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ORCID:  http://orcid.org/0009-0009-7918-8993
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2027-07-21
Title: Estudo da modulação endógena por óxido nítrico na dor aguda e hiperalgésica inflamatória
Alternate title (s): A study of endogenous nitric oxide modulation in acute and inflammatory hyperalgesia
Author: Santos, Alexia Oliveira Bispo dos
First Advisor: Lotufo, Celina Monteiro da Cruz
First member of the Committee: Lemes, Júlia Borges Paes
Second member of the Committee: Justino, Allisson Benatti
Summary: O óxido nítrico exerce efeitos moduladores complexos e específicos por local nas vias de sinalização da dor. Este estudo avaliou a influência do óxido nítrico, através da inibição da óxido nítrico sintase sobre neurônios nociceptivos primários in vitro e sobre o comportamento nociceptivo e a hiperalgesia inflamatória in vivo. Culturas primárias de neurônios do gânglio da raiz dorsal de ratos foram expostas ao doador de óxido nítrico Nitroprussiato de sódio (10 μM, 100 μM, 1 mM), e a despolarização de membrana foi avaliada por fluorescência do marcador DiBAC4(3). O inibidor da óxido nítrico sintase, L-NAME, também foi testado quanto ao seu impacto na despolarização induzida por capsaicina e na via glutamatérgica. O Nitroprussiato de sódio induziu despolarização significativa dos neurônios nociceptivos apenas na concentração de 1 mM (0,18 ± 0,02 vs. -0,03 ± 0,005, p < 0,0001), sem efeito sobre a despolarização induzida por capsaicina. O L-NAME isoladamente não alterou o potencial de membrana em repouso, mas potencializou a despolarização induzida por capsaicina (0,60 ± 0,06 vs. -0,37 ± 0,03, p < 0,001), sugerindo um papel inibitório tônico do oxido nítrico endógeno. O NMDA induziu despolarização significativa (0,15 ± 0,04 vs. -0,03 ± 0,03, p = 0,03), efeito que foi inibido pela coadministração de L-NAME, indicando sinalização glutamatérgica dependente de oxido nítrico. Os níveis intracelulares de óxido nítrico foram avaliados em neurônios e células gliais satélites do gânglio da raiz dorsal usando o marcador fluorescente DAF-FM. As células foram expostas ao inibidor L-NAME e ao agonista glutamatérgico NMDA para avaliar a contribuição da produção endógena de NO na sinalização glutamatérgica. A fluorescência do DAF-FM confirmou que o L-NAME reduziu os níveis de NO em neurônios (-0,44 ± 0,09 vs. 0,11 ± 0,01, p < 0,0001) e em células satélites (-0,5 ± 0,09 vs. 0,7 ± 0,01, p < 0,0001). O NMDA aumentou os níveis de oxido nítrico nos neurônios (0,11 ± 0,02 vs. -0,72 ± 0,02, p = 0,007) e nas células gliais satélites (0,08 ± 0,04 vs. -0,7 ± 0,02, p < 0,0001), e essa resposta foi abolida na presença de L-NAME. In vivo, o L-NAME foi administrado por vias intraperitoneal, intraplantar, intratecal e intraganglionar antes dos estímulos nociceptivos com capsaicina ou da indução de inflamação por carragenina. As respostas comportamentais nociceptivas e os limiares de hipersensibilidade mecânica foram mensurados para avaliar dor aguda e hiperalgesia. A administração sistêmica de L-NAME aumentou as respostas nociceptivas agudas (64,1 ± 5,3 vs. 40,6 ± 4,7, p < 0,01), sem efeito sobre a hiperalgesia inflamatória. A administração local reduziu tanto a nocicepção aguda (49,8 ± 2,0 vs. 82,7 ± 4,1, p < 0,0001) quanto a hiperalgesia, tanto em 1h30 (41,5 ± 3,0 vs. 17,4 ± 2,5, p < 0,002) quanto em 3h (44,9 ± 0,8 vs. 32,9 ± 1,9, p < 0,0001). A administração espinhal (intratecal) aumentou a nocicepção aguda (50,7 ± 2,8 vs. 36,2 ± 3,5, p < 0,008) e reduziu a hiperalgesia (53,3 ± 11,1 vs. 34,0 ± 5,4, p < 0,0001). A injeção intraganglionar não afetou a nocicepção aguda, mas reduziu a hiperalgesia inflamatória (44,0 ± 0,8 vs. 32,8 ± 1,8, p < 0,003), indicando que a sinalização ganglionar de oxido nítrico contribui para a manutenção da hipersensibilidade mecânica. Esses dados apoiam um papel dual e compartimentalizado do oxido nítrico na modulação da dor, atuando de forma facilitadora em sítios periféricos e inibindo tônica e centralmente a sinalização nociceptiva. Compreender as ações espacialmente distintas do oxido nítrico fornece insights sobre sua complexa participação no processamento da dor e ressalta a importância de abordagens terapêuticas direcionadas à modulação das vias do oxido nítrico.
