em gânglios autonômicos Paralelos aqui à medula espinal tá e desses gânglios saem outros neurônios chamados neurônios pós ganglionares que estarão inervando a grande maioria dos nossos órgãos Então como vocês podem observar aqui na imagem a gente tem inervação do sistema nervoso simpático nos olhos nas glândulas salivares a gente tem uma inervação direta aqui sobre o coração sobre o sistema respiratório sobre o sistema digestório então enervando importantes glândulas como fígado pâncreas órgãos como estômago intestino nós temos

uma inervação do sistema nervoso simpático direta sobre a glândula adrenal sobre os rins sobre a bexiga e também sobre os órgãos reprodutores masculinos e femininos Além disso o sistema nervoso simpático enerva diretamente as glândulas sudoríparas e múscul lisos eretores de pelos tá então a gente consegue imaginar né que durante uma resposta de estress o indivíduo vai ter uma ativação muito grande desse sistema né com a liberação de neurotransmissores e hormônios Então os neurotransmissores liberados são as catecolaminas né E essas catecolaminas elas vão exercer efeitos diretos nesses órgãos que eu mostrei para vocês então durante a

resposta de lut fuga né o que que acontece com os os nossos olhos mas precisamente com a nossa pupila a gente tem uma dilatação para que o indivíduo ou até mesmo o animal né quando estiver sendo submetido a esse estress possa enxergar melhor a inervação sobre a glândula salivar faz com que essa glândula seja inibida durante as respostas de lut fuga então o indivíduo tem uma menor produção de saliva nessas ocasiões sobre o sistema cardíaco ou cardiovascular a gente vai ter uma ativação desse sistema né com uma vasoconstrição em algumas regiões com um aumento da

do batimento cardíaco um aumento da força de contração do coração tudo isso para quê né Para que o sangue seja levado com uma maior rapidez né alcançando órgãos importantes para que o indivíduo possa reagir durante essas respostas de luta fuga né sobre o sistema respiratório a gente também tem uma ativação desse sistema né então a gente sabe que as catecolaminas elas exercem efeitos importantes como por exemplo a broncodilatação o aumento da frequência respiratória para que o indivíduo ventile melhor né oxigene melhor o seu sangue e leve esse importante nutriente para eh órgãos importantes agirem né

como músculos como sistema nervoso central sobre o trato gastrointestinal em geral a gente vai ter uma inibição né porque esse sistema gastrointestinal ele é mais ativo durante o quê durante o repouso ou logo após a digestão durante a digestão né então quem exerce uma influência maior sobre esse sistema é o sistema nervoso parassimpático tá e os outros órgãos como por exemplo a medula da glândula adrenal também vai ser uma região muito ativa né porque quando ativada nós vimos que ela aumenta a produção das catecolaminas né Na hora adrenalina e adrenalina que potencializarão esses efeitos mediados

né pela ativação do sistema nervoso simpático bom a síntese das catecolaminas ela se dá a partir de um aminoácido então o aminoácido é a tirosina né a tirosina ela vai ser convertida numa outra molécula que é a dopa tá E quem faz isso é uma enzima chamada tirosina hidroxilase a partir daí essa dopa vai ser convertida em dopamina por uma outra enzima também chamada dopa descarboxilase e a dopamina vai ser convertida em noradrenalina por uma enzima chamada dopamina Beta hidroxilase e essa noradrenalina né também pode ser convertida só que lá nas glândulas adrenais por uma

outra enzima chamada pnmt bom Como eu disse as catecolaminas então noradrenalina e adrenalina elas vão exercer inúmeros efeitos o nosso corpo então nessa figura eu consigo mostrar para vocês alguns desses efeitos né então a gente sabe que as catecolaminas né Elas exercem efeito sobre o sistema nervoso central então melhorando o alerta a atenção o raciocínio promovendo sobre o coração taquicardia vasoconstrição em algumas regiões vasodilatação em outras sobre o fígado a gente tem uma estimulação na gliconeogênese e também da glicogenólise né sobre o tecido adiposo a gente vai ter um estímulo para lipólise né né aumentando

a as taxas de de ácidos graxos e glicerol no sangue estimula eh o pâncreas a liberar o glucagon e inibe a secreção de insulina né a gente tem uma diminuição de diurese diminuição no processo digestório e também diminuição na no sistema reprodutor como um todo né todos esses efeitos né eles vão propiciar o quê um aumento da glicemia né uma hiperglicemia que é necessária para esse momento né de respostas de estress porque o indivíduo precisa de energia para que regiões importantes nesse momento né ajam como por exemplo né o sistema nervoso central Então as tomadas

