Possible involvement of A1 receptors in the inhibition of gonadotropin secretion induced by adenosine in rat hemipituitaries in vitro

We investigated the participation of A₁ or A₂ receptors in the gonadotrope and their role in the regulation of LH and FSH secretion in adult rat hemipituitary preparations, using adenosine analogues. A dose-dependent inhibition of LH and FSH secretion was observed after the administration of graded doses of the R-isomer of phenylisopropyladenosine (R-PIA; 1 nM, 10 nM, 100 nM, 1 µM and 10 µM). The effect of R-PIA (10 nM) was blocked by the addition of 8-cyclopentyltheophylline (CPT), a selective A₁ adenosine receptor antagonist, at the dose of 1 µM. The addition of an A₂ receptor-specific agonist, 5-N-methylcarboxamidoadenosine (MECA), at the doses of 1 nM to 1 µM had no significant effect on LH or FSH secretion, suggesting the absence of this receptor subtype in the gonadotrope. However, a sharp inhibition of the basal secretion of these gonadotropins was observed after the administration of 10 µM MECA. This effect mimicked the inhibition induced by R-PIA, supporting the hypothesis of the presence of A₁ receptors in the gonadotrope. R-PIA (1 nM to 1 µM) also inhibited the secretion of LH and FSH induced by phospholipase C (0.5 IU/ml) in a dose-dependent manner. These results suggest the presence of A₁ receptors and the absence of A₂ receptors in the gonadotrope. It is possible that the inhibition of LH and FSH secretion resulting from the activation of A₁ receptors may have occurred independently of the increase in membrane phosphoinositide synthesis.

Stimulatory effects of adenosine on prolactin secretion in the pituitary gland of the rat

We investigated the effects of adenosine on prolactin (PRL) secretion from rat anterior pituitaries incubated in vitro. The administration of 5-N- methylcarboxamidoadenosine (MECA), an analog agonist that preferentially activates A2 receptors, induced a dose-dependent (1 nM to 1 µM) increase in the levels of PRL released, an effect abolished by 1,3-dipropyl-7-methylxanthine, an antagonist of A2 adenosine receptors. In addition, the basal levels of PRL secretion were decreased by the blockade of cyclooxygenase or lipoxygenase pathways, with indomethacin and nordihydroguaiaretic acid (NDGA), respectively. The stimulatory effects of MECA on PRL secretion persisted even after the addition of indomethacin, but not of NDGA, to the medium. MECA was unable to stimulate PRL secretion in the presence of dopamine, the strongest inhibitor of PRL release that works by inducing a decrease in adenylyl cyclase activity. Furthermore, the addition of adenosine (10 nM) mimicked the effects of MECA on PRL secretion, an effect that persisted regardless of the presence of LiCl (5 mM). The basal secretion of PRL was significatively reduced by LiCl, and restored by the concomitant addition of both LiCl and myo-inositol. These results indicate that PRL secretion is under a multifactorial regulatory mechanism, with the participation of different enzymes, including adenylyl cyclase, inositol-1-phosphatase, cyclooxygenase, and lipoxygenase. However, the increase in PRL secretion observed in the lactotroph in response to A2 adenosine receptor activation probably was mediated by mechanisms involving regulation of adenylyl cyclase, independent of membrane phosphoinositide synthesis or cyclooxygenase activity and partially dependent on lipoxygenase arachidonic acid-derived substances.

Adenosine A1 receptor-mediated inhibition of in vitro prolactin secretion from the rat anterior pituitary

In previous studies, we demonstrated biphasic purinergic effects on prolactin (PRL) secretion stimulated by an adenosine A₂ agonist. In the present study, we investigated the role of the activation of adenosine A₁ receptors by (R)-N6-(2-phenylisopropyl)adenosine (R-PIA) at the pituitary level in in vitro PRL secretion. Hemipituitaries (one per cuvette in five replicates) from adult male rats were incubated. Administration of R-PIA (0.001, 0.01, 0.1, 1, and 10 µM) induced a reduction of PRL secretion into the medium in a U-shaped dose-response curve. The maximal reduction was obtained with 0.1 µM R-PIA (mean ± SEM, 36.01 ± 5.53 ng/mg tissue weight (t.w.)) treatment compared to control (264.56 ± 15.46 ng/mg t.w.). R-PIA inhibition (0.01 µM = 141.97 ± 15.79 vs control = 244.77 ± 13.79 ng/mg t.w.) of PRL release was blocked by 1 µM cyclopentyltheophylline, a specific A₁ receptor antagonist (1 µM = 212.360 ± 26.560 ng/mg t.w.), whereas cyclopentyltheophylline alone (0.01, 0.1, 1 µM) had no effect. R-PIA (0.001, 0.01, 0.1, 1 µM) produced inhibition of PRL secretion stimulated by both phospholipase C (0.5 IU/mL; 977.44 ± 76.17 ng/mg t.w.) and dibutyryl cAMP (1 mM; 415.93 ± 37.66 ng/mg t.w.) with nadir established at the dose of 0.1 µM (225.55 ± 71.42 and 201.9 ± 19.08 ng/mg t.w., respectively). Similarly, R-PIA (0.01 µM) decreased (242.00 ± 24.00 ng/mg t.w.) the PRL secretion stimulated by cholera toxin (0.5 mg/mL; 1050.00 ± 70.00 ng/mg t.w.). In contrast, R-PIA had no effect (468.00 ± 34.00 ng/mg t.w.) on PRL secretion stimulation by pertussis toxin (0.5 mg/mL; 430.00 ± 26.00 ng/mg t.w.). These results suggest that inhibition of PRL secretion after A₁ receptor activation by R-PIA is mediated by a Gi protein-dependent mechanism.

