Effect of parathyroid hormone on myocardial energy metabolism in the rat

Abstract

AbstractEffect of parathyroid hormone on myocardial energy metabolism in the rat. This study examined the effect of parathyroid hormone (PTH) on myocardial energy production, transfer, and utilization. Rats (150 to 200 g) were injected with 1-84 PTH, 200 U/day i.p., or 1-34 PTH, 200 or 300 U/day i.p., for 4 days. Control animals received the vehicle only. The effect of the simultaneous administration of calcium channel blocker, verapamil, was also examined. Myocardial contents of Pi, ATP, and CP were significantly (P<0.01) lower in the 1-84 PTH-treated rats than in control animals. Both 1-84 PTH and 1-34 significantly (P < 0.01) reduced mitochondrial oxygen consumption without altering ADP:0 ratio indicating reduced phosphorylation. 1-84 and 1-34 PTH significantly (P < 0.01) reduced the activities of mitochondrial and myofibrillar creatine phosphokinase and 1-84 PTH inhibited (P < 0.01) the activities of mitochondrial Mg ATPase and those of myofibrillar Ca ATPase. There were significant (P < 0.01) increments in myocardial45Ca and in total calcium content in 1-84 PTH-treated rats. Verapamil abolished all the effects of 1-84 PTH. Similarly, inactivation of 1-84 PTH abolished its effects. Treatment with 1-84 PTH for 10 days was associated with a significant decrease in cardiac index and mean arterial pressure. Our data demonstrate that both 1-84 and 1-34 PTH impair energy production, transfer, and utilization. These biochemical derangements, if maintained, produce a decrease in cardiac index. It appears that the enhanced entry and the accumulation of calcium in the myocardium, either directly and/or indirectly, are responsible for the action of PTH on energy metabolism of the heart.Effet de l'hormone parathyroïdienne sur le métabolisme énergétique myocardique chez le rat. Cette étude a examiné l'effet de l'hormone parathyroïdienne (PTH) sur la production, le transfert et l'utilisation de l'énergie myocardique. Des rats (150 à 200 g) ont reçu des injections de PTH 1–84, 200 U/jour i.p., ou de PTH 1–34, 200 ou 300/jour i.p., pendant 4 jours. Les animaux contrôles ont reçu le solvant seulement. L'effet de l'administration simultanée d'un bloqueur des canaux calciques, le vérapamil, a aussi été étudié. Le contenu myocardique en Pi, ATP, et CP était significativement (P < 0,01) moindre chez les animaux traités par la PTH 1–84 que chez les animaux contrôles. Les PTH 1–84 et 1–34 ont réduit chacune significativement (P < 0,01) la consommation mitochondriale d'oxygène sans altérer le rapport ADP:O, indiquant une phosphorylation réduite. Les PTH 1–84 et 1–34 ont significativement (P < 0,01) réduit les activités créatinine phosphokinases mitochondriale et myofibrillaire et al PTH 1–84a inhibé (P < 0,01) les activités Mg ATPase mitochondriale et Ça ATPase myofibrillaire. Il existait un accroissement significatif (P < 0,01) du contenu myocardique en45CA et en calcium total chez les rats traités par la PTH 1–84. Le vérapamil a aboli tous les effets de la PTH 1–84. De même, l'inactivation de la PTH 1–84a supprimé ses effets. Le traitement par la PTH 1–84 pendant 10 jours était associé avec une baisse significative de l'index cardiaque et de la pression artérielle moyenne. Nos données démontrent que les PTH 1–84 altèrent la production, le transfert, et l'utilisation d'énergie. Que ces anomalies biochimiques, si elles persistent, produisent une diminution de l'index cardiaque. Il apparaît que l'augmentation de l'entrée et l'accumulation de calcium dans le myocarde, directement et/ou indirectement, sont responsables de l'action de la PTH sur le métabolisme énergétique du coeur.