Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Động lực học canxi trong các tế bào cơ tim như một mục tiêu của độc tính tim mạch do dichloromethane gây ra
Tóm tắt
Mục đích của nghiên cứu hiện tại là xác định xem các tác động lên tim của dichloromethane (DCM) trong cơ thể có tương quan với những thay đổi in vitro về động lực học Ca2+ trong các tế bào cơ tim hay không. Các tế bào cơ tim thất của chuột sơ sinh đã được thu nhận từ những con chuột từ 2 đến 4 ngày tuổi, và các dao động được điện gây ra của nồng độ Ca2+ tự do trong tế bào chất ([Ca2+]i) trong các cardiomyocyte đơn lẻ đã được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích quang phổ huỳnh quang fura-2-[Ca2+]i gắn. Trong các tế bào cơ đã nuôi cấy, việc tiếp xúc tích lũy với nồng độ 0.64–40.96 mM DCM đã dẫn đến sự giảm nồng độ [Ca2+]i transients theo nồng độ, có thể hồi phục với các giá trị IC10 và IC50 lần lượt là 7.98 và 18.82 mM. Việc ức chế hoàn toàn các transients [Ca2+]i và ngừng co bóp đã được quan sát thấy ở 40.96 mM DCM. Việc xử lý bằng DCM trong 40 phút không gây ra các thay đổi hình thái của các tế bào cơ. Trong một mô hình chuột gây mê bằng urethane, áp suất thất trái được đo bằng cách đưa một catheter đầu nhọn qua động mạch cảnh vào thất trái, điện tâm đồ (ECG) được ghi lại bằng hai điện cực kim tiêm áp dụng dưới da lên thành ngực, và áp suất động mạch được đo qua động mạch đùi. Việc dùng uống 3.1–12.4 mmol DCM/kg đã dẫn đến nồng độ DCM trong máu từ 1.0 đến 1.6 mM, đi kèm với sự giảm đáng kể ở lực co bóp và nhịp tim mà không làm ảnh hưởng đến huyết áp và các bản ghi ECG. Hơn nữa, việc điều trị bằng DCM đã cung cấp sự bảo vệ đáng kể chống lại sự phát triển loạn nhịp do sự truyền CaCl2. Mặc dù có sự sai lệch nhẹ giữa các nồng độ DCM trong máu và nồng độ DCM in vitro đối với ức chế [Ca2+]i transient, dữ liệu hiện tại phù hợp với quan điểm rằng các tác động lên tim sau sự tiếp xúc với DCM được trung gian bởi những thay đổi của động lực học Ca2+ trong quá trình kết hợp kích thích-co bóp.
Từ khóa
#dichloromethane #độc tính tim mạch #động lực học Ca2+ #tế bào cơ tim #sự thay đổi loạn nhịpTài liệu tham khảo
Adler D, Mahler Y, Rogel S (1980) Evaluation of time-dependent and quantitative properties of contraction from left ventricular pressure. Basic Res Cardiol 75: 683–695
Bosnjak, ZJ, Kampine JP (1986) Effects of halothane on transmembrane potentials, Ca2+ transients, and papillary muscle tension in the cat. Am J Physiol 251: H374-H381
Chin TK, Friedman WF, Klitzner TS (1990) Developmental changes in cardiac myocyte calcium regulation. Circ Res 67: 574–579
Franks NP, Lieb WR (1993) Selective actions of volatile general anaesthetics at molecular and cellular levels. Br J Anaesth 71: 65–76
Gargas ML, Clewell HJ, III, Andersen ME (1986) Metabolism of inhaled dihalomethanes in vivo: differentiation of kinetic constants for two independent pathways. Toxicol Appl Pharmacol 82: 211–223
Gargas ML, Burgess RJ, Voisard DE, Cason GH, Andersen ME (1989) Partition coefficients of low-molecular-weight volatile chemicals in various liquids and tissues. Toxicol Appl Pharmacol 98: 87–99
Groden DL, Guan Z, Stokes BT (1991) Determination of fura-2 dissociation constants following adjustment of the apparent Ca-EGTA association constant for temperature and ionic strength. Cell Calcium 12: 279–287
Grynkiewicz G, Poenie M, Tsien RY (1985) A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J Biol Chem 260: 3440–3450
Herd PA, Lipsky M, Martin HF (1974) Cardiovascular effects of 1,1,1-trichloroethane. Arch Environ Health 28: 227–233
Hoffmann P, Müller S (1990) Subacute carbon disulfide exposure modifies adrenergic cardiovascular actions in rats. Biomed Biochim Acta 49: 115–120
Hoffmann P, Breitenstein M, Toraason M (1992) Calcium transients in isolated cardiac myocytes are altered by 1,1,1-trichloroethane. J Mol Cell cardiol 24: 619–629
Hoffmann P, Heinroth-Hoffmann I, Toraason M (1993) Alterations by a thromboxane A2 analog (U46619) of calcium dynamics in isolated rat cardiomyocytes. J Pharmacol Exp Ther 264: 336–344
