Examinando a relação entre a atividade do Locus coeruleus (LC) e a respiração em resposta à exposição química

Objetivo: O controle da respiração deve se adaptar continuamente em resposta a mudanças homeostáticas. Isso é particularmente importante no contexto da exposição química a substâncias como opioides e gases anestésicos conhecidos por suprimir o impulso à respiração. Embora esses agentes suprimam a respiração através de diferentes modalidades, como eles afetam as redes neuromodulatórias capazes de influenciar a respiração continua desconhecido. Este estudo em andamento tem como objetivo entender como a exposição ao opioide sintético ultrapotente (UPSO), fentanila, e ao gás anestésico, isoflurano, afetam a relação entre a atividade do LC e a respiração. Hipótese: Hipotetizamos que a fentanila e o isoflurano têm efeitos divergentes na relação entre a atividade do LC e a respiração. Métodos: Medições foram realizadas usando plethysmografia de corpo inteiro não restrita e fotometria de fibra em camundongos positivos para NET-cre expressando GCaMP8s enquanto respiravam ar ambiente (FiO 2 =21%) antes e após a administração de fentanila (0,7 mg/kg i.p.) ou exposição ao isoflurano (1,5% inalado). Análises post-hoc foram realizadas usando MATLAB. Resultados: Nossas análises mostraram que camundongos acordados (N=8) exibiram dois tipos de atividade do LC. A atividade do tipo 1 do LC coincidiu com transientes respiratórios de alta frequência (HFRTs); enquanto a atividade do tipo 2 não parecia coincidir com mudanças na respiração. Tanto a fentanila (N=5) quanto o isoflurano (N=3) suprimiram a respiração, sendo a supressão maior com o UPSO. Além disso, a frequência da atividade do LC aumentou durante a depressão respiratória induzida por opioides (OIRD), onde ambos os tipos de atividade do LC estavam evidentes. Camundongos anestesiados com isoflurano mostraram diminuição da atividade do tipo 1 do LC e uma redução na duração da atividade do tipo 2 enquanto respiravam ar ambiente ou hipoxia (FiO 2 =10%). Conclusão: Enquanto o isoflurano suprimiu a atividade do tipo 1 do LC no ar ambiente e na hipoxia, a fentanila, que causou uma supressão maior na respiração, preservou a atividade do tipo 1 do LC. Esses efeitos diferenciais sugerem que a contribuição da atividade do LC à respiração muda fundamentalmente quando exposta a anestesia ou fentanila, o que pode ser relevante para entender as consequências fisiológicas da exposição a qualquer um dos agentes. Este trabalho foi apoiado pelo NIH: R01HL163965, R01DA057767. Este é o resumo completo apresentado na reunião do American Physiology Summit 2024 e está disponível apenas em formato HTML. Não há versões adicionais ou conteúdo adicional disponível para este resumo. A fisiologia não esteve envolvida no processo de revisão por pares.