• P. Krenek, A. Gazova, D. Kucerova, I. Kankova, M. Horvathova, J. Klimas, P. Ochodnicky, J. Kyselovic
  • Efectul administrării pe termen scurt a enalaprilului asupra masei ventriculare stângi și a expresiei endoteliale de NO sintază la șobolani normotensivi
  • Farm Obz, 79, 2010, 8, p. 228-234

Endoteliul NO sintază (eNOS) poate juca un rol protector în inimă și vasele de sânge. Mai multe studii au raportat o creștere a expresiei sale în inimă și vasele de sânge după administrarea inhibitorilor ECA (ACEI), în timp ce corectarea leziunilor cardiovasculare la modelele de boli cardiovasculare. Efectele inhibitorilor ECA la șobolanii sănătoși sunt mai puțin cercetate, deși astfel de studii ar ajuta la clarificarea dacă o creștere a expresiei eNOS este efectul principal al medicamentului sau însoțește doar corectarea stării patologice. Scopul acestui studiu a fost de a evalua efectul enalaprilului asupra masei ventriculare stângi și expresia eNOS și modulatorul său alosteric negativ caveolin-1 (cav-1) în inima și aorta șobolanilor normotensivi fără daune existente. Am folosit șobolani Wistar cărora li s-a administrat enalapril (5 sau 15 mg/kg/zi - E5, E15) timp de două săptămâni în două doze divizate prin gavaj oral. Șobolanii de control (K) au primit vehiculul. Presiunea arterială sistolică a fost măsurată prin metoda coșului. După sacrificiu, am evaluat parametrii biometrici și expresia eNOS în ventriculul stâng și aorta prin western blot. Enalaprilul nu a avut niciun efect asupra ritmului cardiac și a redus doar tensiunea arterială ușor la doze mari. Greutatea absolută și relativă a ventriculului stâng a fost redusă cu ambele doze de enalapril (P

termen

Oxidul nitric (NO) este unul dintre mecanismele de reglare importante (mediatori) din sistemul cardiovascular. Acesta joacă un rol în reglarea tonusului vascular și a tensiunii arteriale, inhibând agregarea plachetară. Are efecte protectoare care nu sunt neapărat legate de reducerea tensiunii arteriale. Majoritatea efectelor NO sunt atribuite cGMP sintetizat de guanilil ciclaza citosolică, pe care NO o activează. Unele efecte ale NO sunt, de asemenea, legate de nitrozilarea proteinelor. NU reduce, de asemenea, respirația celulară acționând asupra lanțului respirator, ceea ce ar putea contribui la efectele sale de protecție asupra miocardului la niveluri fiziologice de NO (1).

Oxidul nitric este sintetizat în organism de trei izoforme de NO sintază, care catalizează conversia L-argininei în L-citrulină pentru a forma NO. NOS II (iNOS) este inductibil, expresia sa crește semnificativ în multe tipuri de celule după tratamentul cu citokine și endotoxine bacteriene (2). Două izoforme sunt constitutive - NOS I (neuronal, nNOS) și NOS III (endotelial, eNOS). Cu toate acestea, exprimarea lor nu este constantă și este supusă mai multor mecanisme de reglementare (3). Expresia NNOS nu se limitează la neuroni. Se exprimă, de asemenea, în mușchiul scheletic, macula densa și miocitele cardiace și, în anumite circumstanțe, în mușchiul neted vascular. eNOS se găsește în principal în celulele endoteliale, dar și în miocitele cardiace. Activitatea INOS este relativ independentă de calciu, iar enzima produce în mod constant cantități mari de NO, care pot fi toxice (4). În schimb, activitatea izoformelor constitutive este scăzută în condiții bazale, crescând semnificativ și tranzitoriu odată cu creșterea calciului citosolic (5).

Efectul inhibiției ECA la șobolanii SHR este protector, dovadă fiind faptul că inhibarea ECA (precum și blocarea AT1) dublează durata de viață a șobolanilor SHR. Ramiprilul a crescut nivelurile de proteine ​​eNOS în ventriculul stâng al miocardului la șobolani SHR vechi și a îmbunătățit relaxarea aortică dependentă de endoteliu (15).