Efeitos da expansão de volume extracelular sobre o conteúdo de catecolaminas e a ativação neuronal de estruturas do hipotálamo e do tronco cerebral de ratos

A regulação fina do volume e osmolaridade dos líquidos corporais é fundamental para a sobrevivência. Qualquer variação na composição do meio interno ativa mecanismos comportamentais, neurais e hormonais compensatórios que controlam a ingestão e excreção de água e eletrólitos a fim de manter a homeostase hidroeletrolítica. Alterações na faixa de 1-2% na osmolaridade sanguínea estimulam a liberação de arginina vasopressina (AVP) que resulta em antidiurese além de ocitocina (OT) e peptídeo natriurético atrial (ANP) que promovem a natriurese. Trabalhos realizados em nosso laboratório utilizando o modelo experimental de expansão do volume extracelular (EVEC) mostraram ativação de neurônios magnocelulares ocitocinérgicos localizados no núcleo paraventricular (PVN) e núcleo supra-óptico (SON) responsáveis pela secreção de OT e AVP, igualmente alteradas em resposta a este estímulo. A participação do sistema nervoso simpático nestas condições tem sido levantada. Projeções medulares e tronco-encefálicas (simpáticas) para o hipotálamo poderiam atuar de forma seletiva inibindo sinalizações para a ingestão e estimulando sinalizações para excreção de água e eletrólitos. O papel de vias noradrenérgicas tronco-encefálicas nesta regulação ainda precisa ser mais bem estabelecido. Assim sendo, objetivamos neste estudo esclarecer o papel do sistema nervoso simpático (via noradrenérgicas) na regulação das alterações induzidas pelo modelo de EVEC, analisando por cromatografia líquida de alta eficácia o conteúdo de noradrenalina (NA), adrenalina (AD) e serotonina (5-HT) em estruturas do tronco cerebral como núcleo do trato solitário (NTS), bulbo rostro-ventro lateral (RVLM), locus coeruleus (LC) e núcleo dorsal da rafe (NDR) e estruturas hipotalâmicas como SON e PVN. Procuramos ainda, através de estudos imunocitoquímicos determinar alterações no padrão de ativação neuronal pela análise de Fos-TH ou Fos-5HT nas estruturas acima mencionadas em condições experimentais nas quais são induzidas alterações do volume do líquido extracelular.

Modulação nitrérgica na regulação ocitocinérgica da secreção do peptídeo natriurético atrial em cardiomiócitos

Historicamente conhecida por suas ações sobre o sistema reprodutor, hoje se sabe que a ocitocina (OT) também pode contribuir para a regulação da homeostase cardiovascular e hidroeletrolítica. A OT é produzida nos núcleos supra-óptico e paraventricular do hipotálamo e liberada para o plasma a partir de terminais neurais da pituitária posterior, no entanto, muitos estudos identificaram locais extra-cerebrais de produção OT, incluindo o coração e o endotélio vascular. A ativação de seus receptores em células endoteliais, bem como em sistemas hipotalâmicos/hipofisários e cardíaco, pode resultar na produção de óxido nítrico (NO). O presente trabalho teve como objetivo verificar o papel do NO na regulação da secreção de peptídeo natriurético atrial (ANP) estimulada por OT em cultura primária de cardiomiócitos de embriões de camundongos. Para tal, corações de embriões de camundongos Balb C, com 19 a 21 dias de vida intra-uterina, foram isolados e cultivados para os ensaios com OT e demais substâncias interferentes na síntese de NO e GMPc seu segundo mensageiro. A adição de concentrações crescentes de OT (0.1, 1, 10 e 100 μM) induziu aumento proporcional na secreção de ANP e nitrato para o meio, confirmando a ação estimuladora da OT em cardiomiócitos. O bloqueio da liberação de ANP estimulada por OT (10 μM) foi observada após adição de Ornitina Vasotocina (CVI-OVT) (100 μM), um antagonista específico de OT. Este antagonista inibiu a secreção basal de ANP, quando adicionado individualmente, sugerindo que a OT pode atuar via mecanismo autócrino, tônico estimulatório sobre a secreção de ANP. Amplificação da secreção de ANP estimulada por OT (10 μM) foi observada após sua associação com L-NAME, um inibidor da sintase de óxido nítrico (NOS) (600 μM), e ODQ (100 μM), um inibidor da guanilato ciclase solúvel, sugerindo a ocorrência de feedback negativo nitrérgico na liberação de ANP estimulada por OT no cardiomiócito. Os resultados obtidos mostraram modulação nitrérgica inibidora sobre a secreção de ANP estimulada por OT.