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Hipóxia intermitente durante o período pós-natal e mecanismos epigenéticos: implicações a longo prazo na ventilação pulmonar e no padrão motor respiratório
dc.contributor.author | Bittencourt-Silva, Paloma Graziele | |
dc.date.accessioned | 2019-07-16T20:06:12Z | |
dc.date.available | 2019-07-16T20:06:12Z | |
dc.date.issued | 2019-05-09 | |
dc.identifier.citation | BITTENCOURT-SILVA, Paloma Graziele. Hipóxia intermitente durante o período pós-natal e mecanismos epigenéticos: implicações a longo prazo na ventilação pulmonar e no padrão motor respiratório. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciências Fisiológicas) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11508. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11508 | |
dc.description.abstract | During the postnatal period, the respiratory network undergoes through developmental and maturational processes that are critical for the proper functioning of central mechanisms that controls breathing. Periods of apnea are commonly observed in preterm infants and it is suggested to be an important risk factor for the development of cardiorespiratory diseases in adults. In this study, we investigated the changes in pulmonary ventilation and respiratory motor outputs of juvenile and adult rats exposed to post-natal intermittent chronic hypoxia (pCIH), as well as the participation of DNA methylation processes in the induction of these alterations. To reach these goals, newborn rats (P1) were exposed to pCIH [6% O2 for 30 s every 10 min, 8 hours per day (9:30 - 5:30)] during the first 10 days of life, whereas control animals were maintained in normoxia. Injections of decitabine (DNA methylation inhibitor, 1 mg/kg, i.p.) or vehicle were performed on days P1, P4, P7 and P10. After this period, the animals were kept in normoxia until the day of the experiments. When young, pCIH animals presented, under basal conditions, increased tidal volume and minute ventilation, associated with irregularities in the respiratory frequency. Decerebrated, artificially perfused in situ preparations of pCIH rats exhibited, at resting conditions, an increase in phrenic burst amplitude associated with reduced vagal efferent activity. No significant differences were observed in HN activity. The in situ preparations of pCIH animals also presented higher apneic threshold and lower sensitivity to hypercapnia at 7% CO2, but not at 10% CO2. The respiratory responses to stimulation of carotid body chemoreceptors with KCN in the pCIH in situ preparations were similar to controls. In adulthood, pCIH rats also exhibited increased tidal volume and irregularities in the respiratory frequency. Inhibition of DNA methylation during pCIH prevented the changes in pulmonary ventilation and respiratory motor activity of juvenile rats, as well as the modifications in pulmonary ventilation of adult rats. We therefore conclude that the exposure to intermittent hypoxia during the postnatal period modifies the functioning of the respiratory network and promotes persistent changes in respiratory pattern and pulmonary ventilation. Intermittent hypoxia, observed in the apnea of prematurity, may be a relevant factor predisposing to respiratory pathologies in adults, such as obstructive sleep apnea. We conclude that epigenetic mechanisms, such as DNA methylation, actively promote and sustain the changes induced by pCIH. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
dc.subject | Hipóxia intermitente pós-natal | por |
dc.subject | Desenvolvimento | por |
dc.subject | Respiratório | por |
dc.subject | Ventilação | por |
dc.subject | Atividade motora respiratória | por |
dc.subject | Epigenética | por |
dc.subject | Decitabina | por |
dc.subject | DNA Metiltransferase | por |
dc.subject | Pós-natal | por |
dc.subject | Neonatal | por |
dc.subject | Plasticidade | por |
dc.title | Hipóxia intermitente durante o período pós-natal e mecanismos epigenéticos: implicações a longo prazo na ventilação pulmonar e no padrão motor respiratório | por |
dc.title.alternative | Intermittent hypoxia during the postnatal period and epigenetic mechanisms: long-term implications for lung ventilation and respiratory motor pattern | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Zoccal, Daniel Breseghello | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1958567557189244 | por |
dc.description.resumo | Durante o período pós-natal, há um período importante de desenvolvimento e amadurecimento da rede respiratória, o qual é crítico para o funcionamento completo de mecanismos neurais da geração do padrão e ritmo respiratório. Períodos de apneias são comumente observados em prematuros, e sugere-se tais eventos sejam um importante fator de risco para o desenvolvimento de doenças cardiorrespiratórias em adultos. Neste estudo, investigamos alterações respiratórias de ratos jovens e adultos previamente expostos a hipóxia crônica intermitente pós-natal (pCIH), bem como a participação da metilação de DNA na indução destas alterações. Para isso, ratos recém-nascidos (P1) foram submetidos à pCIH (6% O2 por 30 s a cada 10 min, 8 horas por dia) durante os dez primeiros dias de vida, enquanto que animais controle foram mantidos em normóxia. Foram realizadas injeções de decitabina (inibidor da metilação de DNA, 1 mg/kg, i.p.) ou veículo nos dias P1, P4, P7 e P10. Após este período, os animais foram mantidos em normóxia até o dia dos experimentos de pletismografia de corpo inteiro e registro da atividade motora. Os animais pCIH apresentaram quando jovens e adultos, em condições basais durante a pletismografia, aumento do volume corrente e da ventilação minuto, associado a presença de irregularidades na frequência respiratória. As preparações in situ descerebradas e perfundidas artificialmente de ratos pCIH apresentaram, em condições basais, aumento da atividade do nervo frênico associado a redução da atividade eferente vagal. Além disso, as preparações de animais pCIH apresentam maior limiar apnêico e menor sensibilidade à hipercapnia de 7% de CO2, mas não 10% CO2. As respostas respiratórias à estimulação dos quimiorreceptores periféricos com KCN nas preparações in situ de ratos pCIH foram similares às respostas do grupo controle. A inibição da metilação do DNA foi capaz de prevenir as alterações na ventilação pulmonar e no padrão motor respiratório em ratos jovens, bem como as alterações ventilatórias em ratos adultos que foram submetidos à pCIH. Diante desses resultados, concluímos que a exposição a hipóxia intermitente durante o período pós-natal modifica o funcionamento do sistema respiratório e promove alterações persistentes na ventilação pulmonar. A hipóxia intermitente, presente em apneias da prematuridade, pode ser um fator que predispõe a patologias respiratórias em adultos, como a apneia obstrutiva do sono. Concluímos também que mecanismos epigenéticos, como a metilação do DNA participam a ativamente das alterações promovidas pela pCIH. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa Interinstitucional de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas - PIPGCF | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMAS | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA GERAL | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 131443/2017-2 | por |
dc.ufscar.embargo | Online | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/5004431512937897 | por |