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Blood pressure fall and increased relaxation of aortic smooth muscle in diabetic rats - 17/02/08

Doi : DM-11-2005-31-5-1262-3636-101019-200516206 

GJ Rinaldi [1]

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Diminution de la pression artérielle associée à une augmentation de la relaxation aortique dans le diabète induit par la streptozotocine

Nous avons étudié les modifications de pression artérielle et la relaxation aortique in vitro dans un modèle expérimental de diabète induit par l'injection de 60 mg/kg de streptozotocine (STZ). Cinq semaines après l'induction du diabète, la pression artérielle moyenne a diminué significativement, passant de 120 ± 6 mmHg à 99 ± 6 mmHg. La contraction aortique (KCl 80 mM + phényléphrine 1 µM) était relâchée (Ca2+ 0 + phéntolamine 10 µM) plus rapidement dans les anneaux aortiques STZ. Cette relaxation était bi-exponentielle, avec une diminution de la composante lente. Dans des protocoles séparés, une relaxation identique fut observée par le blocage 1) de la pompe Na-Ca (PMNaCa) 2) de la pompe Ca2+ du réticulum sarcoplasmique (SERCA) 3) de la membrane cellulaire (PMCA). La diminution de la composante lente des anneaux STZ était améliorée par le blocage du PMNaCa ou de la SERCA. Le captage de 45Ca2+ par le SR des mêmes anneaux était augmenté, ainsi que l'activité de la Na/K-ATPase de la membrane cellulaire.

En conclusion, le diabète induit par la STZ comporte: 1) une accélération de la relaxation aortique in vitro, 2) une plus grand activité de la SERCA et du PMNaCa (cette dernière probablement induite par la hyperactivité de la Na/K-ATPase) dans les anneaux aortiques, 3) l'augmentation de la relaxation aortique aortique pourrait être associée à la diminution de la pression arterielle observée.

Blood pressure fall and increased relaxation of aortic smooth muscle in diabetic rats

This study was designed to identify changes in endothelium-independent relaxation that could contribute to the depressed vascular reactivity and fall in blood pressure (BP) detected in rats after 5 weeks of streptozotocin (STZ)-induced (i.e. type 1) diabetes. Aortic rings were contracted by simultaneous activation of voltage-operated channels (KCl = 80 mM) and alpha-adrenergic receptors (phenylephrine 1 µM) and then relaxed by simultaneous exposure to Ca2+-free PSS and 10 µM phentolamine. Additional relaxations were performed under conditions in which the plasma membrane Na-Ca exchanger (PMNaCa) or Ca-pump (PMCA), or the sarcoplasmic reticulum (SR) Ca-pump (SERCA) were blocked, to identify which mechanism(s) could modulate this process. The STZ-diabetic rats had a moderate but significant decrease of BP, and their aortic rings exhibited accelerated relaxation following a biexponential model, with a significantly decreased slow component. In control rats only the inhibition of the PMNaCa could slow down the fast component, while the slow component was insensitive to any blocking maneuver. In contrast, the diabetic animals' slow component was sensitive to the inhibition of both the PMNaCa and the SERCA. The SERCA-sensitive 45Ca2+ uptake by the SR was augmented in the aortas of STZ-treated animals. This hyperactivity of the SERCA, associated with augmented activity of the PMNaCa, at least partly induced by an increase of the plasma membrane Na+/K+-ATPase activity, could explain the decrease in BP and the accelerated aortic relaxation observed in the diabetic rats.


Mots clés : Relaxation aortique , Streptozotocine , Norépinéphrine , Captage du 45Ca , Pression arterielle

Keywords: Diabetes , Streptozotocin , Vascular relaxation , SERCA , Na/Ca exchanger


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Vol 31 - N° 5

P. 487-495 - novembre 2005 Retour au numéro
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  • Control of cardiovascular risk factors in patients with type 2 diabetes and hypertension in a French national study (Phenomen)
  • G Prévost, TM Phan, C Mounier-Vehier, P Fontaine
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