Modulation of the transducer function of Na⁺,K⁺-ATPase: new mechanism of heart remodeling¹.

PHARMACOLOGY; ADENOSINE triphosphatase; CARDIAC glycosides; ADRENALINE; NORADRENALINE; CONFOCAL microscopy

Endogenous digitalis-like factors were found in the mammalian and human blood. It was the starting point for the elucidation of the new non-pumping function of the Na+,K+-ATPase. It was previously well known that Na+,K+-ATPase is a pharmacological target receptor for cardiac glycosides (J.C. Skou. 1957. Biochim. Biophys. Acta, 23: 394-401). We have investigated the trophotropic effects of such agents as ouabain, epinephrine, norepinephrine, atenolol, and comenic acid using the organotypic tissue culture combined with the reconstruction of optical cross sections and confocal microscopy. It was shown that the growth zone of organotypic culture forms a multidimensional structure. Our results indicate that the cardiac glycoside ouabain applied in endogenous concentrations (10−8, 10−10 mol/L) can modulate transducer function of Na+,K+-ATPase and control the cell growth and proliferation. It was also shown that Src-kinase is involved in 'endogenous' ouabain activated intracellular pathways as a series unit. Epinephrine (10−9-10−14 mol/L) and comenic acid (10−6-10−10 mol/L) were demonstrated to modulate the growth of 10- to 12-day-old chicken embryo cardiac tissue explants in a dose-dependent manner. Epinephrine and comenic acid regulate growth and proliferation of the cardiac tissue via receptor-mediated modulation Na+,K+-ATPase as a signal transducer. The trophotropic effects of the investigated agents specifically control the heart remodeling phenomenon. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Des facteurs endogènes ressemblant à la digitale ont été découverts dans le sang de mammifères et d'humains. Voilà le point de départ de l'élucidation d'une nouvelle fonction de l'enzyme Na+,K+-ATPase où elle ne jouerait pas le rôle de pompe. On savait déjà très bien que la Na+,K+-ATPase est un récepteur pharmacologique ciblé par les glycosides cardiaques (J.C. Skou. 1957. Biochim. Biophys. Acta, 23: 394-401). À l'aide de cultures tissulaires organotypiques avec reconstruction de coupes transversales optiques et de la microscopie confocale, nous avons étudié les effets trophotropes de tels agents que l'ouabaïne, l'épinéphrine, la norépinéphrine, l'aténolol et l'acide coménique. Nous avons observé que la zone de croissance de la culture organotypique forme une structure multidimensionnelle. Nos résultats montrent que l'exposition à l'ouabaïne, le glycoside cardiaque, à des concentrations endogènes (10−8, 10−10 mol/L) peut moduler la fonction de transduction de la Na+,K+-ATPase et avoir sous contrôle la croissance et la prolifération des cellules. Nous avons observé que la Src-kinase, en tant qu'unité en série, joue un rôle dans les voies de signalisation intracellulaires activées par l'ouabaïne « endogène ». Nous avons montré que l'épinéphrine (entre 10−9 et 10−14 mol/L) et l'acide coménique (entre 10−6 et 10−10 mol/L) modulent de manière proportionnelle à la dose la croissance d'explants de tissu cardiaque embryonnaire de poulet de 10 à 12 jours. L'épinéphrine et l'acide coménique régulent la croissance et la prolifération du tissu cardiaque par l'intermédiaire d'une modulation médiée par des récepteurs de la Na+,K+-ATPase qui agit comme transducteur de signaux. Les effets trophotropes des agents étudiés ont sous leur contrôle spécifique le phénomène de remodelage du cœur. [Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Canadian Journal of Physiology & Pharmacology is the property of Canadian Science Publishing and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)