Normalizarea expresiei eNOS după inhibarea ECA a fost observată și la insuficiența cardiacă experimentală (16, 17), la hipertensiunea pulmonară (18) și la pacienții cu boală cardiacă ischemică (19). Cu toate acestea, nu este clar dacă creșterea expresiei eNOS este efectul principal care ajută la îmbunătățirea stării patologice sau este un fenomen concomitent sau dacă toți inhibitorii ECA au această proprietate. Prin urmare, am decis să evaluăm efectul enalaprilului asupra expresiei eNOS și modulatorului său alosteric cav-1 la șobolanii normotensivi lipsiți de leziuni cardiovasculare și, prin urmare, se poate exclude faptul că efectele potențiale ale inhibitorilor ECA asupra expresiei eNOS vor fi independente de corectarea modificărilor patologice.

Șobolanii Wistar (cu vârsta de 18 săptămâni) au fost adăpostiți în condiții standard și li s-au dat apă și alimente „ad libitum”. Clorhidratul de Enalapril (un cadou de la Zentiva) (5 mg/kg/zi sau 15 mg/kg/zi) a fost administrat prin gavaj oral timp de o săptămână, la fiecare 12 ore în două doze divizate. Animalele de control au primit vehicul (0,5% mucus metilcelulozic). Presiunea arterială sistolică și ritmul cardiac au fost măsurate prin metoda coșului la 3 ore și 10 ore după doza de dimineață. Am cheltuit șobolanii cu CO2. Am cântărit ventriculele, am curățat aorta și am înghețat probe de țesut în azot lichid și am depozitat la -20 ° C până la procesare.

Am evaluat expresia eNOS și cav-1 prin analiza Western blot cu detectare chemiluminiscentă (ECL Plus, Amersham) și am comparat-o cu expresia actinei. În experimentele preliminare, am verificat că anticorpii împotriva eNOS și cav-1 și actină au detectat o singură bandă a greutății moleculare așteptate și că expresia actinei nu a fost modificată de enalapril. Autoluminogramele eNOS, cav-1 și actină au fost scanate și evaluate densitometric. S-a evaluat densitatea optică a petelor cav-1 și actină, iar densitatea de fond a fost scăzută din această densitate. S-a calculat raportul cav-1/actină, care a fost normalizat astfel încât șobolanii martor au avut o expresie egală cu una, adică 100%.

Rezultatele sunt raportate ca medie ± eroare medie a mediei. Am comparat grupurile folosind testul t al Studentului nepereche.

Enalaprilul nu a avut niciun efect asupra ritmului cardiac sau a tensiunii arteriale, cu excepția unei doze mai mari, care a redus presiunea după 10 ore (Fig. 1). Enalaprilul nu a modificat greutatea corporală, dar a redus semnificativ greutatea ventriculară stângă absolută și relativă, independent de doză (Fig. 2). Greutatea aortică a fost ușor redusă după doze mai mari de enalapril. Expresia eNOS la nivelul proteinei nu a fost modificată de enalapril în ventriculul stâng (Fig. 3) și nici în aortă, dar a existat o tendință vizibilă spre o expresie crescută (Fig. 4). Expresia Cav-1 a avut un model similar în ambele țesuturi (Figurile 3 și 4).

Enalaprilul a redus masa ventriculară stângă la șobolanii normotensivi într-o manieră independentă de doză după o administrare scurtă de 7 zile, fără efect semnificativ asupra tensiunii arteriale, iar expresia eNOS nu a fost crescută de enalapril nici în ventriculul stâng, nici în aorta.

Astfel, o expresie eNOS mai mare, dar alte mecanisme nu au contribuit la reducerea masei ventriculare stângi. Pechanova și colab. (20) au constatat că captoprilul și enalaprilul nu au modificat expresia eNOS, ci și-au crescut activitatea în inimă și aortă la șobolanii hipertensivi spontan. Această creștere a activității s-ar putea datora unei creșteri a nivelurilor de bradichinină după inhibarea ECA. Scăderea masei ventriculare stângi nu s-a datorat probabil unei scăderi a tensiunii arteriale la șobolanii normotensivi din studiul nostru, deoarece am observat doar un efect minim al enalaprilului asupra tensiunii arteriale cu doze mari, iar masa ventriculară stângă a fost redusă la fel cu doze mai mici de inhibitori ai ECA. Este posibil ca reducerea rapidă a masei ventriculare stângi să se fi datorat unei scăderi a nivelurilor de angiotensină II, care ar putea fi de așteptat după administrarea enalaprilului. Modificări în expresia factorilor de creștere despre care s-a raportat că sunt legate de angiotensina II nu au fost raportate în studiile anterioare (21).

