Đặc điểm dược lý của β-adrenoceptor điều hòa phản ứng thư giãn do noradrenaline trong cơ trơn phế quản ở chuột lang

Yoshio Tanaka1, Yoko Yamashita1, Hiromi Michikawa1, Takahiro Horinouchi1, Katsuo Koike1
1Department of Chemical Pharmacology, Toho University School of Pharmaceutical Sciences, Funabashi-City, Japan

Tóm tắt

Các đặc điểm dược lý của các thụ thể β-adrenoceptor (β-AR) điều phối sự thư giãn do noradrenaline gây ra đã được điều tra trong cơ trơn phế quản của chuột lang. Tác dụng ức chế của một số loại đối kháng β-AR đối với sự thư giãn do noradrenaline gây ra trước sự co thắt do histamine đã được phân tích bằng phương pháp đồ thị Schild. Đường cong nồng độ-phản ứng cho noradrenaline thu được trong điều kiện không có phentolamine và các chất ức chế hấp thu đã bị ức chế cạnh tranh bởi tất cả các đối kháng β-AR sử dụng trong nghiên cứu này (propranolol, bupranolol, atenolol, butoxamine và ICI-118,551). Tuy nhiên, giá trị pA2 của chúng rõ ràng thấp hơn so với giá trị mong đợi cho β1-AR và β2-AR. Ngược lại, giá trị pA2 của ICI-118,551 (6.85) xác định trong sự hiện diện của phentolamine cho thấy sự đóng góp của một β1-AR hơn là β2-AR. Trong sự hiện diện của phentolamine và các chất ức chế hấp thu (desipramine và deoxycorticosterone), đồ thị Schild cho atenolol có độ phù hợp tốt hơn, với hai đường thẳng khác nhau. Giá trị pA2 của atenolol được cung cấp bởi hồi quy là: ≈7.0, tương ứng với giá trị β1-AR mong đợi, và ≈6.5, chỉ bằng 1/3 giá trị mong đợi cho β1-AR, do đó có thể có sự tồn tại của hai loại β1-AR (β1(Low) và β1(High)). Quan điểm này cũng được hỗ trợ bởi phân tích đồ thị Schild cho propranolol, phù hợp với hai đường thẳng mỗi đường có độ dốc 1.0. Các phát hiện hiện tại cho thấy rằng các β1-AR đóng góp vào sự thư giãn do noradrenaline gây ra trong cơ trơn phế quản của chuột lang thể hiện các đặc điểm dược lý đa dạng và có thể được chia thành ít nhất hai loại với độ affinities khác nhau đối với atenolol. Dưới điều kiện sinh lý, β1(Low) hơn là β1(High) dường như đóng vai trò quan trọng hơn trong điều chỉnh tông cơ trơn đường thở do noradrenaline.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Arch JRS (2004) Do low-affinity states of β-adrenoceptors have roles in physiology and medicine? Br J Pharmacol 143:517–518 Arch JRS, Kaumann AJ (1993) β3 and atypical β-adrenoceptors. Med Res Rev 13:663–729 Arunlakshana O, Schild HO (1959) Some quantitative uses of drug antagonists. Br J Pharmacol 14:48–58 Barnes PJ (1993) β-adrenoceptors on smooth muscle, nerves and inflammatory cells. Life Sci 52:2101–2109 Dreyer AC, Offermeier J (1980) In vitro assessment of the selectivities of various beta-adrenergic blocking agents. Life Sci 27:2087–2092 Fleisch JH, Maling HM, Brodie BB (1970) Evidence for existence of α-adrenergic receptors in the mammalian trachea. Am J Physiol 218:596–599 Heaslip RJ, Giesa FR, Rimele TJ, Grimes D (1987) Demonstration of the β2-adrenoceptor intrinsic efficacy of AY-28,925 using the PGF2α-contracted guinea-pig trachea. Eur J Pharmacol 137:179–184 Henry PJ, Goldie RG (1990) β1-Adrenoceptors mediate smooth muscle relaxation in mouse isolated trachea. Br J Pharmacol 99:131–135 Horinouchi T, Tanaka Y, Koike K (2003) Function of β1-adrenoceptors and mRNA expression of β1-and β2-adrenoceptors in guinea-pig esophagus. Eur J Pharmacol 473:79–82 Johnson M (1998) The β-adrenoceptor. Am J Respir Crit Care Med 158:S146–S153 Kamikawa Y, Shimo Y (1987) Different spasmolytic effects of smooth muscle relaxants on the guinea-pig esophageal muscularis mucosae contracted by carbachol or high potassium in vitro. Eur J Pharmacol 136:39–48 Koike K, Horinouchi T, Takayanagi I (1995) Possible mechanisms of β-adrenoceptor-mediated relaxation induced by noradrenaline in guinea pig taenia caecum. Eur J Pharmacol 279:159–163 Koike K, Yamashita Y, Horinouchi T, Yamaki F, Tanaka Y (2004) cAMP-independent mechanism is significantly involved in β2-adrenoceptor-mediated tracheal relaxation. Eur J Pharmacol 492:65–70 Lands AM, Arnold A, McAuliff JP, Luduena FP, Brown TG Jr (1967) Differentiation of receptor systems activated by sympathomimetic amines. Nature 214:597–598 Lemoine H, Ehle B, Kaumann AJ (1985) Direct labelling of β2-adrenoceptors. Comparison of binding potency of 3H-ICI 118,551 and blocking potency of ICI 118,551. Naunyn-Schmiedebergs Arch Pharmacol 331:40–51 Lemoine H, Kaumann AJ (1983) A model for the interaction of competitive antagonists