Increased expression of endothelial nitric oxide synthase and caveolin-1 in the aorta of rats with isoproterenol-induced cardiac hypertrophy

摘要

Isoproterenol-induced cardiac hypertrophy is associated with increased expression of endothelial nitric oxide synthase in the aorta but without signs of improved endothelial function. The aim was to examine the hypothesis that increased expression of eNOS allosteric inhibitor caveolin-1 could be associated with unimproved endothelium-dependent relaxations. Rats received isoproterenol (5mg/kg body mass, i.p., n = 13) or its vehicle (n = 14) during 1 week. Systolic blood pressure (SBP) and heart rate (HR) were measured by the tail-cuff method. Expression of eNOS and caveolin-1 was measured using immunoblotting analysis. Relaxations of isolated aorta to acetylcholine and sodium nitroprusside were evaluated ex vivo. After 1 week of isoproterenol administration, basal SBP and HR were decreased (SBP 110± 3 vs. 126± 3mmHg, p< 0.05; HR 342± 8 vs. 366± 6 beats/min, p< 0.05). Isoproterenol increased the mass of the left ventricle (+33%± 4% vs. control; p< 0.05) and right ventricle (+40%± 9%; p< 0.05). Isoproterenol administration increased the expression of eNOS (+53%± 12%; p< 0.05) and caveolin-1 (+54%± 20%, p< 0.05) in the aorta. Relaxation of isolated aorta to acetylcholine and sodium nitroprusside showed a trend towards a worsened endothelial function and a lower sensitivity to exogenous NO. Thus, 1 week of isoproterenol administration led to increased eNOS expression in the aorta without amelioration of endothelial vasorelaxation function. Concomitant increase in caveolin-1 expression may be responsible for this paradox.L'hypertrophie cardiaque induite par l'isoprotérénol est associée à une augmentation de l'expression de la monoxyde d'azote synthase endothéliale dans l'aorte, mais sans amélioration de la fonction endothéliale. La présente étude a eu pour but de vérifier l'hypothèse qu'une augmentation de l'expression de l'inhibiteur allostérique de eNOS, cavéoline-1, pourrait être associée à des relaxations dépendantes de l'endothélium non améliorées. Des rats ont reçu de l'isoprotérénol (5 mg/kg, i.p., n = 13) ou son véhicule durant une semaine (n = 14). La pression artérielle systolique et la fréquence cardiaque ont été mesurées par la méthode du manchon caudal. L'expression de eNOS et de cavéoline-1 a été mesurée par immunobuvardage. Les relaxations de l'aorte isolée induites par l'acétylcholine et le nitroprussiate de sodium ont été évaluées ex vivo. Une semaine après l'administration d'isoprotérénol, la PAS et la FC ont diminué (PAS 110 ± 3 vs. 126 ± 3 mmHg, p < 0,05; FC 342 ± 8 vs. 366 ± 6 battements/min, p < 0,05). L'isoprotérénol a augmenté la masse du ventricule gauche (+33 % ± 4 % vs. témoin; p < 0.05) et du ventricule droit (+40 % ± 9 %; p < 0,05). Il a aussi augmenté l'expression de eNOS (+53 % ± 12 %; p < 0.05) et de cavéoline-1 (+54 % ± 20 %; p < 0,05) dans l'aorte. La relaxation de l'aorte isolée induite par l'acétylcholine et le nitroprussiate de sodium a montré une tendance vers une détérioration de la fonction endothéliale et une diminution de la sensibilité au NO exogène. Ainsi, l'administration d'isoprotérénol durant une semaine a mené à une augmentation de l'expression de eNOS dans l'aorte sans améliorer la fonction de vasorelaxation endothéliale. L'augmentation concomitante de l'expression de cavéoline-1 pourrait être à l'origine de ce paradoxe.