Hoffmann P, Heinroth K, Richards D, Plews P, Toraason M (1994) Depression of calcium dynamics in cardiac myocytes — a common mechanism of halogenated hydrocarbon anesthetics and solvents. J Mol Cell Cardiol 26: 579–589
Hoffmann P, Müller SP, Heinroth K, Büchner E, Richards D, Toraason M (1995) Cardiotoxicity of dichloromethane in rats and in cultured rat cardiac myocytes. Toxicol In Vitro 9: 489–492
Katsuoka M, Kobayashi K, Ohnishi ST (1989) Volatile anesthetics decrease calcium content of isolated myocytes. Anesthesiology 70: 954–960
Leikin JB, Kaufman D, Lipscomb JW, Burda AM, Hryhorczuk DO (1990) Methylene chloride: Report of five exposures and two deaths. Am J Emerg Med 8: 534–537
Maggi CA, Manzini S, Parlani M, Meli A (1984) An analysis of the effects of urethane on cardiovascular responsiveness to catecholamines in terms of its interference with Ca++ mobilization from both intra and extracellular pools. Experientia 40: 52–59
Manno M, Rugge M, Cocheo V (1992) Double fatal inhalation of dichloromethane. Hum Exp Toxicol 11: 540–545
Marmo E (1971) Effects of different drugs with ß-adrenolytic activity on experimental models of arrhythmias. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmakol 269: 231–247
Martinez-Zaguilán R, Martínez GM, Lattanzio F, Gillies RJ (1991) Simultaneous measurement of intracellular pH and Ca2+ using the fluorescence of SNARF-1 and fura-2. Am J Physiol 260: C297-C307
Müller S, Weise M, Krug T, Hoffmann P (1991) Adrenergic cardiovascular actions in rats as affected by dichloromethane exposure. Biomed Biochim Acta 50: 307–311
Pagel PS, Kampine JP, Schmeling WT, Warltier DC (1993) Reversal of volatile anesthetic-induced depression of myocardial contractility by extracellular calcium also enhances left ventricular diastolic function. Anesthesiology 78: 141–154
Palmisano BW, Mehner RW, Stowe DF, Bosnjak ZJ, Kampine JP (1994) Direct myocardial effects of halothane and isoflurane-comparison between adult and infant rabbits. Anesthesiology 81: 718–729
Thandroyen FT, Morris AC, Hagler HK, Ziman B, Pai L, Willerson JT, Buja LM (1991) Intracellular calcium transients and arrhythmia in isolated heart cells. Circ Res 69: 810–819
Toraason M, Breitenstein M (1991) Intracellular calcium transients in cardiac myocytes exposed to carbon tetrachloride. Toxicologist 11: 310 (Abstract)
Toraason M, Krueger JA, Breitenstein MJ, Swearengin TF (1990) Depression of contractility in cultured cardiac myocytes from neonatal rat by carbon tetrachloride and 1,1,1-trichloroethane. Toxicol In Vitro 4: 363–368
Walker MJA, Curtis MJ, Hearse DJ, Campbell RWF, Janse MJ, Yellon DM, Cobbe SM, Coker SJ, Harness JB, Harron DWG, Higgins AJ, Julian DG, Lab MJ, Manning AS, Northover BJ, Parratt JR, Riemersma RA, Riva E, Russell DC, Sheridan DJ, Winslow E, Woodward B (1988) The Lambeth Conventions: guidelines for the study of arrhythmias in ischaemia, infarction, and reperfusion. Cardiovasc Res 22: 447–455
Wheeler DM, Rice RT, Hansford RG, Lakatta EG (1988) The effect of halothane on the free intracellular calcium concentration of isolated rat heart cells. Anesthesiology 69: 578–583
White JF, Carlson GP (1979) Influence of alterations in drug metabolism on spontaneous and epinephrine-induced cardiac arrhythmias in animals exposed to trichloroethylene. Toxicol Appl Pharmacol 47: 515–527
WHO (1984) Environmental health criteria 32: methylene chloride. World Health Organization, Geneva
Wilde DW, Knight PR, Sheth N, Williams BA (1991) Halothane alters control of intracellular Ca2+ mobilization in single rat ventricular myocytes. Anesthesiology 75: 1075–1086
Winek CL, Collom WD, Esposito F (1981) Accidental methylene chloride fatality. Forens Sci Int 18: 165–168
Zakhari S (1992) Cardiovascular toxicology of halogenated hydrocarbons and other solvents. In: Acosta D Jr (ed) Cardiovascular toxicology, 2nd edn. Raven Press, New York, pp 409–454
Zbinden G (1981) Assessment of cardiotoxic effects in subacute and chronic rat toxicity studies. In: Balazs T (ed) Cardiac toxicology, vol III. CRC Press, Boca Raton, Flo., pp 7–32