Онтогенетические особенности влияния дантролена и кофеина на показатели сердечной, дыхательной и моторной деятельности у интактных и подвергшихся интоксикации эзерином крысят

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На крысятах 3, 16 и 30-дневного возраста (Р3, Р16, Р30 постнатального периода) проведено исследование влияния активации и блокады рианодиновых рецепторов (RyR) на показатели моторной активности (МА), сердечного и дыхательного ритма. Установлено, что блокада RyR дантроленом оказывает отрицательное хронотропное действие, выраженность которого снижается с возрастом, снижает частоту дыхания у крысят на Р3 и практически не меняет у животных старшего возраста. Амплитуда электромиографии и мощность моторных вспышек снижается у крысят на Р3, Р16 и увеличивается на Р30. Длительность МА в цикле активность — покой остается без изменений на Р3 и снижается на Р16, Р30, что свидетельствует о неодинаковом изменении паттерна МА у крысят разного возраста после блокады RyR. Активация RyR, вызванная инъекцией кофеина, сопровождается увеличением частоты сердечных сокращений и частоты дыхания у крысят на Р30 и не вызывает значимых изменений этих показателей на Р3, Р16. Наблюдается увеличение всех показателей МА, особенно сильно выраженное на Р3. Определенные возрастные закономерности выявлены в условиях ингибирования ацетилхолинэстеразы эзерином, осуществляемого на фоне торможения или активации RyR. Максимальная чувствительность к таким воздействиям обнаружена у крысят на Р3. Показано, что в раннем постнатальном онтогенезе крыс чувствительность RyR, в том числе и RyR2, к дантролену выше, чем у взрослых животных. Изменение уровня активности RyR не предотвращает развитие патологических форм сердечного ритма, развивающихся у крысят после инъекции эзерина.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Сергей Владимирович Кузнецов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова» Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ksv@iephb.ru

д-р биол. наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией развития нервной деятельности животных в онтогенезе

Россия, Санкт-Петербург

Наталия Николаевна Кузнецова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова» Российской академии наук; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: nat.kuz@mail.ru.ru

