A (-)-Carvona Modula a Sinalização de Cálcio Intracelular com Ação Antiarrítmica em Corações de Ratos / (-)-Carvone Modulates Intracellular Calcium Signaling with Antiarrhythmic Action in Rat Hearts

Resumo Fundamento: A (-)-carvona é um monoterpeno encontrado em óleos essenciais com atividade antioxidante e anti-inflamátoria. Objetivos: O objetivo deste estudo foi analisar a propriedade antiarrítmica da (-)-carvona no coração de rato e seus efeitos sobre a sinalização de Ca+2 intracelular. Métodos: Os efeitos da (-)-carvona foram avaliados sobre a contratilidade atrial (0,01 - 4 mM) e ventricular (0,5 mM), e no eletrocardiograma (0,5mM). A fração de encurtamento, a corrente de cálcio do tipo L (ICa,L) e a sinalização de Ca+2 foram medidas no cardiomiócito isolado (0,5 mM). O efeito antiarrítmico foi avaliado no modelo de arritmia induzida por sobrecarga de cálcio (0,5 mM) (n = 5). Um p < 0,05 foi adotado como nível de significância estatística. Resultados: No átrio, a (-)-carvona causou inotropismo negativo de maneira concentração-dependente (EC50 0,44 ± 0,11 mM) e diminuiu o inotropismo positivo induzido pelo CaCl2 (0,1 - 8,0 mM) e BAY K8644 (5 - 500 nM), um agonista de canal de cálcio do tipo L. Em coração isolado, a (-)-carvona (0,5mM) reduziu a contratilidade ventricular em 73% e a frequência cardíaca (em 46%), aumentou o Pri (30,7%, tempo desde o início da onda P até a onda R) e o QTc (9,2%, uma medida de despolarização e repolarização dos ventrículos), sem mudar a duração do complexo QRS. A (-)-carvona diminuiu a fração de encurtamento (61%), a (ICa,L) (79%) e o transiente intracelular de Ca+2 (38%). Além disso, a (-)-carvona apresentou ação antiarrítmica, identificada pela redução do escore de arritmia (85%) e ocorrência de fibrilação ventricular. Conclusão: A (-)-carvona reduz a entrada de Ca+2 através de canais de Ca+2 do tipo L e, assim, diminui a contratilidade cardíaca e o Ca+2 intracelular e apresenta promissora atividade antiarrítmica no coração de ratos.

Abstract Background: (-)-Carvone is a monoterpene found in essential oils with antioxidant and anti-inflammatory activity. Objective: The aim of this paper was to analyze the antiarrhythmic property of (-)-carvone in the rat heart and its effects on the intracellular Ca2+ signaling. Methods: The effects of (-)-carvone were evaluated on the ventricular (0.5 mM) and atrial contractility (0.01 - 4 mM) and on electrocardiogram (0.5 mM). Fractional shortening, L-type calcium current (ICa,L) and Ca2+ signaling were measured in the isolated cardiomyocyte (0.5 mM). Antiarrhythmic effect was evaluated in arrhythmia model induced by calcium overload (0.5 mM) (n = 5). P < 0.05 was used as the significance level. Results: In the atrium, (-)-carvone evoked negative inotropism that was concentration-dependent (EC50 0.44 ± 0.11 mM) and decreased the positive inotropism evoked by CaCl2 (0.1 to 8.0 mM) or BAY K8644 (5 to 500 nM), an agonist of L-type Ca2+ channel. In isolated heart, (-)-carvone (0.5 mM) promoted reduction of ventricular contractility (73%) and heart rate (46%), increased PRi (30.7%, time from the onset of the P wave until the R wave) and QTc (9.2%, a measure of the depolarization and repolarization of the ventricles) without changing the QRS complex duration. (-)-Carvone decreased the fractional shortening (61%), ICa,L (79%) and Ca2+ intracellular transient (38%). Furthermore, (-)-carvone showed antiarrhythmic action, verified by decrease of the arrhythmia score (85%) and occurrence of ventricular fibrillation. Conclusion: (-)-Carvone decreases Ca2+ entry through L-type Ca2+ channels, reducing the cardiac contractility and intracellular Ca2+, and, therefore, presenting promising antiarrhythmic activity in the rat hearts.

Bradycardic and Antiarrhythmic Effects of the D-Limonene in Rats / Efeitos Bradicárdicos e Antiarrítmicos do D-Limoneno em Ratos

Abstract Background: D-limonene (DL) is a monoterpene and is the major component in the essential oil of citrus fruit. It presents antihyperglycemic and vasodilatation activities. Objectives: This study evaluated the cardiovascular effects and potential antiarrhythmic of DL in rats. Methods: Hemodynamic and electrocardiographic (ECG) parameters were measured in male Wistar rats, which under anesthesia had been cannulated in the abdominal aorta and lower vena cava and had electrodes subcutaneously implanted. In the in vitro approach, the heart was removed and perfused using the Langendorff technique. The significance level adopted was 5% (p < 0.05). Results: DL, in doses of 10, 20, and 40 mg/kg (i.v), produced intense and persistent bradycardia associated with hypotension. Bradycardia with prolonged QTc was observed in the ECG in vivo recording. In the in vivo model of arrhythmia induced by Bay K8644, DL (10 mg/kg) decreased the arrhythmia score from 15.33 ± 3.52 to 4.0 ± 2.64 u.a (p < 0.05, n = 4). In isolated perfused hearts, DL (10-3 M) promoted significant reductions in heart rate (from 228.6 ± 8.5 ms to 196.0 ± 9.3 bpm; p < 0.05) and left ventricular development pressure (from 25.2 ± 3.4 to 5.9 ± 1.8 mmHg; n = 5, p < 0.05). Conclusions: DL produces bradycardia and antiarrhythmic activity in rat heart.

Resumo Fundamento: O D-limoneno (DL) é um monoterpeno e o principal componente do óleo essencial de frutas cítricas. Ele apresenta atividades anti-hiperglicêmicas e vasodilatadoras. Objetivos: Este estudo avaliou os efeitos cardiovasculares e antiarrítmicos potenciais do DL em ratos. Métodos: Os parâmetros hemodinâmicos e eletrocardiográficos (ECG) foram mensurados em ratos Wistar machos que, sob anestesia, tiveram a aorta abdominal e a veia cava inferior canuladas e receberam eletrodos implantados subcutaneamente. Na abordagem in vitro, o coração foi removido e perfundido utilizando a técnica de Langendorff. O nível de significância adotado foi de 5% (p < 0,05). Resultados: DL, nas doses de 10, 20 e 40 mg/kg (i.v), produziu bradicardia intensa e persistente associada à hipotensão. A bradicardia com QTc prolongado foi observada no registro in vivo do ECG. No modelo in vivo de arritmia induzida por Bay K8644, DL (10 mg / kg) houve diminuição do escore da arritmia de 15,33 ± 3,52 para 4,0 ± 2,64 u.a (p < 0,05, n = 4). Em corações perfundidos isolados, o DL (10-3 M) promoveu reduções significativas na frequência cardíaca (de 228,6 ± 8,5 ms para 196,0 ± 9,3 bpm; p < 0,05) e na pressão desenvolvida do ventrículo esquerdo (de 25,2 ± 3,4 para 5,9 ± 1,8 mmHg; n = 5, p < 0,05). Conclusões: O DL produz bradicardia e atividade antiarrítmica no coração de ratos.