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- Title
Diabetes reduces right atrial β-adrenergic signaling but not agonist stimulation of heart rate in swine.
- Authors
Stanley, William C; Dore, Justin J; Hall, Jennifer L; Hamilton, C Dawn; Pizzurro, Robert D; Roth, David A
- Abstract
This study assessed the effects of streptozotocin diabetes in swine on the heart rate response to β-adrenergic stimulation the adenylyl cyclase signal transduction pathway. Diabetic animals (n = 9) were hyperglycemic compared to the control group (n = 10) (12.6 ± 1.0 vs. 3.53 ± 0.29 mM). There were no significant differences between the diabetic and nondiabetic groups in the heart rate response to isoproterenol, however, there was a significant reduction (14%) in β-adrenergic receptor density in the right atrium in the diabetic (61 ± 3 fmol/mg protein) versus the nondiabetic group (71 ± 3) (P < 0.05). The content of guanosine triphosphate binding regulatory proteins (Gs and Gi) in the right atrium was not affected by diabetes, nor was adenylyl cyclase activity under unstimulated conditions or with receptor-dependent stimulation with isoproterenol. On the other hand, adenylyl cyclase activity was 34% lower when directly stimulated with forskolin, and it was reduced by 23% when stimulated through Gs with Gpp(NH)p. In conclusion, beta-adrenergic stimulation of heart rate with isoproteronol and the receptor-dependent signal transduction pathway remained intact in the right atrium of diabetic swine despite reduced beta-adrenergic receptor density, G-protein content, and direct stimulation of adenylyl cyclase activity.Key words: diabetes, G-proteins, heart rate, receptors, signal transduction.Dans la présente étude, on a évalué les effets du diabète induit par la streptozotocine sur la réponse de la fréquence cardiaque à une stimulation β-adrénergique chez des porcs. Les animaux diabétiques (n = 9) étaient hypoglycémiques en regard des animaux témoins (n = 10) (12,6 ± 1,0 vs 3,53 ± 0,29 mM). Aucune différence significative n'a été observée entre les deux groupes pour ce qui est de la réponse de la fréquence cardiaque à l'isoprotérénol; toutefois, une réduction significative de 14 % de la densité des récepteurs β-adrénergiques dans l'oreillette droite a été observée chez le groupe diabétique (61 ± 3 fmol/mg de protein) par rapport au groupe non diabétique (71 ± 3) (P < 0.05). Le diabète n'a pas influé sur la teneur en protéines régulatrices (Gs et Gi) liant la guanosine triphosphate dans l'oreillette droite; il n'a pas influé non plus sur l'activité de l'adénylcyclase dans des conditions sans stimulation ou de stimulation récepteurs-dépendante avec l'isoprotérénol. Par ailleurs, l'activité de l'adénylcyclase a été 34 % plus faible lorsqu'elle a été stimulée directement avec de la forskoline, et elle a été réduite de 23 % lorsqu'elle a été stimulée via les protéines Gs avec du Gpp(NH)p. En conclusion, la stimulation β-adrénergique de la fréquence cardiaque avec de l'isoprotérénol et la voie de transduction des signaux récepteurs-dépendante sont demeurées intactes dans l'oreillette droite des porcs diabétiques malgré une diminution de la densité des récepteurs β-adrénergiques, de la teneur en protéines G et de la stimulation directe de l'activité de l'adénylcyclase.Mots clés : diabète, protéines G, fréquence cardiaque, récepteurs, transduction de signal.[Traduit par la Rédaction]
- Subjects
DIABETES; ENDOCRINE diseases; CARBOHYDRATE intolerance; SWINE; HEART beat
- Publication
Canadian Journal of Physiology & Pharmacology, 2001, Vol 79, Issue 4, p346
- ISSN
0008-4212
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/y00-133