de decisão né o o comportamento frente àquele agente agressor é importante nesse momento tá assim como os músculos né se a gente pensar aí tanto no ser humano como nos nos animais né o sistema muscular também ele requer esse suprimento energético para que o indivíduo possa lutar ou fugir daquela situação Além disso como eu comentei a gente tem um relaxamento brônquico né promovido aí por essas catecolaminas um aumento na produção de calor e consequentemente um aumento na sudorese então nós sabemos que as catecolaminas elas exercem esses efeitos nos órgãos Mas para que isso aconteça a

gente precisa de de receptores né que são aquelas eh aquelas proteínas em geral localizadas na membrana plasmática desses órgãos que quando ativados desencadearão uma série de eventos intracelulares que promoverão esses efeitos que eu acabei de mencionar Então quais são os receptores que as catecolaminas né se ligam para desencadear esses eventos Então nesse slide eu coloquei para vocês os cinco receptores eh que serão ativados durante durante essa resposta de estess Então a gente tem receptores como por exemplo alfa1 e alfa2 tá os receptores alfa1 quando ativados eles estimulam a vasoconstrição arterial eles aumentam a resistência eh

vascular periférica eh promovendo um aumento da pressão arterial eles promovem uma vasoconstrição também venosa estimulam uma contração de esfincteres em gerais e promovem a midríase né que é a dilatação pupilar que eu comentei já Quando essas catecolaminas se ligam em adrenoceptores alfa do tipo dois né a gente vai ter uma menor liberação de noradrenalina uma menor liberação de insulina a gente vai ter uma inibição da atividade lipolítica a gente vai ter estimulando aí a agregação plaquetária contração em algumas áreas né Eh artérias e veias em algumas regiões a gente vai ter a vasodilatação por um

aumento na liberação do óxido nítrico que é um potente vaso dilatador já as catecolaminas agindo em adrenoceptores Beta como eu mostro nessa imagem né E nós temos três tipos de adrenoceptores Beta a gente tem o beta1 beta2 e beta3 tá os adrenoceptores beta1 quando estimulados eles promovem taquicardia aumento do débito cardíaco lipólise aumento na secreção de renina já os adrenoceptores do quando estimulados eles promovem um aumento da vasodilatação né uma broncodilatação relaxamento de musculatura eh uterina e também aumento na liberação de insulina tá os adrenoceptores beta3 eles são menos estudados mas a gente sabe que

eles também estão presentes no coração em menor quantidade mas eh eles estão em muito em muita maior quantidade no tecido adiposo né então alguns trabalhos mostram que o adrenoceptor beta3 quando estimulados promovem a lipólise do tecido adulo tá bom nessa imagem eu mostro para vocês né como é a configuração desses adrenoceptores Beta que são os adrenoceptores que nós investigamos eh no nosso laboratório então nessa figura eu mostro então que esses adrenoceptores Beta tanto beta1 quanto beta2 são receptores localizados na membrana plasmática né da da célula são receptores eh transmembran Dios tá e quando eles são

estimulados pelas catecolaminas eles ativam uma proteína g estimulatória e quando eu ativo ativo essa proteína G estimulatória dentro da minha célula eu consigo ativar uma outra proteína chamada adenilciclase e a ativação dessa proteína promove né a conversão da molécula ATP em em Amp cíclico né e o Amp cíclico é importante segundo o mensageiro intracelular que vai estimular a fosforilação principalmente da proteína quinasa da pka e quando a pka ela é fosforilada dentro da célula ela promove uma série de eventos como por exemplo a ativação de canais eh de cálcio do tipo L estimula receptor de

rianodina estimula uma outra proteína que é a fosfolamban estimula a proteína a troponina perdão a troponina i e estimula também uma proteína C de ligação da miosina tudo isso né O que que promove no meu coração né que é um local onde a gente tem uma grande população de adrenoceptores Beta né sendo os beta aí encontrados beta1 encontrados em torno de 80% e os outros 20% são eh representados pelo beta2 então a ativação dessas diversas proteínas intracelulares culminam com o aumento do cronotropismo do inotropismo e do lusitropismo né então eu tenho um aumento da frequência

