Trypanosoma cruzi infection induces up-regulation of cardiac muscarinic acetylcholine receptors in vivo and in vitro

The pathogenesis of chagasic cardiomyopathy is not completely understood, but it has been correlated with parasympathetic denervation (neurogenic theory) and inflammatory activity (immunogenic theory) that could affect heart muscarinic acetylcholine receptor (mAChR) expression. In order to further understand whether neurogenic and/or immunogenic alterations are related to changes in mAChR expression, we studied two models of Trypanosoma cruzi infection: 1) in 3-week-old male Sprague Dawley rats chronically infected with T. cruzi and 2) isolated primary cardiomyocytes co-cultured with T. cruzi and peripheral blood mononuclear cells (PBMC). Using [³H]-quinuclidinylbenzilate ([³H]-QNB) binding assays, we evaluated mAChR expression in homogenates from selected cardiac regions, PBMC, and cultured cardiomyocytes. We also determined in vitro protein expression and pro-inflammatory cytokine expression in serum and cell culture medium by ELISA. Our results showed that: 1) mAChR were significantly (P < 0.05) up-regulated in right ventricular myocardium (means ± SEM; control: 58.69 ± 5.54, N = 29; Chagas: 72.29 ± 5.79 fmol/mg, N = 34) and PBMC (control: 12.88 ± 2.45, N = 18; Chagas: 20.22 ± 1.82 fmol/mg, N = 19), as well as in cardiomyocyte transmembranes cultured with either PBMC/T. cruzi co-cultures (control: 24.33 ± 3.83; Chagas: 43.62 ± 5.08 fmol/mg, N = 7 for both) or their conditioned medium (control: 37.84 ± 3.84, N = 4; Chagas: 54.38 ± 6.28 fmol/mg, N = 20); 2) [³H]-leucine uptake was increased in cardiomyocytes co-cultured with PBMC/T. cruzi-conditioned medium (Chagas: 21,030 ± 2321; control 10,940 ± 2385 dpm, N = 7 for both; P < 0.05); 3) plasma IL-6 was increased in chagasic rats, IL-1â, was increased in both plasma of chagasic rats and in the culture medium, and TNF-á level was decreased in the culture medium. In conclusion, our results suggest that cytokines are involved in the up-regulation of mAChR in chronic Chagas disease.

La enfermedad de chagas induce una supersensibilidad colinergica muscarinica en ventrículo derecho de ratas chagásicas sprague dawley / Chagas's disease induce a muscarinie cholinergic supersensibility in right ventricle of chagas rats spargue dawley

La Enfermedad de Chagas constituye un problema de salud pública en Venezuela, cuyas alteraciones están representadas fundamentalmente por el desarrollo de miocardiopatías incapacitantes. En la actualidad, las causas de las miocardiopatías no son realmente conocidasy tampoco existe tratamiento; sin embargo, dentro de la teoria neurogénica se ha postulado que el Sistema Colinérgico est  involúcrado en su desarrollo. Con el fin de dilucidar el estado de Receptor Colinérgico Muscarínico (RCM) en ésta enfermedad, se establecieron dos grupos de animales: Control (ratas sanas) y Experimental (ratas con Enfermedad de Chagas en etapa crónica), posteriormente las ratas fueron sacrificadas, disecando en corazón Ventrículo Izquierdo (VI), Ventrículo Derecho (VD), Tabique Interventricular (TIV), Aurícula (Au) y en el encéfalo Tronco Encefálico (TE). Se determinó la cantidad de proteínas mediante el método de Lowry, la densidad de RCM y los efectos de agonistas (Carbacol) y antagonistas selectivos (Pirenzepina, Metoctramina, 4-DAMP y Tropicamida) por medio de ensayos de radioligandos usando [³H]-QNB como marcador radioactivo. Los resultados mostraron en TE una disminución significativa de la cantidad de proteínas en ratas con Enfermedad de Chagas; en VD se encontró una supersensibilidad significativa del RCM en ratas Chagásicas, mientras que en TIV, VI y Au no se observaron diferencias significativas entre ambos grupos. En las curvas de desplazamiento de [³H]-QNB por agonistas y antagonistas selectivos, no se encontraron diferencias significativas en el perfil de desplazamiento y en los valores de CI50, al comparar los dos grupos. En conclusión la expresión de proteínas y del RCM se encuentran alteradas en TE y VD, respectivamente.