Dobutamine alters carnitine metabolism in the neonatal piglet heart

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Abstract

The use of inotropic agents to support the neonatal heart after sepsis or hypoxia increases cardiac energy demand. Carnitine plays a vital role in energy, fuel metabolism. To test the hypothesis that inotropic agents affect carnitine metabolism, hearts from sow-fed piglets were isolated and perfused with an oxygenated buffer containing glucose and palmitate. Increasing dosages of dobutamine (DOB 2.5–15 μg/Kg body wt per min, 0.007–0.044 μmol/kg per min) or saline vehicle (SAL) were administered. Heart rate (HR), left ventricular systolic (LVSP) and end diastolic pressures (LVEDP) were measured. Left ventricular developed pressure (LVDP = LVSP - LVEDP) and pressure-rate product (LVDP × HR) were calculated. Coronary effluent was collected to measure flow and metabolites. Heart tissue samples were collected for metabolite analysis. Results: DOB increased HR, LVEDP and the pressure-rate product [LVDP × HR]. Mean lactate production increased in DOB, but not in SAL control hearts, and was correlated with heart acylcarnitine, but not with coronary flow. Tissue acylcarnitine levels were higher in the DOB than in the SAL group. Plasma total carnitine was correlated with [LVDP × HR] and LVDP, but not with HR. The findings demonstrate that DOB alters myocardial carnitine metabolism and suggest that carnitine status may affect cardiac response to inotropic agents.

L'emploi d'agents inotropes pour soutenir le cœur néonatal après une septicémie ou une hypoxie augmente la demande énergétique cardiaque. La carnitine joue un rôle vital dans le métabolisme du carburant énergétique. Pour vérifier l'hypothèse que les agents inotropes conditionnent le métabolisme de la carnitine, des cœurs de porcelets allaités par leur mère ont été isolés et perfusés avec un tampon oxygéné contenant du glucose et du palmitate. Des doses croissantes de dobutamine (DOB 2,5–15 μg/kg poids corporel par min, 0,007–0,044 μmol/kg par min ou une solution salée (SAL) ont été administrées. La fréquence cardiaque (FC), les pressions systolique (PSVG) et télédiastolique (PTDVG) ventriculaires gauches ont été mesurées. La pression ventriculaire gauche développée (PVGD = PSGV – PTDVG) et le produit pression-fréquence (PVGD × FC) ont été calculés. L'effluent coronaire a été prélevé pour mesurer le débit et les métabolites. Des échantillons de tissu cardiaque ont été prélevés pour analyser les métabolites. La DOB a augmenté la FC, la PTDGV et le produit pression-fréquence [PVGD × FC]. La production moyenne de lactate a augmenté dans les cœurs DOB, mais pas dans les cœurs témoins SAL, et a été corrélée avec l'acylcarnitine cardiaque, mais pas avec le débit coronaire. Les taux d'acylcarnitine tissulaire ont été plus élevés chez le groupe DOB que chez le groupe SAL. La carnitine totale plasmatique a été corrélée avec le produit [PVGD × FC] et la PSVG, mais pas avec la FC. Ces résultats démontrent que la DOB modifie le métabolisme de la carnitine myocardique et donnent à penser que l'état de la carnitine pourrait influencer la réponse cardiaque aux agents inotropes.

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