A hipóxia é caracterizada pela redução da pressão parcial de oxigênio no sangue arterial (PaO2). Sob essa condição os quimiorreceptores periféricos localizados principalmente no corpúsculo carotídeo são estimulados e desencadeiam respostas autonômicas e respiratórias com o objetivo de restaurar os níveis de oxigênio no sangue arterial. Localizado na superfície dorsal do tronco encefálico, o Núcleo do Trato Solitário (NTS) é um centro integrador de diversos sistemas sensoriais, incluindo o processamento sináptico das aferências do quimiorreflexo. Estudos anteriores do nosso laboratório mostraram que a exposição à hipóxia mantida (HM - 24h, FiO2 0,1) promove aumento na transmissão glutamatérgica nos neurônios do NTS de ratos devido a uma redução na modulação astrocítica inibitória sobre as correntes glutamatérgicas. A adenosina é um importante neuromodulador da transmissão sináptica e situações de hipóxia e isquemia aumentam a sua concentração no meio extracelular. Estudos anteriores apontam que os receptores do subtipo A2A representam um importante mecanismo pelo qual a adenosina modula as redes neurais presentes no NTS. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar se a adenosina liberada no NTS e atuando nos seus receptores do subtipo A2A influencia as alterações no processamento sináptico no NTS de camundongos submetidos à HM. Para isso utilizamos um modelo de camundongo knockout para os receptores do subtipo A2A da adenosina. Como seu controle wild-type (WT) foi utilizado o camundongo da linhagem Balb/c. Em uma primeira etapa realizamos uma completa caracterização das funções cardiovasculares e respiratórias de camundongos knockouts para os receptores da adenosina do subtipo A2A não-anestesiados e com livre movimentação submetidos previamente aos protocolos de HM ou mantidos em normóxia. Os resultados obtidos com a caracterização in vivo das funções cardiovasculares e respiratórias mostrou que os camundongos A2A knockouts apresentam respostas cardiovasculares à HM e à ativação dos quimiorreceptores periféricos semelhantes ao seu controle WT. Em condições de normóxia, os camundongos A2A knockouts apresentam frequência respiratória basal significativamente maior em comparação com seu controle WT, sugerindo que os receptores A2A da adenosina são relevantes na geração e/ou modulação da atividade respiratória basal em camundongos. Os resultados obtidos com os registros eletrofisiológicos de neurônios do NTS mostraram que a exposição à HM facilita a transmissão glutamatérgica no NTS de camundongos WT Balb/c, o que não é observado nos camundongos A2A knockouts, sugerindo que os receptores A2A da adenosina possuem importante papel no aumento da transmissão glutamatérgica que ocorre após exposição à HM.

Hypoxia is characterized by a reduction in the partial pressure of oxygen in arterial blood (PaO2). Under this condition, peripheral chemoreceptors located mainly in the carotid body are stimulated and trigger autonomic and respiratory responses in order to restore oxygen levels in arterial blood. The Nucleus Tractus Solitarius (NTS) located on the dorsal surface of the brainstem is an integrating center for several sensory systems, including the synaptic processing of chemoreflex afferents. Previous studies from our laboratory demonstrated that exposure of rats to sustained hypoxia (SH - 24h, FiO2 0.1) promotes an increase in glutamatergic transmission in NTS neurons due to a reduction in inhibitory astrocytic modulation on glutamatergic currents. Adenosine is an important neuromodulator of synaptic transmission and hypoxia and ischemia increase its concentration in the extracellular environment. Previous studies indicate the A2A receptors as an important mechanism by which adenosine modulates the neuronal networks present in the NTS. In this context, the present study we evaluated whether adenosine released in the NTS and acting on its A2A subtype receptors are important to changes in NTS synaptic transmission of mice submitted to SH. For this, we used a knockout mouse model for adenosine A2A subtype receptor. The Balb/c strain was used as wild-type (WT) control. At first, we evaluated the cardiovascular and respiratory functions of non-anesthetized and freely-moving A2A adenosine receptor knockout mice previously submitted to SH protocols or maintained under normoxic conditions. The results obtained with the in vivo characterization of cardiovascular and respiratory functions showed that A2A knockout mice present cardiovascular responses to SH and peripheral chemoreceptor activation similar to their WT control. Under normoxic conditions, A2A knockout mice present a significantly higher baseline respiratory frequency in comparison with the control group, suggesting that adenosine A2A receptors are relevant in generating and/or modulating baseline respiratory activity in mice. The results obtained with the electrophysiological recordings of NTS neurons showed that exposure to SH enhances excitatory glutamatergic transmission in the NTS of WT Balb/c mice, which was not observed in A2A knockout mice, suggesting that adenosine A2A receptors play an important role in the enhancement of excitatory neurotransmission in NTS neurons that occurs after exposure to SH.