C Alfonso¹, V Lamanna¹, M Rodríguez¹ y M Pérez-González¹.

1. Sección de investigaciones Cardio-Renales. Instituto de Medicina Experimental. Facultad de Medicina. U.C.V.

Se estudió la potenciación post-reposo(PPR) en aurículas izquierdas de rata, en un baño con solución de tyrode, a 35°C, burbujeadas con 95% O₂ : 5 % CO₂. La estimulación basal (1Hz) se interrumpió por períodos de 2,4,8,64,128 segundos y se obtuvo una curva de potenciación de la contracción en función del intervalo de reposo (IR). En condiciones control la contracción fue aumentando con IR hasta los 32 S y luego se mantuvo estable. Un aumento de [Ca²⁺]e de 1,7 a 3,4mM, no camió esta cinética. La disminución de [Ca²⁺]e a 0,85 mM disminuyó la contracción basal (CB) pero se mantuvo la PPR.

La disminución de [Na⁺]e, de 145 a 55mM, aumentó la CB e inhibió la PPR. El Cd²⁺ (0,02mM) y Ni²⁺ (0,2mM) disminuyeron CB sin variar la PPR. El Añadir Mn²⁺ (0,2mM) fue la única maniobra inotrópica que cambió la cinética de la PPR, ya que no fue incrementado hasta los 128s de intervalo de reposo sin llegar a estabilizarse.

Conclusiones: La PPR depende del Ca²⁺ contenido en el SER. Su cinética varió cuando se añadió Mn al baño, lo que sugiere que este bloqueante puede alterar el movimiento del Ca²⁺ dentro del RS.

Palabras Clave: Potenciación post-reposo, Aurícula, Rata.

Post-rest potentiation (PRP) was studied in rat left atria superfusal with tyrode solution, at 35½, bubbled with 95%O₂ :5%CO₂. The basic stimulation (1HZ) was interrupted for 2,4,8,16,32,64 and 128 seconds. A curve of potentiation as a function of rest interval (RI) was obtained. The contraction increase with the RI up to 32 sec and then a platean was reached. Increasing [Ca²⁺]e, from 1,7 to 3,4 mM, did not change this kinetics. Decreasing [Ca²⁺]e, 0,85mM, decreased the basal cotraction(BC) but PPR was mantained.

Lowering [Na⁺]e, from 145 to 55 MM, increased BC and inhibited PRP. Cd²⁺ (0,02mM) and Ni²⁺ (0,2) deminished BC whitout changing PRP. Adding Mn²⁺ (0,2mM) was only experimental monover causing a change in the PRP kinetics: Thecontraction increased up to a 128 sec rest whitout reaching steady state.

Conclussions: PRP depends on the Ca into the sarcoplasmic reticulum (SR). Its kinetics only Changed when Mn was added, suggesting that this substance may alter the Ca²⁺ movement inside the SR.

Key Words: Post-rest potentation, Atria, Rat.

El principal mecanismo responsable de la generación de la contracción en el músculo cardíaco, es la entrada de calcio que induce la liberación de calcio (CICR) del retículo sarcoplásmico⁽¹⁾. En el Retículo Sarcoplásmico (RS), se han aislado tres subtipos de receptores de Ryanodina (RyR-1, RyR-2 RyR-3) que están relacionados con la liberación de calcio del retículo, pero, en músculo cardíaco predomina el subtipo RyR-2⁽²⁾.

Cortos períodos de reposo incrementan la fuerza de contracción de los primeros latidos en el miocardio aislado estimulados en la mayoría de los mamíferos, sugiriendo que este fenómeno ocurre como consecuencia del calcio liberado del RS. La influencia de los períodos de reposo sobre la fuerza isométrica post-reposo es un índice de la cantidad de calcio que se libera del RS. En algunas especies, como la rana, la potenciación post-reposo está ausente⁽³⁾, mientras que, en miocitos de ratas que tienen un retículo sarcoplásmico bien desarrollado la potenciación post-reposo es pronunciada aún después de largos períodos de reposo⁽⁴⁾. En miocardio de corazones humanos normales la fuerza de contracción post-reposo puede observarse con un incremento paralelo y transitorio de la concentración de calcio intracelular [Ca²⁺]; en contraste, en miocardios proveniente de corazones humanos dilatados, la liberación de [Ca²⁺]i es menor⁽⁵⁾. Por lo tanto, la disfunción contráctil en miocardio implica cambios en el manejo intracelular del calcio, bien sea por una disminución de la expresión y de la actividad ATPasa Ca²⁺ del RS también podría ser por incremento de la expresión y función del intercambiador Na⁺/Ca²⁺ de la membrana plasmática⁽⁶⁾. Entonces, la potenciación post-reposo (PPR) de la fuerza de contracción nos refleja la cantidad de Ca²⁺ acumulado y liberado del retículo sarcoplásmico, ya que, el intercambiador Na⁺/Ca²⁺ es la principal vía de salidad del ion a través del sarcolema en los mamíferos, este mecanismo puede contribuir a los cambios observados en la potenciación post-reposo⁽⁷⁾. El objetivo del presente trabajo, es estudiar los efectos de varias maniobras inotrópicas sobre la contracción post-reposo,con la finalidad de ver si estas pueden cambiar la cinética de este fenómeno.