cardíaca um aumento da força de contração desse coração e também um aumento na velocidade de condução do potencial de ação dentro do coração o adrenoceptor beta2 ele é um adrenoceptor também que quando super estimulado por essas catecolaminas ele pode eh estimular uma outra via intracelular tá então quando as catecolaminas se ligam no adrenoceptor beta2 a gente pode ter uma ativação de uma proteína chamada g inibitória e essa proteína G inibitória né vai estimular como a gente pode observar na figura né a subunidade Beta Gama e vai inibir a subunidade Alfa dessa proteína G tá então

a proteína gen inibitória estimula essa subunidade Beta Gama que vai estimular a pi3 quinase que é uma proteína também intracelular e vai ativar uma via intracelular que é a via da akt da proteína emitor da proteína p70 s6k da proteína 6s que vai na verdade proteger o coração contra por exemplo a apoptose né uma morte celular programada e também a atrofia desse cardiomiócito então o adrenoceptor beta2 ele teria um papel protetor no coração quando o indivíduo ele é aí super estimulado né ou quando ele está em situações de eventos estressantes crônicos Mas será que essas

vias que eu comentei né como que elas se apresentariam durante uma resposta de estess Então essa resposta nós fomos buscar através de alguns experimentos então uma aluna do nosso laboratório investigou né O que o stress por choque nas patas em ratos né Poderia promover no coração Desses desse desses animais pensando aí nesses adren receptores que eu acabei de mostrar para vocês então ela induziu esse stress por choque nas patas que depois eu vou comentar um pouquinho mais a respeito dele e removeu o coração e fez uma análise de biologia molecular onde a gente faz uma

quantificação na eh Na expressão gênica e uma quantificação Na expressão proteica então a expressão gênica a gente utiliza de uma técnica chamada PCR e para verificar a expressão proteica a gente utiliza uma técnica chamada de Western blot tá então aqui nesse slide eu mostro para vocês a expressão dessas proteínas então a gente consegue verificar né que o stress ele na verdade aumentou né a expressão de adrenoceptores beta1 tá perdão diminuiu ele diminuiu a expressão de adrenoceptores beta1 e aumentou a expressão de adrenoceptores beta2 e que não promoveu nenhuma alteração né Com relação à expressão dos

adrenoceptores beta3 tá então a gente consegue observar nessas figuras então aqui a gente verifica primeiro a expressão do beta1 né então a gente Verifica que a coluna que está representada aí o animal estressado a gente vai tendo uma redução Na expressão desse adrenoceptor beta1 e isso Foi verificado nas quatro câmaras cardíacas tá então no átrio direito ventrículo direito atro esquerdo e ventrículo esquerdo tá E aqui ao lado quando a gente Verifica a expressão de adrenoceptor beta2 a gente viu que o grupo de animais estressados né Teve um aumento na expressão desse adrenoceptor nas quatro câmaras

cardíacas tá e o beta3 a gente não observou nenhum efeito Nós também fomos verificar né se essa alteração Na expressão de adrenoceptores Beta também acontecia num outro modelo de stress né o modelo de estess por choque nas patas é considerado um um modelo de stress Agudo ou também conhecido como subagudo né então o animal ele é submetido a três dias de protocolo de stress e neste protocolo que eu tô mostrando aqui para vocês nós verificamos aí essa expressão de adrenoceptores Beta num num num estess que durou 14 dias tá então nós verificamos que o stress

crônico que é um o estress chamado de estess crônico Brando imprevisível por isso que eu coloco aqui essebi ele reduziu a expressão de adrenoceptores beta1 que é o que a gente pode observar aqui nessa imagem tá e não alterou a expressão de adrenoceptores beta2 então nós observamos um comportamento um pouco diferente né então a gente viu que o stress ele tem uma influência né Na razão eh da quantidade desses adrenoceptores beta1 e beta2 mas que a gente vê uma diferença quando eu falo de estés agudo e quando eu falo de estés crônico né o porquê

dessas alterações Nós ainda estamos investigando mas eh a literatura mostra também que outras situações também promovem eh alterações semelhantes ao que a gente viu com o stress por choque nas patas né que é essa redução na expressão do adrenoceptor beta1 e um aumento na expressão do adrenoceptor beta2 tá que situações são essas situações como por exemplo a insuficiência cardíaca e o envelhecimento Então essas duas situações a gente também pode encontrar essa alteração né Na razão do beta1 e do beta2 bom então agora eu vou falar um pouquinho mais a respeito né da pesquisa que nós