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории развития нервной деятельности животных в онтогенезе; старший научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Кузнецов С.В., Кузнецова Н.Н. Изменение показателей гемодинамики в раннем постнатальном онтогенезе крыс после инъекции ингибитора холинэстеразы эзерина и при премедикации М- и Н-холинолитиками // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2018. – Т. 104. – № 9. – С. 1075–1085. [Kuznetsov SV, Kuznetsova NN. The change of hemodynamic indexes in early postnatal ontogenesis of rats after injection of the inhibitor of ezerin cholinesterase and in premedication of M- and N-cholinolithics. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova. 2018;104(9):1075-1085. (In Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S086981391809006Х.
  2. Кузнецов С.В., Кузнецова Н.Н., Гайдукова П.А. Влияние блокады медленных кальциевых каналов L-типа на показатели сердечной, дыхательной и моторной деятельности у интактных и подвергшихся интоксикации эзерином новорожденных крысят // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2019. – Т. 17. – № 3. – С. 39–49. [Kuznetsov SV, Kuznetsova NN, Gaydukova PA. Influence of L-type slow calcium channels blockers on cardiac, respiratory and motor activity at the intact and poisoned by physostigmine (eserine) of rats during the early ontogeny. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2019;17(3):39-49. (In Russ.)]. https://doi.org/10.7816/RCF17339-49.
  3. Arutyunyan RS, Kuznetsov SV. [Effect of neurogenic inactivity on posttetanic responses of rat fast muscle. (In Russ.)]. Zh Evol Biokhim Fiziol. 2010;46(1):66-73. https://doi.org/10.1134/S0022093010010093.
  4. Ateş S, Kaygisiz Z. Positive inotropic, negative chronotropic, and coronary vasoconstrictor effects of acetylcholine in isolated rat hearts: role of muscarinic receptors, prostaglandins, protein kinase C, influx of extracellular Ca2+, intracellular Ca2+ release, and endothelium. Jpn J Physiol. 1998;48(6):483-491. https://doi.org/ 10.2170/jjphysiol.48.483.
  5. Brooks RR, Carpenter JF, Jones SM, Gregory CM. Effects of dantrolene sodium in rodent models of cardiac arrhythmia. Eur J Pharmacol. 1989;164(3):521-530. https://doi.org/10.1016/0014-2999(89)90260-4.
  6. Buyukokuroglu ME, Taysi S, Buyukavci M, et al. Dantrolene: in doxorubicin toxicity. Asian J Chem. 2007;19(5): 4035-4042.
  7. Coronado R, Morrissette J, Sukhareva M, Vaughan DM. Structure and function of ryanodine receptors. Am J Physiol. 1994;6(1):485-504. https://doi.org/ 10.1152/ajpcell.1994.266.6.C1485.
  8. Escobar AL, Ribeiro-Costa R, Villalba-Galea C, et al. Developmental changes of intracellular Ca2+ transients in beating rat hearts. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2004;286(3):H971-H978. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00308.2003.
  9. Hartmann N, Pabel S, Herting J, et al. Antiarrhythmic effects of dantrolene in human diseased cardiomyocytes. Heart Rhythm. 2017;14(3):412-419. https://doi.org/10.1016/j.hrthm.2016.09.014.
  10. Herlenius E, Aden U, Tang LQ, Lagercrantz H. Perinatal respiratory control and its modulation by adenosine and caffeine in the rat. Pediatr Res. 2002;51(1):4-12. https://doi.org/10.1203/00006450-200201000-00004.
  11. Kapelko VI, Lakomkin VL, Studneva IM, Pisarenko OI. Effects of prolonged caffeine consumption on cardiac contractile function in rats. J Cardiovasc Pharmacol. 2000;36(5):669-75. https://doi.org/10.1097/00005344-200011000-00017.
  12. Khuzakhmetova VF, Samigullin DV, Nurullin LF, et al. Characteristics of the transmission of excitation in rat neuromuscular synapses at different periods of postnatal development. Neuroscience Behavioral Physiology. 2014;44(8):960-966. https://doi.org/10.1007/s11055-014-0010-7.
  13. Kobayashi S, Yano M, Suetomi T, et al. Dantrolene, a therapeutic agent for malignant hyperthermia, markedly improves the function of failing cardiomyocytes by stabilizing interdomain interactions within the ryanodine receptor. J Amer Coll Cardiol. 2009;53(21):1993-2005. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2009.01.065.
  14. Krause T, Gerbershagen MU, Fiege M, et al. Dantrolene — A review of its pharmacology, therapeutic use and new developments. Anaesthesia. 2004;59(4):364-373. https://doi.org/10.1111/j.1365-2044.2004.03658.x.
  15. Kuznetsov SV. Paradoxical cardiac rhythm in rat pups as a possible analog of the sick sinus syndrome. J Evol Biochem Physiol. 2002;38(4):455-467. https://doi.org/10.1023/A:1021110121665.
  16. Kuznetsov SV, Goncharov NV, Glashkina LM. Change of parameters of functioning of the cardiovascular and respiratory systems in rats of different ages under effects of low doses of the cholinesterase inhibitor phosphacol. J Evol Biochem Physiol. 2005;41(2):201-210. https://doi.org/10.1007/s10893-005-0055-x.
  17. Kushnir A, Marks AR. The ryanodine receptor in cardiac physiology and disease. Adv Pharmacol. 2010;59:1-30. https://doi.org/ 10.1016/S1054-3589(10)59001-X.
  18. Lamb GD, Cellini MA, Stephenson DG. Different Ca2+ releasing action of caffeine and depolarization in skeletal muscle fibres of the rat. J Physiol. 2001;531(3):715-728. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.2001.0715h.x.
  19. Maxwell JT, Domeier TL, Blatter LA. Dantrolene prevents arrhythmogenic Ca2+ release in heart failure. Amer J Physiol Heart Circ Physiol. 2012;302(4):H953-H963. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00936.2011.
  20. Miller’s Anesthesia. 7th ed. Ed. by R.D. Miller. Philadelphia: Churchill Livingstone; 2009.
  21. Nakamura-Maruyama E, Miyamoto O, Okabe N, et al. Ryanodine receptors contribute to the induction of ischemic tolerance. Brain Res Bull. 2016;122:45-53. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2016.02.018.
  22. Orliaguet G, Langeron O, Coirault C, et al. Effects of dantrolene on rat diaphragm muscle during postnatal maturation. Anesthesiology. 2001;94(3):468-474. https://doi.org/10.1097/00000542-200103000-00018.
  23. Pérez CG, Copello JA, Li Y, et al. Ryanodine receptor function in newborn rat heart. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;288(5):H2527-H2540. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00188.2004.
  24. Satoh M, Ishide N, Shinozaki T, et al. Effect of dantrolene sodium on calcium-overloaded heart. Jpn Circ J. 1997;61(10):855-863. https://doi.org/10.1253/jcj.61.855.
  25. Sizonov VА, Dmitrieva LE. heart rhythm disturbances caused by injection of cholinesterase inhibitor physostigmine to rats during the early ontogeny. Bull Exp Biol Med. 2018;165(1): 44-47. https://doi.org/10.1007/s10517-018-4095-9.
  26. Shemarova IV, Kuznetsov SV, Demina IN, Nesterov VP. [Role of acetylcholine in the Ca2+-dependent regulation of functional activity of myocardium of frog rana temporaria. (In Russ.)]. Zh Evol Biokhim Fiziol. 2008;44(6):591-602. https://doi.org/10.1134/S0022093008060070.
  27. Tanaka H, Sekine T, Nishimaru K, Shigenobu K. Role of sarcoplasmic reticulum in myocardial contraction of neonatal and adult mice. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 1998;120(3):431-438. https://doi.org/10.1016/s1095-6433(98)10043-0.
  28. Thireau J, Pasquié JL, Martel E, et al. New drugs vs. old concepts: a fresh look at antiarrhythmics. Pharmacol Ther. 2011;132(2):125-145. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2011.03.003.
  29. Vornanen M. Contribution of sarcolemmal calcium current to total cellular calcium in postnatally developing rat heart. Cardiovasc Res. 1996;32(2):400-410. https://doi.org/10.1016/0008-6363(96)00083-1.
  30. Znao F, Chen SR, Louis CF, Fruen BR. Dantrolene inhibition of ryanodine receptor Ca2+ release channels: molecular mechanism and isoform selectivity. J Biol Chem. 2001;276(17):13810-13816. https://doi.org/10.1074/jbc.M006104200.

© Кузнецов С.В., Кузнецова Н.Н., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 65565 от 04.05.2016 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах