Extracellular adenosine 5'-triphosphate concentrations changes in rat spinal cord associated with the activation of urinary bladder afferents. A microdialysis study

Abstract

Objective: To determine adenosine 5'-triphosphate levels in the interstice of spinal cord L6-S1 segment, under basal conditions or during mechanical and chemical activation of urinary bladder afferents. Methods: A microdialysis probe was transversally implanted in the dorsal half of spinal cord L6-S1 segment in female rats. Microdialysate was collected at 15 minutes intervals during 135 minutes, in anesthetized animals. Adenosine 5'-triphosphate concentrations were determined with a bioluminescent assay. In one group of animals (n=7) microdialysate samples were obtained with an empty bladder during a 10-minutes bladder distension to 20 or 40cmH2O with either saline, saline with acetic acid or saline with capsaicin. In another group of animals (n=6) bladder distention was performed and the microdialysis solution contained the ectonucleotidase inhibitor ARL 67156. Results: Basal extracellular adenosine triphosphate levels were 110.9±35.34fmol/15 minutes, (mean±SEM, n=13), and bladder distention was associated with a significant increase in adenosine 5'-triphosphate levels which was not observed after bladder distention with saline solution containing capsaicin (10µM). Microdialysis with solution containing ARL 67156 (1mM) was associated with significantly higher extracellular adenosine 5'-triphosphate levels and no further increase in adenosine 5'-triphosphate was observed during bladder distension. Conclusion: Adenosine 5'-triphosphate was present in the interstice of L6-S1 spinal cord segments, was degraded by ectonucleotidase, and its concentration increased following the activation of bladder mechanosensitive but not of the chemosensitive afferents fibers. Adenosine 5'-triphosphate may originate either from the central endings of bladder mechanosensitive primary afferent neurons, or most likely from intrinsic spinal neurons, or glial cells and its release appears to be modulated by capsaicin activated bladder primary afferent or by adenosine 5'-triphosphate itself. Objetivo: Determinar as concentrações extracelulares do 5'-trifosfato de adenosina no interstício dos segmentos medulares L6-S1, em condições basais ou durante a ativação mecânica e química das fibras aferentes vesicais. Métodos: Um cateter de microdiálise foi implantado no sentido transversal na parte dorsal da medula espinal, entre os segmentos L6-S1 de ratas. O microdialisado foi coletado em intervalos de 15 minutos, durante 135 minutos, com os animais anestesiados. A concentração de 5'-trifosfato de adenosina nas amostras foi determinada mediante ensaio de bioluminescência. Em um grupo de animais (n=7), as amostras de microdialisado foram obtidas com a bexiga vazia, com distensão da bexiga para volume de 20 ou 40cmH2O, com solução salina, solução salina com ácido acético, ou solução salina com capsaicina. Em outro grupo (n=6), foi realizada com a bexiga distendida, e a solução para microdiálise continha o inibidor de ectonucleotidase ARL 67156. Resultados: Os níveis extracelulares de trifosfato de adenosina no início do estudo foram 110,9±35,36fmol/15 minutos (média±EPM, n=13), e a distensão da bexiga causou um aumento nos níveis de 5'-trifosfato de adenosina, o que não foi observado após a distensão da bexiga com solução salina contendo capsaicina (10µM). A microdiálise com solução contendo ARL 67156 (1mM) foi associada com significante aumento dos níveis de trifosfato de adenosina extracelular, e nenhum aumento do trifosfato de adenosina foi observado durante a distensão da bexiga. Conclusão: O 5'-trifosfato de adenosina está presente no interstício do segmento L6-S1 da medula espinal, é degradado por ectonucleotidases, e sua concentração aumentou com a ativação das fibras aferentes mecanossensíveis da bexiga, mas não das quimiossensíveis. O 5'-trifosfato de adenosina pode ter sido liberado das terminações centrais dos neurônios aferentes primários mecanossensíveis ou, mais provavelmente, de neurônios espinais intrínsecos, ou ainda de células gliais. Sua liberação parece ser modulada por fibras aferentes primárias da bexiga ativadas pela capsaicina ou pelo próprio 5'-trifosfato de adenosina.