Nitric oxide modulates cardiomyocyte pH control through a biphasic effect on sodium/hydrogen exchanger-1
Notice bibliographique
Résumé
AIMS: When activated, Na+/H+ exchanger-1 (NHE1) produces some of the largest ionic fluxes in the heart. NHE1-dependent H+ extrusion and Na+ entry strongly modulate cardiac physiology through the direct effects of pH on proteins and by influencing intracellular Ca2+ handling. To attain an appropriate level of activation, cardiac NHE1 must respond to myocyte-derived cues. Among physiologically important cues is nitric oxide (NO), which regulates a myriad of cardiac functions, but its actions on NHE1 are unclear. METHODS AND RESULTS: NHE1 activity was measured using pH-sensitive cSNARF1 fluorescence after acid-loading adult ventricular myocytes by an ammonium prepulse solution manoeuvre. NO signalling was manipulated by knockout of its major constitutive synthase nNOS, adenoviral nNOS gene delivery, nNOS inhibition, and application of NO-donors. NHE1 flux was found to be activated by low [NO], but inhibited at high [NO]. These responses involved cGMP-dependent signalling, rather than S-nitros(yl)ation. Stronger cGMP signals, that can inhibit phosphodiesterase enzymes, allowed [cAMP] to rise, as demonstrated by a FRET-based sensor. Inferring from the actions of membrane-permeant analogues, cGMP was determined to activate NHE1, whereas cAMP was inhibitory, which explains the biphasic regulation by NO. Activation of NHE1-dependent Na+ influx by low [NO] also increased the frequency of spontaneous Ca2+ waves, whereas high [NO] suppressed these aberrant forms of Ca2+ signalling. CONCLUSIONS: Physiological levels of NO stimulation increase NHE1 activity, which boosts pH control during acid-disturbances and results in Na+-driven cellular Ca2+ loading. These responses are positively inotropic but also increase the likelihood of aberrant Ca2+ signals, and hence arrhythmia. Stronger NO signals inhibit NHE1, leading to a reversal of the aforementioned effects, ostensibly as a potential cardioprotective intervention to curtail NHE1 overdrive.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».