Известно, что изолированный миокард крысы содержит бета1-адренорецепторы, бета2- адренорецепторы, бета3- адренорецепторы, бета4- адренорецепторы, а также альфа1- адренорецепторы и альфа2- адренорецепторы. [1]

Исследования показывают, что изоформы α2-AR (α2А-, α2B- и α2C) экспрессируются в сердечных миоцитах с потенциалом защиты сердечной мышцы при адренергическом всплеске, регулируя внутриклеточную обработку Ca2+ и сократимость. Регулируя баланс между активностью протеинкиназы и фосфатазы, сарколеммальные α2-AR способны уравновешивать сигнальные каскады, провоцирующие гипертрофическое ремоделирование сердца при хронической активации адренергической и ангиотензинергической передачи сигналов. В этом отношении терапия на основе перепрограммирования генов или клеток, направленная на специфическое для сердца восстановление или усиление передачи сигналов α2-AR, может представлять будущие терапевтические направления для профилактики или лечения сердечной недостаточности.[2]

Целью нашего исследования стало выявление эффекта стимуляции альфа2-АР на электрическую активность сердца взрослых крыс.

В работе были использованы белые беспородные крысы в возрасте 3,5-4 месяца. Эксперименты выполняли с использованием перфузируемого препарата (р-р Тироде, 37ºС, рН=7.4) правого предсердия крысы в условиях ритмической стимуляции (5 Гц). Влияние клонидин гидрохлорида (10-6 М) на длительность потенциала действия (ПД) на уровне 50 и 90% реполяризации (ДПД50%, ДПД90%) оценивали с помощью стандартной микроэлектродной техники. В ходе экспериментов были соблюдены все требования этических норм работы с лабораторными животными. Показано, что клонидин гидрохлорида вызывает статистически значимое снижение ДПД50% и ДПД90%.

Модуляция адренергической активности с помощью фармакологических подходов играет важную роль в широком спектре сердечных расстройств. Электрофизиологический метод с использованием постоянного навязанного ритма позволяет сделать вывод о существенной роли α2-АР в регуляции электрической активности рабочих кардиомиоцитов.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-15-00121, https://rscf.ru/project/21-15-00121/.



Список литературы:

1. Коротаева Ю.В. Отрицательный инотропный эффект адреналина не связан с активацией бета1-, бета2-, альфа1- и альфа2-адренорецепторов/ Ю.В. Коротаева, В.И. Циркин // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2014, № 4 (1), с. 193–197.

2. Alekseev Alexey E. Sarcolemmal α2-adrenoceptors in feedback control of myocardial response to sympathetic challenge Pharmacol Ther 2019 May;197:179-190.

It is known that isolated rat myocardium contains beta1-adrenoreceptors, beta2-adrenoreceptors, beta3-adrenoreceptors, beta4-adrenoreceptors, as well as alpha1-adrenoreceptors and alpha2-adrenoreceptors. [1]

Research indicate that α2-AR isoforms (α2А-, α2B- and α2C) are expressed in cardiac myocytes with the potential to safeguard cardiac muscle under adrenergic surge by governing intracellular Ca2+ handling and contractility. By adjusting the balance between protein kinase and phosphatase activities, sarcolemmal α2-ARs are capable of counterbalancing signaling cascades that provoke hypertrophic cardiac remodeling under chronic activation of adrenergic and angiotensinergic signaling. In this regard, the reprograming gene or cell based therapies aimed at cardiac specific restoration or enhancement of α2-AR signaling may represent future therapeutic directions for prevention or treatment of heart failure. [2]

The aim of our study was to identify the effect of alpha2- AR stimulation on the electrical activity of the heart of adult rats.

White outbred rats aged 3.5-4 months were used in the work. Experiments were performed using perfused preparation (solution Tyrode, 37ºС, pH=7.4) from the right atrium of the rat under conditions of rhythmic stimulation (5 Hz). The effect of clonidine hydrochloride (10-6 M) on the duration of action potential (AP) at the level of 50 and 90% repolarization (APD50%, APD90%) was assessed using standard microelectrode technique. During the experiments, all the requirements of ethical standards for working with laboratory animals were observed. Clonidine hydrochloride has been shown to cause a statistically significant decrease in APD50% and APD90%.

Modulation of adrenergic activity through pharmacological approaches plays an important role in a wide range of cardiac disorders. The electrophysiological method using a constant imposed rhythm allows us to conclude that α2-AR plays a significant role in the regulation of the electrical activity of working cardiomyocytes.

The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 21-15-00121, https://rscf.ru/project/21-15-00121/.



REFERENCES

1. Korotayeva Y.V. Negative inotropic effect of adrenaline is not associated with activation of beta1-, beta2-, alpha1- and alpha2-adrenoreceptors/ Y.V. Korotayeva, V.I. Tsirkin // Bulletin of N.I. Lobachevsky Nizhny Novgorod University, 2014, № 4 (1), p. 193-197.

2. Alekseev Alexey E. Sarcolemmal α2-adrenoceptors in feedback control of myocardial response to sympathetic challenge Pharmacol Ther 2019 May;197:179-190.