PMC

o cérebro e a bexiga devem comunicar-se para garantir que só urinamos quando e onde for apropriado. O processo de micção é parcialmente controlado por reflexos e está em parte sob controle consciente (de Groat et al., 2015). Quando a bexiga se enche, envia informações sensoriais para o sistema nervoso central, e quando a bexiga está cheia, estes sinais indicam que ela deve ser esvaziada em breve.

um dos sinais que vão para o outro lado, do cérebro à bexiga, é a ativação de uma parte do tronco cerebral chamado de PMC, abreviatura de pontine micturition center. (A palavra “micção” originalmente se referia ao desejo de urinar, mas agora é muitas vezes usado para descrever o processo de micção também). A PMC se conecta a outros centros do sistema nervoso central e periférico para coordenar quando a micção ocorre (Fowler et al., 2008). Muitos estudos identificaram e examinaram os principais centros cerebrais envolvidos no controle da micção. No entanto, as conexões entre esses diferentes centros, incluindo quando e por quanto tempo eles se tornam ativos, permanecem evasivas. Também não está claro como o córtex – a parte do cérebro responsável por processos de pensamento mais elevados – influencia a micção.

Now, in eLife, Rita Valentino of the Children’s Hospital of Philadelphia and co-workers – including Anitha Manohar as first author – report how neuronal activity is orchestrated before, during and after mication in rats (Manohar et al., 2017). Os pesquisadores avaliaram quando e onde os neurônios dispararam em ratos não anestesiados como suas bexigas cheias e, em seguida, esvaziados por gravação de atividade neural em três regiões do cérebro que estão envolvidos na micção: o CMP, o locus coeruleus, e o córtex pré-frontal medial (mPFC; Figura 1). Ao mesmo tempo, eles mediram tanto a pressão dentro da bexiga quanto a frequência da saída de urina.

a neurociência da micção.

córtex pré-frontal medial (mPFC) está localizado atrás da testa, na frente do córtex (verde), enquanto a substância micção center (PMC) e o locus coeruleus (LC) estão localizados dentro de uma parte do tronco cerebral conhecido como o pons (azul). As localizações aproximadas destas regiões dentro do cérebro humano são sombreadas no desenho animado à esquerda. Estas três regiões cerebrais enviam e recebem sinais (representados por setas) de e para o outro. Sinais da bexiga são retransmitidos através da medula espinhal para o LC, e então para outros centros no cérebro, incluindo o PMC. O CMP envia sinais para a bexiga através da medula espinhal. A CMP contém diferentes tipos de neurônios. Neurônios expressando hormônio liberador de corticotropina são rotulados Crh+, e são conhecidos por estarem envolvidos no início da micção. Neurônios que não expressam este hormônio são rotulados Crh -. O papel destes neurônios é menos claro, mas é possível que eles estejam envolvidos no armazenamento de urina. Glut+ e GABA+ indicam neurônios que produzem glutamato e GABA, respectivamente. As ligações confirmadas com efeitos pouco claros estão marcadas com um ponto de interrogação vermelho.

Primeiro, Manohar et al. estabeleceu-se que todos os neurônios na PMC mostram os mesmos padrões de disparo, caracterizados por uma atividade de fundo lenta e explosões rápidas durante os intervalos entre as urinações. Estas erupções tornaram-se raras antes da micção, mais proeminentes durante a micção, e continuaram por vários segundos após a bexiga ter sido esvaziada. Este timing da atividade neuronal sugere que os neurônios PMC provavelmente desempenham um papel mais complexo na regulação do esvaziamento da bexiga do que um simples “interruptor on-off”. As explosões de atividade na PMC durante os intervalos entre as urinações também foram intrigantes. Acreditava-se anteriormente que os neurônios PMC só estavam ativos durante a micção (Betts et al., 1992).

nos segundos que antecederam a micção, os neurónios no locus coeruleus mostraram explosões de baixa frequência com oscilações theta mais fortes (ondas de actividade que se repetem cerca de sete vezes por segundo). Ao mesmo tempo, a atividade no locus coeruleus começou a coincidir mais estreitamente com a do mPFC, embora a atividade em todo o mPFC se tornou menos sincronizada. É provável que algumas destas mudanças ajudam a iniciar o processo de micção, aumentando a excitação e mudando a atenção para a bexiga cheia (Michels et al., 2015).

a relação entre o locus coeruleus (LC) e o PMC também é interessante. Estes centros estão perto o suficiente para que a atividade neuronal possa ser registrada de ambas as regiões ao mesmo tempo. Os resultados mostraram que os neurônios LC foram ativados antes dos neurônios PMC, sugerindo que o primeiro recebe entrada indireta da bexiga antes que o estímulo atinja o PMC. Isto é consistente com observações anteriores utilizando o fMRI em ratos (Tai et al., 2009).

as novas constatações comunicadas por Manohar et al. levanta algumas perguntas. Os papéis do tronco cerebral e do córtex no processamento da Informação da bexiga, e na coordenação da micção, permanecem obscuros. Também não é óbvio por que os neurônios de PMC mostram explosões de atividade nos intervalos entre as urinações. Dados recentes sugerem que existem diferentes tipos de neurônios na PMC (Figura 1), portanto, é possível que uma população específica da PMC neurônios enviam sinais que ajudam a bexiga de armazenamento de urina pela liberação de diferentes tipos de neurotransmissores (Hou et al., 2016). Estudos anteriores também mostraram que os reflexos de armazenamento de urina são principalmente organizados na medula espinhal (Drake et al., 2010). No entanto, um grupo de neurônios localizados no tronco cerebral pode desempenhar um papel no armazenamento de urina também. Quando ativado, estes neurônios fizeram o esfíncter uretral externo – o músculo que nos permite escolher para começar a micção-mais ativo (Blok e Holstege, 1999).

precisamos de mais dados sobre as vias através das quais o locus coeruleus recebe informação da bexiga antes de ser transmitida para o CMP. Experiências futuras também devem explorar que outras regiões do córtex ficam sincronizadas ou dessincronizadas durante a micção. Manohar et al. especular nestas áreas, com base na literatura publicada, mas estudos adicionais são claramente justificados para fornecer respostas mais definitivas.