with two receptor-subtypes characterized by a Schild-plot with apparent slope unity. Agonist-dependent enantiomeric affinity ratios for bupranolol in tracheae but not in right atria of guinea pigs. Naunyn-Schmiedebergs Arch Pharmacol 322:111–120 Lemoine H, Novotny GE, Kaumann AJ (1989) Neuronally released (−)-noradrenaline relaxes smooth muscle of calf trachea mainly through β1-adrenoceptors: comparison with (−)-adrenaline and relation to adenylate cyclase stimulation. Naunyn-Schmiedebergs Arch Pharmacol 339:85–98 Mustafa SM, Yousif M, Cherian A, Oriowo MA (1999) β1-and β3-adrenoceptors mediate relaxation in ovine trachealis smooth muscle. J Auton Pharmacol 19:193–199 Nagatomo T, Koike K (2000) Recent advances in structure, binding sites with ligands and pharmacological function of β-adrenoceptors obtained by molecular biology and molecular modeling. Life Sci 66:2419–2426 Nijkamp FP (1993) β-Adrenergic receptors in the lung: an introduction. Life Sci 52:2073–2082 O’Donnell SR, Wanstall JC (1979) The importance of choice of agonist in studies designed to predict β2:β1 adrenoceptor selectivity of antagonists from pA2 values on guinea-pig trachea and atria. Naunyn-Schmiedebergs Arch Pharmacol 308:183–190 O’Donnell SR, Wanstall JC (1980) Evidence that ICI 118, 551 is a potent, highly β2-selective adrenoceptor antagonist and can be used to characterize β-adrenoceptor populations in tissues. Life Sci 27:671–767 O’Donnell SR, Wanstall JC (1981) Pharmacological approaches to the characterization of β-adrenoreceptor populations in tissues. J Auton Pharmacol 1:305–312 O’Donnell SR, Wanstall JC (1983) Relaxation of cat trachea by β-adrenoceptor agonists can be mediated by both β1- and β2-adrenoceptors and potentiated by inhibitors of extraneuronal uptake. Br J Pharmacol 78:417–424 Takagi K, Osada E, Takayanagi I, Taga F (1967) Adrenergic receptors on some organs. Arch Int Pharmacodyn Ther 168:212–219 Takayanagi I, Kawano K, Koike K (1990) α2-Adrenoceptor mechanisms in guinea-pig trachea. Eur J Pharmacol 182:577–580 Tanaka Y, Yamashita Y, Yamaki F, Horinouchi T, Shigenobu K, Koike K (2003a) Evidence for a significant role of a Gs-triggered mechanism unrelated to the activation of adenylyl cyclase in the cyclic AMP-independent relaxant response of guinea-pig tracheal smooth muscle. Naunyn-Schmiedebergs Arch Pharmacol 368:437–441 Tanaka Y, Yamashita Y, Yamaki F, Horinouchi T, Shigenobu K, Koike K (2003b) MaxiK channel mediates β2-adrenoceptor-activated relaxation to isoprenaline through cAMP-dependent and -independent mechanisms in guinea-pig tracheal smooth muscle. J Smooth Muscle Res 39:205–219 Tanaka Y, Shinoda K, Sekiya S, Yamaki F, Shibano M, Yamashita Y, Horinouchi T, Koike K (2004a) β1-Adrenoceptor-mediated relaxation with isoprenaline and the role of MaxiK channels in guinea-pig esophageal smooth muscle. J Smooth Muscle Res 40:43–52 Tanaka Y, Yamashita Y, Horinouchi T, Yamaki F, Koike K (2004b) Evidence showing that β-adrenoceptor subtype responsible for the relaxation induced by isoprenaline is principally β2 but not β1 in guinea-pig tracheal smooth muscle. Auton Autacoid Pharmacol 24:37–43 Tanaka Y, Horinouchi T, Koike K (2005a) New insights into β-adrenoceptors in smooth muscle: distribution of receptor subtypes and molecular mechanisms triggering muscle relaxation. Clin Exp Pharmacol Physiol 32:503–514 Tanaka Y, Yamashita Y, Horinouchi T, Koike K (2005b) Adrenaline produces the relaxation of guinea-pig airway smooth muscle primarily through the mediation of β2-adrenoceptors. J Smooth Muscle Res 41:153–161 Taylor SE (1982) Pharmacological isolation of a single β-adrenoceptor subtype makes Schild plots which have slopes of 1 possible for selective β-adrenoceptor antagonists in carbachol-contracted guinea-pig trachea. J Pharm Pharmacol 34:506–509 Torphy TJ (1994) β-Adrenoceptors, cAMP and airway smooth muscle relaxation: challenges to the dogma. Trends Pharmacol Sci 15:370–374 Waldeck B (2002) β-Adrenoceptor agonists and asthma—100 years of development. Eur J Pharmacol 445:1–12 Wilson C, Wilson S, Piercy V, Sennitt MV, Arch JR (1984) The rat lipolytic β-adrenoceptor: studies using novel β-adrenoceptor agonists. Eur J Pharmacol 100:309–319 Yamada S, Kashiwabara T, Yamazawa T, Harada Y, Nakayama K (1988) Demonstration of β1-adrenoceptor mediating relaxation of porcine coronary artery by radioligand binding and pharmacological methods. Life Sci 43:1999–2006