analisamos no laboratório de biologia de estress aqui da Unifesp tá então nós utilizamos alguns biomarcadores né do stress quais são eles então o próprio eixo hpa né o eixo hipotálamo hipófise adrenal que nós eh estudamos anteriormente e nós utilizamos também da avaliação do sistema nervoso autônomo tá pensando aí no sistema nervoso simpático e parassimpático no eixo hba a gente costuma dosar quantificar o um dos principais hormônios do stress que é o cortisol então nós fazemos essa análise em humanos e nos animais nós avaliamos a corticosterona que é o mesmo hormônio e que tem o mesmo

efeito aí que nós observamos no ser humano tá E além disso a gente faz uma análise do sistema nervoso simpático né observando aí a ativação cardíaca investigamos também os Mecan ismos né durante a ativação desse eixo do stress E para isso nós utilizamos alguns modelos animais que é o que eu vou estar comentando hoje com vocês e avaliamos algumas eh substâncias e estruturas no coração no metabolismo desse animal e também aspectos relacionados ao comportamento desses animais bom os os modelos animais que nós utilizamos eu já comentei dois mas eu vou explicar um pouco melhor então

o primeiro deles é o estress por choque nas patas então ele é um estress considerado Agudo né onde os animais eh receberão 120 choques elétricos em média né com uma intensidade de 1 ma durante 1 segundo 30 minutos por dia durante 3S dias consecutivos um segundo modelo de stress é o modelo estress crônico Brando imprevisível tá um modelo muito utilizado na literatura onde o animal é submetido Durante 14 dias eh a diferentes agentes estressores por exemplo vou citar alguns né o animal ele fica sem se alimentar um dia no outro dia ele fica sem beber

no outro dia ele fica eh numa caixa com muitos animais com a maravalha molhada e a gente altera também o ciclo Eh claro e escuro aos finais de semana então esses são os agentes estressores que esses animais recebem aí Durante 14 dias tá e um outro modelo animal de stress que nós utilizamos é o tratamento com a corticosterona tá nesse modelo ele não é considerado um modelo de stress em si né porque na verdade nós avaliamos o efeito da corticosterona sobre alguns parâmetros então a gente coloca a corticosterona na água que o animal bebe e

depois a gente avalia alguns aspectos tá então nós colocamos aí uma quantidade de de 100 mg para cada ml de água durante 14 dias eh para observar alguns comportamentos bom além disso a gente oferece pros animais ah além da Ração comercial normal a gente oferece um tipo de comida que nós chamamos de comfort food né esse comfort food é uma dieta de cafeteria né rica em carboidratos e também lipídeos tá e o que que contém nessa dieta contém chocolate ao leite amendoim bolacha maizena e a própria ração desse animal tudo isso é preparado né fazemos

peletes e é ofertado ao animal aqui abaixo eu coloco para vocês uma tabelinha referente aos valores nutricionais presentes nessa dieta né então a gente pode observar que é uma dieta hiperlipídica né então a Confort food ali possui em torno de 20% de lipídio quando comparado com a ração comercial e portanto é uma dieta hipercalórica tá tá bom Quais são os parâmetros que nós avaliamos então a gente avalia a ingestão alimentar desses animais avaliamos como eu já até mencionei anteriormente a expressão de adrenoceptores Beta no coração fazemos também análise de alguns hormônios e também fazemos a

avaliação do comportamento desses animais eu vou começar eh falando um pouco a respeito da ingestão alimentar bom nesses modelos de stress que Eu mencionei primeiramente eu vou falar sobre o stress por choque nas patas então a gente conseguiu observar que o stress por choque nas patas promoveu uma redução no comportamento alimentar então esses animais ingeriam menos ração comercial quando comparado com o animal controle que não não era submetido a nada mas ele não não reduziu a ingestão da comfort food porque nós dávamos a opção para esse animal escolher né todos os animais tantos do grupo

tratado né o grupo stress quanto do controle preferiram ingerir a comfort food né mas a gente observou uma redução da Ração comercial mas não de comfort food tá muitos fatores podem aí estar envolvidos né com essa redução na no comportamento alimentar então a literatura mostra que a ativação do sistema nervoso autônomo pode ser uma das explicações né E também nós temos a liberação de vários mediadores do stress que podem contribuir para essa alteração no comportamento alimentar então a literatura mostra que o hormônio liberador de corticotrofina que é o CRH pode interferir com o comportamento alimentar

