Participación de los canales de sodio y de calcio dependientes de voltaje en los efectos cardiacos de los disolventes de abuso

Abstract

Inhalation of solvents can lead to the appearance of cardiac arrhythmias and to the production of sudden sniffing death. At this moment, the mechanisms related to this phenomenon are not fully understood. The purpose of this study was to investigate the effect of acute exposure to toluene on the sensitization of the heart to adrenaline and the involvement of voltage-gated sodium and calcium channels. A Langendorff preparation was used in rat hearts exposed to 6000 ppm toluene to perform adrenaline response-concentration curves (1x10-9 - 1x10-4 M) in the presence and absence of lidocaine (voltage-gated sodium channel blocker) (1x10-5 M) and nifedipine (voltage-dependent calcium channel blocker) (1X10-8 M) ;three parameters were measured: perfusion pressure, left ventricular developed pressure and heart rate. In addition, we made an analysis using the Western Blot technique for sodium and calcium channels and adrenergic β1 receptors. We found that acute toluene exposure increased perfusion pressure, left ventricular developed pressure and heart rate. These actions were inhibited by lidocaine and nifedipine. Our results suggest that acute toluene exposure modifies the function and density of β1 adrenergic receptors and voltage-dependent sodium and calcium channels, probably due to a cardiac adrenergic mechanism, and these effects may be participating, at least in part, in the presence of cardiac arrhythmias

La inhalación de disolventes puede llevar a la aparición de arritmias cardíacas y producir muerte súbita por inhalación. Los mecanismos relacionados con este fenómeno hasta la fecha no se comprenden por completo. El propósito de este trabajo fue investigar el efecto de la exposición aguda al tolueno sobre la sensibilización del corazón a la adrenalina y la participación de los canales de sodio y calcio dependientes de voltaje en este fenómeno. Se usó la preparación de órgano aislado utilizando la técnica de Langendorff, en corazones de rata expuestos a 6000 ppm de tolueno, para posteriormente realizar curvas concentración-respuesta a la adrenalina (1x10-9 - 1x10-4 M) en presencia y en ausencia de lidocaína (bloqueador de canales de sodio dependientes de voltaje) (1x10-5M) y de nifedipina (bloqueador de canales de calcio dependientes de voltaje) (1X10-8 M); se midieron tres parámetros: la presión de perfusión, la fuerza de contracción ventricular izquierda y la frecuencia cardiaca, también se realizó el análisis, mediante la técnica de Western Blot, de los canales de sodio y de calcio dependientes de voltaje y de los receptores β1 adrenérgicos. Encontramos que la exposición aguda a tolueno aumentó la presión de perfusión, la fuerza de contracción ventricular izquierda y la frecuencia cardíaca. Estas acciones fueron inhibidas por la lidocaína y la nifedipina. Nuestros resultados sugieren que la exposición aguda a tolueno modifica la función y la densidad tanto de los receptores β adrenérgicos como de los canales de sodio y de calcio dependientes de voltaje, debido probablemente a un mecanismo adrenérgico cardíaco y estos efectos podrían estar participando, al menos en parte, en la presentación de arritmias cardíacas.