Abstract: Nitric oxide exerts complex and site-specific modulatory effects on pain signaling pathways. This study evaluated the influence of nitric oxide and nitric oxide synthase inhibition on primary nociceptive neurons in vitro and on nociceptive behavior and inflammatory hyperalgesia in vivo. Cultured rat dorsal root ganglion neurons were exposed to the nitric oxide donor Sodium Nitroprusside (10 μM, 100 μM, 1 mM), and membrane depolarization was assessed via DiBAC4(3) fluorescence. The oxide nitric synthase inhibitor L-NAME was also tested for its impact on capsaicin-induced depolarization and glutamatergic via. Sodium Nitroprusside induced significant depolarization of nociceptive neurons only at 1 mM (0.18 ± 0.02 vs. -0.03 ± 0.005, p < 0.0001), with no effect on capsaicin-induced depolarization. L-NAME alone did not alter resting membrane potential, but potentiated capsaicin-induced depolarization (0.60 ± 0.06 vs. -0.37 ± 0.03, p < 0.001), suggesting a tonic inhibitory role of endogenous nitric oxide. NMDA induced significant depolarization (0.15 ± 0.04 vs. -0.03 ± 0.03, p = 0.03), an effect inhibited by co-administration with L-NAME, indicating nitric oxide-dependent glutamatergic signaling. Intracellular nitric oxide levels were assessed in cultured rat dorsal root ganglion neurons and satellite glial cells using the fluorescent indicator DAF-FM. Cells were exposed to the oxide nitric synthase inhibitor L-NAME and the glutamatergic agonist NMDA to evaluate the contribution of endogenous nitric oxide production to glutamatergic signaling. DAF-FM fluorescence confirmed that L-NAME reduced nitric oxide levels in neurons (-0.44 ± 0.09 vs. 0.11 ± 0.01, p < 0.0001) and satellite glial cells (-0.5 ± 0.09 vs. 0.7 ± 0.01, p < 0.0001). NMDA increased NO levels in neurons (0.11 ± 0.02 vs. -0.72 ± 0.02, p = 0.007) and in SGCs (0.08 ± 0.04 vs. -0.7 ± 0.02, p < 0.0001), and this response was inhibited in the presence of L-NAME. In vivo, L-NAME was administered through intraperitoneal, intraplantar, intrathecal and intraganglionic injections prior to nociceptive stimuli with capsaicin or to carrageenan-induced inflammation. Behavioral nociceptive responses and mechanical hypersensitivity thresholds were measured to assess acute pain and hyperalgesia. Systemic administration of L-NAME increased acute nociceptive responses (64.1 ± 5.3 vs. 40.6 ± 4.7, p < 0.01) with no effect on inflammatory hyperalgesia. Local administration reduced both acute nociception (49.8 ± 2.0 vs. 82.7 ± 4.1, p < 0.0001) and hyperalgesia, both at 1h30 (41.5 ± 3.0 vs. 17.4 ± 2.5, p < 0.002) and 3h (44.9 ± 0.8 vs. 32.9 ± 1.9, p < 0.0001). Spinal administration enhanced acute nociceptive responses (50.7 ± 2.8 vs. 36.2 ± 3.5, p < 0.008) and reduced hyperalgesia (53.3 ± 11.1 vs. 34.0 ± 5.4, p < 0.0001). Intraganglionic injection did not affect acute nociception but reduced inflammatory hyperalgesia (44.0 ± 0.8 vs. 32.8 ± 1.8, p < 0.003), indicating that ganglionic nitric oxide signaling contributes to the maintenance of mechanical hypersensitivity. These data support a dual and compartmentalized role for nitric oxide in pain modulation, acting facilitatively at peripheral sites and tonically inhibiting nociceptive signaling centrally. Understanding the spatially distinct actions of nitric oxide provides insight into its complex involvement in pain processing and highlights the importance of targeted approaches for therapeutic modulation of nitric oxide pathways.
Keywords: Óxido nítrico
NMDA
Nociceptores
Dor aguda
Hiperalgesia
Gânglio da raiz dorsal
Nitric oxide
Nociceptors
Acute pain
Hyperalgesia
Dorsal root ganglion
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Subject: Citologia
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas
Quote: SANTOS, Alexia Oliveira bispo dos. Estudo da modulação endógena por óxido nítrico na dor aguda e hiperalgésica inflamatória. 2025. 53 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.456.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.456
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46651
Date of defense: 21-Jul-2025
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
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