Anticholinergic effect of 2-aminopyridine and its sulfonylcarbamide derivatives on electromechanical activity in guinea pig atrium

Vida Gendvilienė,Herta Gurskaitė,Antanas Stankevičius,Danguolė Zablockaitė,Irma Martišienė

doi:10.3390/medicina43100104

Vida Gendvilienė, Herta Gurskaitė + Show 3 more

Open Access

https://doi.org/10.3390/medicina43100104

Copy DOI

Abstract

The aim of the study was to investigate the effect of class IA antiarrhythmic drug procainamide and its new derivatives PA20, PA23, PA28 and PA53 on carbachol-induced action potential duration and contraction force in guinea pig atrial muscles. Experiments were carried out using standard method of registration of myocardium electromechanical activity. Under control conditions (perfusion of atrial strips with Tyrode solution), mean action potential duration measured at 90% (AP90) and 50% (AP50) of repolarization were 92.5+/-4.5 ms and 44.4+/-2.9 ms (n=18), respectively, and contraction force was of 2.7+/-0.5 mN (n=12). Carbachol (10(-6) M), an agonist of muscarinic acetylcholine receptor and activator of K(Ach) channels, markedly decreased AP90 to 32.4+/-2.4%, AP50 - to 25.4+/-2.2% (n=18) (p<0.001) and contraction force - to 24.2+/-5.8% (n=16) (p<0.05), vs. control. Procainamide and its new sulfonylcarbamide derivatives PA20, PA23, PA28 (10(-5)-3x10(-3) M), and PA53 (10(-5)-10(-3) M) reversed the carbachol-induced action potential duration shortening at different extent: procainamide derivative PA20 (N-cyclohexylsulfonylcarbamide fragment is linked up to benzene ring) had the most potent anticholinergic effect on action potential duration and contraction force of guinea pig atrial muscles. N-ethylsulfonylcarbamide fragment in PA23 or permanent positive charge of aliphatic nitrogen in PA28 had a weaker anticholinergic effect (similar to procainamide action) on action potential duration and contraction force than PA20. The weakest anticholinergic effect was induced by procainamide derivative PA53 with isosteric form of sulfonylcarbamide.

Highlights

Experiments were carried out using a standard method of myocardium electromechanical activity registration
Under control conditions, an average of action potential duration, measured at 90% (AP90) and 50% (AP50) of repolarization, were 112.32±6.07 ms and 50.21±3.25 ms, (n=19), respectively, and contraction force was of 1.42±0.28 mN (n=20)
Straipsnis gautas 2007 06 29, priimtas 2007 10 12 Received 29 June 2007, accepted 12 October 2007

Summary

EKSPERIMENTINIAI TYRIMAI

2-aminopiridino ir jo sulfonilkarbamidinių analogų anticholinerginis poveikis jūrų kiaulytės prieširdžių elektromechaniniam aktyvumui. Ištirti 2-aminopiridino (2-AP) ir naujų jo sulfonilkarbamidinių darinių: 2-AP21, 2-AP22, 2-AP26 ir 2-AP27 poveikį jūrų kiaulyčių prieširdžio veikimo potencialų trukmei bei susitraukimo jėgai karbacholu stimuliuotų muskarino receptorių sąlygomis. 2-aminopiridino struktūros modifikavimas, pakeitus 2-amino grupę 4-toluolsulfonilkarbamido fragmentu ir kvaternizavus piridino žiedo azotą, didino karbacholu sumažintas veikimo potencialų trukmes bei susitraukimo jėgą. Pastaraisiais metais, įvertinus didelės grupės sulfonilkarbamidinių antidiabetinių junginių (glibenklamido, tolbutamido) cheminę struktūrą bei savybes slopinti aritmijas, kylančias išeminiame miokarde dėl K+ srovės per ATF reguliuojamus K+ kanalus padidėjimo, buvo susintetinti (KMU Kardiologijos instituto Kardiotropinių medžiagų tyrimo grupės) nauji sulfonilkarbamidiniai 2-aminopiridino dariniai. Mūsų ankstesni 2-AP ir šių naujų jo darinių poveikio miokardo veikimo potencialų trukmei bei susitraukimo jėgai, kai pinacidilu buvo aktyvuoti KATF kanalai (modeliuojant miokardo išemiją), tyrimai parodė, kad tokie 2-AP struktūros modifikavimai suteikė šiems junginiams KATF kanalus slopinančių savybių [19]. AP26, 2-AP27) poveikį jūrų kiaulytės prieširdžių elektromechaninio aktyvumo parametrams (veikimo potencialų trukmei ir susitraukimo jėgai), esant aktyvpuaroatsieimmpsaKtinAėCsh kanalams (modeliuojant padidėjusį nervų sistemos aktyvumą)

Tyrimo medžiaga ir metodai

NH C NH S

Findings

Tiriamosios medžiagos