Cardiac cellular actions of quebrachidine, an indole alkaloid isolated from Rauwolfia viridis Roem et Schult

INTRODUCTION: the search for new drugs with safer therapeutic profiles in Cardiology is still a need and natural products, particularly from plants, constitute an excellent source of new compounds. OBJECTIVE: to study the cardiac cellular actions of quebrachidine an indole alkaloid, extracted from the roots of Rauwolfia viridis R et S, known as Quebrachidine, which is structurally related to the antiarrhythmics ajmaline and prajmaline. METHODS: several complementary experimental approaches to evaluate the effects of quebrachidine on the electrophysiological and contractile properties of cardiac tissues and cells were used. RESULTS: quebrachidine increased the ventricular fibrillation threshold in anaesthetized rabbits. It decreased the maximum rate of depolarization and increased the duration of the ventricular action potential in different species. These actions were accompanied by a positive inotropic effect over a broad concentration range and were consistent with the increase in Ca2+ currents recorded in single ventricular cardiomyocytes. CONCLUSIONS: the present results demonstrate that quebrachidine keeps the antiarrhythmic profile of ajmaline and prajmaline but also demonstrates a net positive inotropic action on cardiac tissues predictive of better therapeutic safety margin. Our results suggest that ajmalan-like molecular structures could provide a sound basis for the search of effective antiarrhythmics with positive inotropic effect

INTRODUCCIÓN: la búsqueda de nuevos fármacos con perfiles terapéuticos más seguros en cardiología, es aun una necesidad y los productos naturales, particularmente de plantas, constituyen una fuente excelente de nuevos compuestos. OBJETIVOS: estudiar las acciones celulares cardíacas de la quebrachidina, un alcaloide indólico extraído de las raíces de Rauwolfia viridis R et S, el cual está estructuralmente relacionado con los antiarrítmicos ajmalina y prajmalina. MÉTODOS: se utilizaron diferentes modelos experimentales complementarios para evaluar los efectos de la quebrachidina sobre las propiedades electrofisiológicas y contráctiles de tejidos y células cardíacas. RESULTADOS: la quebrachidina incrementó el umbral para la fibrilación ventricular en conejos anestesiados. Este alcaloide redujo la velocidad máxima de despolarización y aumentó la duración del potencial de acción ventricular de diferentes especies. Estas acciones estuvieron acompañadas de un efecto inotrópico positivo en un amplio rango de concentraciones y asociadas a un incremento en las corrientes de Ca2+ en cardiomiocitos ventriculares aislados. CONCLUSIONES: estos resultados demuestran que la quebrachidina conserva el perfil antiarrítmico de la ajmalina y la prajmalina pero muestra un efecto inotrópico positivo neto en tejidos cardíacos lo cual predice un mejor margen de seguridad terapéutico. Los resultados sugieren que las estructuras moleculares con núcleo ajmalano pueden constituir una base firme para la búsqueda de antiarrítmicos con efecto inotrópico positivo

Contractilidad del músculo ventricular bajo la acción de prajmalina-propanolol y prajmalina-epinefrina / Contractibility of the ventricular muscle under the action of prajmaline-propanolol and prajmaline-epinephrine

Los efectos de la estimulación adrenérgica alfa y beta, pueden ser logrados por agentes agonistas y antagonistas, como la epinefrina y el propranolol respectivamente. Con el objetivo de precisar aspectos relacionados con la contractilidad del músculo ventricular, se realizaron un total de trece experimentos utilizando combinaciones de prajmalina-epinefrina y prajmalina-propanolol, prefundiendo preparaciones de tiras de músculo ventricular de trece ejemplares adultos de ranas catesbeiana. La prajmalina, antiarrítmico del grupo I, se obtuvo a partir de la Rauvvolfia viridis, planta endémica de Cuba. Las preparaciones fueron estimuladas con pulsos de corriente, y la tensión desarrollada por el músculo fue registrada por un transductor fuerza-desplazamiento. Las señales eléctricas fueron convertidas en trazos por un equipo registrador. Los resultados indican que las combinaciones de prajmalina-epinefrina y prajmanina-propanolol afectan de forma diametralmente opuesta la contractilidad del músculo cardíaco, aumentando en un 40% y disminuyendo en un 15% respectivamente la fuerza de la contracción del músculo ventricular. Por otra parte se sugiere un posible mecanismo de acción de la prajmalina sobre los receptores alfa presentes en las membranas de las células ventriculares.

The effects of alfa and beta adrenergic stimulation can be accomplished by agonist and antagonist agents such as epinephrine and propanolol respectively. Aimed at determining the aspects related to contractibility of ventricular muscle, thirteen experiments were performed using combinations of prajmaline "epinephrine and prajmaline" propanolol, being perfused preparations of ventricular muscle strips of thirteen samples of adult Catesblian frogs. Prajmaline, a group I antiarrhythmic, was obtained from Rauvvolfia viridis, an endemic plant in Cuba. The preparations were stimulated with electric current pulses and the tension performed by the muscle was registered by a force "displacement transductor". The electric signals were transformed into lines by a registering equipment. The results suggest that prajmaline "epinephrine and prajmaline" propanolol combinations affect diametrically opposed to contractibility of cardiac muscle, increasing by 40 % and decreasing by 15 %, respectively, the force of contraction of ventricular muscle. Alternatively, a potential mechanism of prajmaline action is suggested on alfa receptors present in the ventricular cell membranes.