Se utilizaron ratas machos, de la raza Sprague-Dawley con peso entre 250-350 g del Bioterio de Medicina Experimental, alimentadas con ratarina y agua ad líbitum. Las ratas fueron anestesiadas vía intraperitoneal, con Pentobarbital sódico (Nesdonal^® 50 mg/Kg de peso). Se realizó una esternotomía mediana y se extrajo el corazón; éste se coloca en una solución Tyrode burbujeada con una mezcla de 95% de O₂ más 5% CO_2, pH 7,4 y se aisla la aurícula izquierda. Esta se coloca en un baño de superfusión de órgano que contiene solución Tyrode con 1,7 mM de Calcio⁽⁸⁾ a 35ºC. La aurícula izquierda se fijó al fondo del baño y al transductor (modelo FT03C, Grass) mediante finas ligaduras. Se aplicó una tensión de reposo de un gramo. Las preparaciones fueron estimuladas bipolarmente con pulsos de 3ms, de intensidad de 1,5 veces el umbral y frecuencia basal de 1 Hz. La preparación se dejó estabilizar por 30 min. Se realizó el registro control y luego se efectuaron las maniobras inotrópicas dejando actuar los reactivos por 10 minutos antes de iniciar los registros experimentales en un polígrafo marca Grass 7PD. Los cambios iónicos que utilizamos para variarla contractilidad del tejido auricular fueron: CaCl₂ 0,85mM, NaCl 55,6 mM, Mn²⁺ 0,2mM, Ni²⁺ 0,2mM y Cd²⁺ 0,02mM. Las contracciones post-reposo se obtuvieron luego de detener la estimulación por períodos de 2,4,8,16,32, 64 y 128 segundos.

En la figura 1, se pueden observar los valores de la primera y segunda contracción post-reposo, al disminuir la [Ca ²⁺]e de 1,7mM a 0,85mM expresados como la media ± EE de los porcentajes de la contracción a nivel de estado estable,es decir la última contracción antes del período de reposo. Se encontró que disminuyó la contractilidad de estado estable, a la concentración de 0,85mM. A los distintos intervalos de reposo se muestra, que tanto, la primera como la segunda contracción aumenta hasta el intervalo de 32s y luego se mantiene estable hasta los 128s. Encontramos una diferencia significativa en la contractilidad de la PPR de p< 0,005. En la figura 2, se muestran los resultados obtenidos al disminuir la [Na⁺]e de 145mM a 55,6mM. La disminución del Na⁺ aumentó la contractilidad del estado estable y se encontró una diminución significativa de la PPR. En la figura 3, vemos como el Mn²⁺ 0,2mM que es un bloqueante inorgánico clásico de los canales lentos disminuye la contracción a nivel de estado estable y cambia la cinética de PPR. El cambio en la fuerza no se estabilizó aún con un intervalo de reposo de 128s, a diferencia de lo ocurrido en ausencia del ion. Los otros bloqueantes inorgánicos de los canales lentos de calcio, Ni²⁺ (0,2mM) y Cd²⁺ (0,02mM), disminuyeron la contracción de estado estable a la mitad y se encontró diferencias significativas entre la potenciación post-reposo en presencia y ausencia de estos iones figura 4 y 5. Sin embargo, a diferencia del Mn²⁺, el cambio se estabilizó a los 64 s de reposo, como ocurrió con la preparación control.

Figura 1: 1era contracción (__) Post-reposo con [Ca2+]e 1,7 mM ó 0,85 mM y 2da contracción (-----) Post-reposo con [Ca2+]e 1,7 mM ó 0,85 mM (X). Media ± E.E. n=10. (*) diferencia significativa p<0,005.

Normalmente el RS tiene una zona que capta el Ca²⁺ del citoplasma (compartimiento RS1) y otra, rica en receptores tipo Ryanodina, que libera el Ca²⁺ durante la contracción (compartimiento RS2). Nosotros pensamos que la cinética descrita en las curvas de contracción de reposo vs. Tiempo, indica el tiempo que tarda el Ca²⁺ en ir desde su sitio de captación hasta el sitio de liberación.

En condiciones control se tarda cerca de 60 s en "llenar" al máximo RS2. Maniobras inotrópicas positivas, como disminución de [Na⁺]e, o negativa, como disminución de [Ca²⁺]e, no cambiaron esta cinética, aunque si el tamaño de la contracción. En cambio, el Mn²⁺ (0,2 mM) si varió la cinética, ya que no llegó a estabilizarse el aumento en la primera contracción, aún con intervalos de reposo de 128 s. Esto sugiere que el Mn²⁺ altera el movimiento del Ca²⁺ entre los compartimientos RS1 y RS2. Es posible que este ion divalente penetre al RS⁽⁹⁾. Por el contrario, el Cd²⁺ y el Ni^2+, que también, bloquean el canal lento^(10,11), no comparten esta propiedad del Mn²⁺ sobre el RS, ya que bajo su efecto no varía la forma de la curva (figuras 4 y 5) con respecto a la obtenida con otra maniobra negativa fisiológica como es la disminución de calcio externo.

Consejo de desarrollo Científico y Humanístico, por el financiamiento del proyecto PI09-33-4405-1999, y a la dirección de Investigación de la Facultad de Medicina de la U.C.V., por complemento de financiamiento.