né o hormônio act que é o hormônio adrenocorticotrófico também interfere a pró própria liberação dos glicocorticoides assim como outros hormônios como a leptina a insulina são hormônios que influenciam a ingestão desses eh nesses animais porém os mecanismos ainda né de de por e de como Esses animais reduziram essa ingestão ainda não estão todos esclarecidos na literatura Nós também fomos eh investigar se o mesmo acontecia num outro modelo que é o modelo modelo de stress crônico Brando e imprevisível é o ecbi e a gente pode observar que o ecbi ele reduziu tanto a ingestão de ração

comercial a gente pode observar aqui como a de comfort food então esses animais Apesar deles preferirem a comfort food eles também reduziam a ingestão desse alimento tá E isso nós percebemos né principalmente após o 10mo dia de stress né aqui eu mostro para vocês Então essa ingestão alimentar em função dos dias né E aí a gente consegue observar que o animal submetido ao estress ele tem essa redução quando comparado com o controle principalmente aqui após o 10mo dia de tratamento tá E nesse outro gráfico a gente verifica né que esses animais que tiveram a opção

pelo comfort food né Eu disse que eles preferiram a comfort food né mas que eles apresentaram uma também nessa ingestão quando comparado com animal controle tá bom e com relação a um outro tratamento que foi o tratamento por eh corticosterona administrada na água né então aqui a gente estava querendo observar o efeito desse hormônio do stress isoladamente sobre o comportamento alimentar e aí a gente verificou que o tratamento crônico com corticosterona Aumentou a ingestão alimentar e também a ingestão líquida né hídrica desses animais como a gente pode observar aqui nessa tabela né então os animais

tratados com corticosterone eles aumentaram a ingestão alimentar aumentaram a ingestão de líquido né de água e consequentemente tiveram um aumento um ganho de massa corporal muito maior aqui embaixo eu mostro então esses gráficos né onde a gente tem primeiramente aqui a ingestão alimentar então a gente consegue observar né que a partir aqui principalmente do oitavo dia a gente já tem uma redução uma perdão um aumento na ingestão alimentar quando comparado com o animal controle né E aqui ao lado a ingestão líquida né a gente observa que esses animais eles também aumentaram a ingestão de de

líquidos principalmente aí após o oitavo dia de oco experimental mostrando que né nessas duas situações uma situação onde eu tenho né a administração eh isolada da corticosterona a gente tem um comportamento que no caso aqui foi um um consumo um maior consumo de de alimento e também de água e na outra situação quando eu tenho a situação de estress a gente tem outros mediadores envolvidos né por isso que a gente pode observar essas alterações né com relação ao comportamento alimentar tá então a literatura ela como eu disse ela não é Clara né sobre não não

tá muito bem estabelecido o Por que os indivíduos podem comer mais ou menos durante situações estressantes tá que a gente tem várias vários fatores envolvidos então a gente se a gente fosse fazer uma né quantificar isso né a gente sabe que em torno de 40% né pode consumir mais 40% consome menos e a gente tem uma parcela da população que não altera o comportamento alimentar frente ao stress tá e com relação a preferência alimentar quando a gente pensa na preferência alimentar a literatura mostra né que tantos indivíduos que comem mais quantos indivíduos que comem menos

eles preferem se alimentar de Comfort Foods de alimentos que confortam né em geral são alimentos hipercalóricos né ou ricos em gordura ou ricos em carboidrato tá como por exemplo né doces bolos chocolates né alimentos que a gente tem muito muita gordura muito carboidrato até mesmo muito açúcar tá então tanto os indivíduos que comem mais ou menos eles preferem se alimentar né com esse tipo de alimento do que alimentos considerados saudáveis como frutas vegetais etc bom e com relação aí aos hormônios relacionados ao estess nós fomos investigar né qual como que se encontrava na circulação sanguínea

desses animais A corticosterona então como a gente pode observar nesses dois gráficos né eu mostro nesse primeiro aqui a concentração de corticosterona e nonogramas por ml em função dos grupos nos animais que foram submetidos ao estresse por choque nas patas então a gente verificou que o animal que se alimentava só da Ração comercial né ele teve um aumento né na concentração desse hormônio mas quando eu ofertava para ele a comfort food a ingestão desse alimento promoveu uma redução nos níveis nas concentrações de corticosterona e o mesmo aconteceu com o stress crônico Brando imprevisível né o

estress promoveu o aumento e quando eu ofertava Confort food a gente tinha uma atenuação dessa resposta endócrina de estess né mostrando que estes alimentos né ricos em gordura rico em carboidrato confortam o o animal né e mais do que isso né eles sinalizavam menos o eixo do stress culminando com uma menor liberação da corticosterona eu gostaria de agradecer a todos muito obrigada e até breve [Música]