Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1822/35067

TitleThe prefrontal cortex and chronic pain : the role of metabotropic glutamatergic receptors in the descending modulation of pain
Other titlesO córtex pré-frontal e a dor crónica : o papel dos receptores metabotrópicos glutamatérgicos na modulação descendente da dor
Author(s)Teixeira, Cristiana Ribeiro Silva
Advisor(s)Ribeiro, Filipa Pinto
Issue date2014
Abstract(s)In osteoarthritis (OA) the progressive degeneration of articular structures persistently activates nociceptors leading to chonic pain and subsequent cognitive and emotional impairments. Amongst the several supraspinal nuclei involved in the modulation of nociception, the medial prefrontal cortex (mPFC), a brain area part of the limbic system, is known to mediate nociception as well as emotional and cognitive functions. In addition, metabotropic glutamate receptors (mGLUR), greatly expressed in the PFC, play an important role in the neuroplasticity of brain circuits in persistent pain disorders. Amongst the three groups of mGLURs, group I (mGLUR1 and mGLUR5) increase neuronal excitability in chronic pain. In order to evaluate the role of infralimbic cortex (IL) mGLUR5 in the facilitation of nociception, we activated and inhibited the IL with specific and unspecific agonists and antagonists of mGLUR5 while (i) behaviourally assessing nociception, (ii) analysing c-Fos expression in brainstem areas involved in the modulation of nociception with and without noxious peripheral stimulation and (iii) recording neuronal activity in the rostral ventromedial medulla (RVM) of control (SHAM) and osteoarthritic (ARTH) animals. Our data showed the activation of IL mGluR5 receptors induced behavioural hyperalgesia in both experimental groups while its inhibition an antinociceptive effect in ARTH animals. Regarding c-Fos expression, the ipsilateral ventrolateral periaqueductal gray matter (VLPAG) and the dorsal part of the dorsal raphe nucleus (DRD) displayed a greater number of c-Fos expressing cells in ARTH animals when compared to SHAM animals with noxious stimulation enhancing c-Fos expression in the RVM of SHAM animals. Activating IL mGLUR5 increased c-Fos expression in the DRD, RVM and dorsal reticular nucleus (DRt) of SHAM animals and in the VLPAG of ARTH animals. The combination of pharmacological and mechanical stimuli increased c-Fos expression in the ipsilateral LC and RVM of SHAM animals and the contralateral DRt of ARTH animals. Data from the electrophysiological recordings showed antinociceptive ON- and pronociceptive OFF-like cells of the RVM are not involved in descending facilitation after the activation of IL mGLUR5. In the present work a facilitatory role of mGLUR5 upon behavioural nociception has been clearly demonstrated, further studies are however needed to understand the potential role of the RVM and DRt in mediating its effect.
Na osteoartríte (OA) a degeneração progressiva das estruturas articulares activa continuamente nociceptores levando ao desenvolvimento de dor crónica e a déficits emocionais e cognitivos. De entre as áreas supraspinhais envolvidas na modulação da nocicepção, o córtex pré-frontal medial (mPFC), parte do sistema límbico, é uma área que medeia não só a nocicepção como também as funções emocionais e cognitivas. Mais ainda, os receptores metabotrópicos do glutamato (mGLUR), cuja expressão é intensa no PFC, desempenham um importante papel na neuroplasticidade de circuitos neuronais em doenças crónicas. Mais ainda, sabe-se que de entre os três grupos de mGLURS, o grupo I (mGLUR1 e mGLUR5) é responsável por aumentar a excitabilidade neuronal na dor crónica. De forma a avaliar o papel dos mGLURs do córtex infralímbico (IL) na facilitação da nocicepção, o IL foi activado/inibido através da administração de agonistas/antagonistas específicos dos mGLURs durante (a) a avaliação comportamental da nocicepção, (b) a avaliação da expressão de c-Fos em áreas do tronco cerebral envolvidas na modulação da nocicepção na presença/ausência de estimulação nóxica periférica e (c) o registo da actividade neuronal no núcleo rostral ventromedial da medula oblongata em animais controlo (SHAM) e com osteoartrite (ARTH). Os nossos resultados mostraram que a activação dos mGLUR5 no IL induziram hiperalgesia comportamental em ambos os grupos experimentais enquanto a sua inibição teve um efeito antinociceptivo apenas nos animais ARTH. Em relação à expressão de c-Fos, observou-se um aumento no lado ipsilateral da parte ventrolateral da substância periaqueductal cinzenta (VLPAG) e na parte dorsal do núcleo raphe (DRD) dos animais ARTH em comparação com os animais SHAM embora a estimulação nóxica periférica apenas tivesse aumentado a expressão de c-Fos nos animais SHAM. A activação dos mGLUR5 aumentou a expressão de c-Fos no DRD, RVM e DRt de animais SHAM e na VLPAG de animais ARTH. A combinação de protocolos de estimulação aumentou a expressão de c-Fos no LC e RVM ipsilateral nos animais SHAM e no DRt contralateral nos animais ARTH. Os dados da análise electrofisiológica mostraram que as células pronociceptivas tipo-ON e antinociceptivas tipo-OFF não estão envolvidas na facilitação descendente após a activação dos mGLUR5 do IL. Com este trabalho demonstrou-se o papel facilitador dos mGLUR5 sobre a nocicepção, no entanto, são necessários mais estudos de forma a destrinçar o papel do RVM e DRt neste circuito facilitador.
TypeMaster thesis
DescriptionDissertação de mestrado em Ciências da Saúde
URIhttp://hdl.handle.net/1822/35067
AccessOpen access
Appears in Collections:BUM - Dissertações de Mestrado
ICVS - Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Cristiana Ribeiro Silva Teixeira.pdf3,79 MBAdobe PDFView/Open

Partilhe no FacebookPartilhe no TwitterPartilhe no DeliciousPartilhe no LinkedInPartilhe no DiggAdicionar ao Google BookmarksPartilhe no MySpacePartilhe no Orkut
Exporte no formato BibTex mendeley Exporte no formato Endnote Adicione ao seu ORCID