Background: α2-Adrenoceptors (α2-ARs) are a family of G protein–coupled receptors. They are located on presynaptic membranes of adrenergic fibers, postsynaptic membranes of cardiomyocytes and vascular smooth muscle cells, as well as in the peripheral and central nervous systems, intestinal and renal epithelium, and the sarcolemma of cardiomyocytes. The cardioprotective properties of myocardial α2-ARs have been demonstrated. However, the specific contribution of α2-ARs to myocardial responses after infarction remains insufficiently understood.
AIM: The work aimed to investigate the effect of α2-AR stimulation on functional parameters of the isolated rat heart in a model of acute myocardial infarction.
METHODS: The experiment involved 48 outbred rats aged 100–120 days with a mean body weight of 200–250 g. Myocardial infarction was induced by ligation of the left anterior descending coronary artery. Ex vivo experiments were performed on isolated hearts. To evaluate the effects of α2-AR stimulation, clonidine hydrochloride was administered at concentrations of 10–9 M and 10–6 M.
RESULTS: Activation of α2-ARs (10–9 M, 10–6 M) produced opposite effects on the functional parameters of the isolated heart: it increased left ventricular developed pressure and coronary flow in sham-operated rats and those with acute myocardial infarction, whereas it decreased these parameters in healthy animals. Heart rate decreased in all groups during α2-AR stimulation, whereas in healthy rats the α2-AR agonist (10–6 M) induced bidirectional changes. Stimulation of α2-ARs (10–9 M) reduced contraction duration and increased relaxation and total contraction cycle duration of the left ventricular myocardium in healthy and sham-operated rats, whereas bidirectional effects were observed in rats with acute myocardial infarction. Activation of α2-ARs (10–6 M) induced bidirectional changes in contraction, relaxation, and contraction cycle duration of the left ventricular myocardium in healthy rats. Clonidine hydrochloride (10–6 M) did not affect contraction duration but increased relaxation and total contraction cycle duration in sham-operated rats and in those with acute myocardial infarction.
CONCLUSION: Activation of α2-ARs in rats with acute myocardial infarction alters the parameters of left ventricular developed pressure and coronary flow, decreases heart rate, and exerts bidirectional effects on the time–velocity characteristics of the left ventricular myocardium.
Обоснование. α2-Адренорецепторы (α2-AР) представляют семейство рецепторов, связанных с G-белком. Они располагаются на пресинаптических мембранах адренергических волокон, на постсинаптических мембранах кардиомиоцитов, кровеносных сосудах, в периферической и центральной нервной системе, кишечном и почечном эпителии, в сарколемме кардиомиоцитов. Показаны кардиопротекторные свойства миокардиальных α2-AР. Однако мало что известно о конкретном вкладе α2-AР в реакции сердечной мышцы при инфаркте.
Цель — изучить влияние стимуляции α2-AР на параметры работы изолированного сердца крыс с моделью острого инфаркта миокарда.
Методы. В эксперименте использовались 48 беспородных крыс в возрасте 100–120 дней, средняя масса тела которых составила 200–250 г. Инфаркт миокарда формировали путём наложения лигатуры на левую нисходящую коронарную артерию. Эксперименты ex vivo проводили на изолированном сердце. Для изучения влияния стимуляции α2-AР использовали клонидин гидрохлорид в концентрациях 10−9 М и 10−6 М.
Результаты. Активация α2-АР (10−9 М, 10−6 М) выявила противоположные эффекты в параметрах работы изолированного сердца: увеличение давления, развиваемого левым желудочком, и коронарного потока у ложнооперированных и крыс с острым инфарктом миокарда, и уменьшение — у здоровых животных. Частота сердечных сокращений при стимуляции α2-АР уменьшалась во всех группах, тогда как у здоровых крыс агонист α2-АР (10−6 М) оказывал разнонаправленное изменение. Стимуляция α2-АР (10−9 М) уменьшала длительность сокращения, увеличение длительности расслабления и длительности цикла сокращения миокарда левого желудочка у здоровых и ложнооперированных крыс и оказывала разнонаправленные изменения у крыс с острым инфарктом миокарда. Активация α2-АР (10−6 М) изменяла разнонаправленно длительность сокращения, расслабления и длительность цикла сокращения миокарда левого желудочка у здоровых крыс. Клонидин гидрохлорид (10−6 М) не изменял длительность сокращения и увеличивал длительность расслабления и длительность цикла сокращения у ложнооперированных крыс и крыс с острым инфарктом миокарда.
Заключение. Активация α2-АР в группе крыс с острым инфарктом миокарда изменяет направленность динамики давления, развиваемого левым желудочком, и коронарного потока, уменьшает частоту сердечных сокращений и оказывает разнонаправленное влияние на скоростно-временные характеристики миокарда левого желудочка.