Creșterea expresiei eNOS a fost observată după administrarea inhibitorilor ECA în multe afecțiuni cardiovasculare, cum ar fi în ventriculul stâng al șobolanilor hipertensivi spontan (15), la șobolanii cu acetat de deoxicorticosteron și hipertensiune salină (22), în tratamentul hipertensiunii pulmonare indusă prin monoterapie la pacienții cu boală coronariană (23), în insuficiența cardiacă experimentală (16, 17), precum și la pacienții cu această boală (19). Un efect proangiogen și o creștere a expresiei eNOS după inhibarea ECA au fost raportate la șoareci cu ischemie la nivelul membrelor inferioare. Acest efect a fost mediat de bradichinină prin intermediul receptorilor B2 (24).

Mai multe studii au evaluat efectul inhibitorilor ECA asupra expresiei eNOS la indivizii normotensivi fără deteriorarea sistemului cardiovascular. Ramipril a crescut expresia eNOS în aorta șobolanilor normotensivi (25). Durata terapiei în acest experiment a fost de 5 săptămâni, ceea ce este semnificativ mai lung de 7 zile în experimentul nostru. Bachetti și colab. (26) au constatat o creștere a expresiei eNOS în aorta șobolanilor normotensivi tratați cu quinapril. Autorii fac ipoteza că creșterea activării receptorilor de bradikinină și B2 a jucat un rol cheie, deoarece antagonistul receptorului de bradikinină B2 icatibant a blocat creșterea eNOS. Absența unui efect al enalaprilului asupra expresiei eNOS în studiul nostru se poate datora, de asemenea, faptului că nu toate ACEI sunt echivalente în modularea căii NO (27).

Autorii au observat cel mai semnificativ efect asupra expresiei eNOS după tratamentul șobolanilor normotensivi cu perindopril, expresia eNOS a fost semnificativ crescută cu enalapril, dar într-o măsură mai mică decât cu perindopril, în ciuda unui efect similar asupra tensiunii arteriale. Cu toate acestea, o doză mai mare de enalapril (20 mg/kg/zi) a fost utilizată în acest studiu decât în ​​studiul nostru. Mai multe experimente arată că cel puțin unii inhibitori ai ECA sunt capabili să crească expresia eNOS in vitro. Zofenoprilatul a crescut expresia factorului de creștere a fibroblastelor-2 și a eNOS în culturile de celule endoteliale (28), precum și formarea pseudocapilarelor din culturile de organe ale arterelor coronare porcine. Enalaprilul a fost mai puțin eficient în acest sens - în timp ce zofenoprilatul a crescut expresia eNOS în celulele endoteliale de 17 ori, enalaprilul a indus doar o creștere de 1,5 ori (29).

În concluzie, reducerea rapidă a masei ventriculare stângi după 7 zile de administrare a enalaprilului la șobolani normotensivi nu s-a datorat scăderii tensiunii arteriale sau creșterii expresiei eNOS sau caveolin-1. Absența unui efect al enalaprilului asupra expresiei eNOS a fost reproductibilă, dar neașteptată pe baza datelor din literatura de specialitate privind administrarea inhibitorilor ECA. Este posibil ca o creștere a expresiei eNOS să fie unul dintre efectele pe care nu le au toți inhibitorii ECA sau să devină evidentă numai după administrarea prelungită. O anumită limitare a studiului este că, pe baza datelor noastre, nu poate fi exclusă implicarea eNOS în reducerea masei ventriculare stângi, deoarece am măsurat doar expresia, dar nu activitatea eNOS.

Mulțumiri
Această lucrare a fost susținută de subvenții 1/0357/09, 1/0377/09, 1/0707/09.

Literatură

P. Krenek, A. Gazova, D. Kucerova, I. Kankova, M. Horvathova, J. Klimas, P. Ochodnický, J. Kyselovič
Facultatea de Farmacie, Universitatea Comenius, Departamentul de Farmacologie și Toxicologie, Bratislava
Facultatea de Medicină, Universitatea Comenius, Departamentul de Farmacologie și Farmacologie Clinică, Bratislava

P. Krenek, A. Gazova, D. Kucerova, I. Kankova, M. Horvathova, J. Klimas, P. Ochodnicky, J. Kyselovic