Активация симпатической нервной системы отвечает за реакцию организма “сражайся или беги”. Физиологические реакции на активацию симпатической нервной системы и мозгового вещества надпочечников опосредуются действием эндогенных катехоламинов норадреналина и адреналина на адренергические рецепторы. Адренергические рецепторы относятся к суперсемейству рецепторов, связанных с G-белком (GPCR). Адренорецепторы делятся на рецепторы alpha1, alpha2, beta1, beta2 и beta3. α2-адренорецепторы связаны с ингибирующими Gi-белками, которые инактивируют аденилилциклазу, уменьшая выработку циклического аденозинмонофосфата. [1] Помимо эндогенных лигандов адреналина и норадреналина, α2-рецепторы могут быть активированы несколькими препаратами-агонистами, включая клонидин, бримонидин и моксонидин. [2]

Цель. Изучить влияние стимуляции α2-адренорецепторов на электрическую активность сердца трехнедельных крыс в концентрациях 10-6 М.

Материал и методы. Исследование проведено на трехнедельных белых беспородных крысах. В качестве наркоза использовали 25% раствор уретана из расчета 1,2 г/кг массы животного, который вводился внутрибрюшинно. Наркотизированным животным вскрывали грудную клетку, сердце быстро извлекали и помещали в чашку Петри с оксигенизированным раствором Тироде. Сердце препарировали и изготавливали многоклеточный препарат с ушком правого предсердия, поперечным гребешком и фрагментами верхней и нижней полой вен. Электрическую активность кардиомиоцитов изучали с использованием внутриклеточного микроэлектродного отведения на препарате правого предсердия при навязанном ритме c частотой 5 Гц. Внешнее раздражение осуществляли через платиновые электроды. Полученные записи электрической активности миокарда анализировали в оригинальной программе Elph 3.0. Раствор агониста α2-адренорецепторов клонидина гидрохлорида (10-6 М) подавался в течение 20 мин.

Результаты. У трехнедельных животных клонидин гидрохлорид в изученной концентрациях не вызывал достоверных изменений в значении мембранного потенциала, длительности фазы деполяризации и амплитуды потенциала действия. Однако аппликация агониста α2-адренорецепторов в концентрации 10-6 М приводила к удлинению фазы реполяризации потенциала действия на уровне 50% и 90%.

Вывод. Было выявлено, что аппликация клонидина гидрохлорида в концентрации 10-6М оказывает положительное влияние на амплитудно-временные показатели электрической активности кардиомиоцитов сердца 3-недельных крысят.

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

Список литературы:

1. Motiejunaite J. Adrenergic receptors and cardiovascular effects of catecholamines Ann Endocrinol (Paris) 2021 Jun;82(3-4):193-197.

2. Gilsbach R., Schneider J., Lother A., Schickinger S., Leemhuis J., Hein L. Sympathetic alpha2-adrenoceptors prevent cardiac hypertrophy and fibrosis in mice at baseline but not after chronic pressure overload // Cardiovasc Res. - 2010.-V.86, № 3. - P.432-442.

Activation of the sympathetic nervous system is responsible for the body's “fight or flight” reaction. The physiological responses to the activation of the sympathetic nervous system and adrenal medulla are mediated through the action of the endogenous catecholamines norepinephrine (or noradrenaline) and epinephrine (or adrenaline) on adrenergic receptors. Adrenergic receptors belong to the superfamily of G protein-coupled receptors (GPCR). Adrenoceptors are divided into alpha1, alpha2, beta1, beta2 and beta3 receptors. [1] α2 receptors are coupled to inhibitory Gi proteins, that inactivate adenylyl cyclase, decreasing cyclic adenosine monophosphate (AMP) production. In addition to the endogenous ligands epinephrine and norepinephrine, they may be activated by several agonist drugs, including clonidine, brimonidine, and moxonidine. [2]

Purpose . To study the effect of α2-adrenoreceptor stimulation on cardiac electrical activity in three-week-old rats at 10-6 M concentrations.

Material and Methods. The investigation was carried out on three-week-old white mongrel rats. The anesthetic was 25% urethane solution at the rate of 1.2 g/kg of animal weight, which was injected intraperitoneally. The anesthetized animal's chest was opened, the heart was quickly extracted and placed in a petri dish with oxygenated Tirode's solution. The heart was dissected and a multicellular preparation with the auricle of the right atrium, transverse scallop, and fragments of the superior and inferior vena cava were made. Electrical activity of cardiomyocytes was studied using intracellular microelectrode lead on the right atrium preparation at the imposed rhythm with a frequency of 5 Hz. External stimulation was performed through platinum electrodes. The obtained records of myocardial electrical activity were analyzed using the original Elph 3.0 program. The solution of α2-adrenoreceptor agonist clonidine hydrochloride (10-6 M) was applied for 20 min.

Results. In three-week-old animals clonidine hydrochloride in the studied concentration did not cause significant changes in the values of membrane potential, depolarization phase duration, and action potential amplitude. However, application of α2-adrenoreceptor agonist at a concentration of 10-6 M resulted in prolongation of the repolarization phase of the action potential by 50% and 90%.

Conclusion. We have revealed that application of clonidine hydrochloride at a concentration of 10-6M has a positive effect on the amplitude-time parameters of cardiomyocyte electrical activity in 3-week-old rats.

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



REFERENCES

1. Motiejunaite J. Adrenergic receptors and cardiovascular effects of catecholamines Ann Endocrinol (Paris) 2021 Jun;82(3-4):193-197.

2. Gilsbach R., Schneider J., Lother A., Schickinger S., Leemhuis J., Hein L. Sympathetic alpha2-adrenoceptors prevent cardiac hypertrophy and fibrosis in mice at baseline but not after chronic pressure overload // Cardiovasc Res. - 2010.-V.86, № 3. - P.432-442.