Thermosensing in hypothalamic osmoregulatory circuits

• Main Author: Sudbury, Jessica
• Other Authors: Charles W Bourque (Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2013
• Subjects: Biology - Neuroscience
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=119438

Physiological homeostasis is maintained via the activation of autonomic and behavioural responses orchestrated by the activity of neurons located in the anterior hypothalamus. Specifically, magnocellular neurosecretory cells (MNCs) located within the periventricular and supraoptic nuclei release the peptide hormone vasopressin (VP) into the systemic circulation in an activity-dependent manner to induce antidiuresis in response to elevations in either systemic extracellular fluid osmolality or core body temperature. Intrinsic and extrinsic osmosensing and thermosensing mechanisms have been previously identified in a subset of anterior hypothalamic neurons. However, it remains unknown how integrated responses to thermal and osmotic stimuli are achieved in hypothalamic circuits that control MNC excitability and hence antidiuresis. We show herein evidence that local thermal signals can be detected and transduced into changes in MNC excitability via both intrinsic and extrinsic thermosensing mechanisms. In doing so, we propose potential mechanisms by which the integration of osmosensory and thermosensory signalling might lead to integrated control of VP release from MNCs in vivo. === L'homéostasie physiologique est maintenue par l'activation de réponses autonomes et comportementales via l'activité de neurones situés dans l'hypothalamus antérieur. Plus spécifiquement, les cellules magnocellulaires neurosécrétoires (CMNs) situés dans les noyaux périventriculaire et supraoptique relâchent la vasopressine (VP), une hormone peptidique, dans la circulation systémique suivant l'arrivée de potentiels d'actions dans le terminal axonal dans le but d'induire l'antidiurèse en réponse à une élévation de l'osmolalité systémique ainsi qu'à une hausse de température corporelle. Les mécanismes intrinsèques et extrinsèques de la thermosensibilité et de l'osmosensibilité ont déjà été identifiés dans une sous-population de neurones hypothalamiques anthérieurs. Toutefois, les mécanismes d'intégration de réponses aux stimuli thermiques et osmotiques qui prennent place dans les circuits hypothalamiques controlants l'excitation des CMNs et de l'antidiurèse sont toujours méconnus à ce jour. Nous aimerions donc démontrer que les signaux thermaux locaux peuvent être détectés et traduits par des changements d'excitabilité des CMNs via des méchanismes de thermosensation intrinsèques et extrinsèques. Ce faisant, nous proposons des mécanismes potentiels in vivo pour lesquels l'intégration de signaux osmosensibles et thermosensibles pourrait mener au contrôle intégré de la libération de VP depuis les CMNs.