Augmented response to acetylcholine in the sinoatrial node isolated from rats with right ventricular heart failure

Abstract

Congestive Heart Failure (CHF) is associated with parasympathetic withdrawal as well as with an activation of sympathetic nervous systems, and such autonomic unbalance is supposed to increase the risk of sudden cardiac death. To shed light on the mechanisms of parasympathetic withdrawal, the concentration-dependent effects of acetylcholine (ACh) were investigated on the pacemaker activity of the Sinoatrial Node (SAN) isolated from rats with right-sided CHF secondary to monocrotaline (MCT)-induced pulmonary hypertension. Application of ACh (0.01 - 1 micro-M) resulted in a concentration-dependent reduction in the spontaneous beating rate of SAN from both control and failing rats. IC50 of ACh in failing rats (0.085 micro-M, n = 8) was significantly less than that in control rats (0.133 micro-M, n = 8, p less than 0.05). The increased in vitro responsiveness of SAN is inconsistent with the parasympathetic withdrawal in failing hearts in vivo, and suggests a more extensive reduction in vagal nerve input to the SAN than thus far assumed.

うっ血性心不全(CHF)は副交感神経系の機能低下および交感神経系の活性化に関連しており、このような自律神経不均衡が突発性心臓死のリスクを高めると思われる。副交感神経系機能低下のメカニズムを解明するため、モノクロタリン(MCT)誘発性肺性高血圧症に続発する右側CHFを有するラットから摘出した洞房結節(SAN)の、ペースメーカ活動に対するアセチルコリン(ACh)の濃度依存的な影響を検討した。0.01?1マイクロMのAChを加えたところ、対照群および心不全群両群のラットのSANで自発性拍動数が濃度依存的に低下した。心不全ラットにおけるAChのIC50(0.085マイクロM、n=8)は、対照群ラットのIC50(0.133マイクロM、n=8、p<0.05)に比べて有意に低かった。in vitroでのSANの反応性の増大は、in vivoでの心不全における交感神経系機能低下と一致しており、SANへの迷走神経インプットが推定よりも顕著に低下している可能性を示唆している。