Participation of TRP channel in the cardiovascular effects induced by carvacrol in rat

The pharmacological effects of carvacrol, a monoterpenoid phenol, on the cardiovascular system were studied in normotensive rats, using in vivo and in vitro techniques. In superior mesenteric artery rings isolated from rats with functional endothelium carvacrol (10-8 - 3 ₓ 10-4 M) concentration-dependently relaxed phenylephrine-induced contractions (pD2 = 4.59  0.02, MR = 103.03  1.5%, N=8) and this effect was not altered after removal of the endothelium (pD2 = 4.36  0.02, MR = 111.03  4.8%, N=8), suggesting that the vasorelaxant response induced by carvacrol appears to be independent of vascular endothelium. Furthermore, carvacrol antagonized the vasoconstriction induced by high K+ solution (Tyrode with 80 mM of KCl) (pD2 = 4.12  0.01, MR = 94.38  3.97%, N=6), inhibited contraction elicited by CaCl2 in depolarizing (KCL 60 mM) nominally without Ca2+ medium out carvacrol also antagonized the contractions induced by the L-type Ca2+ channel agonist, S(-)-Bay K 8644 (pD2 = 4.537  0.023, MR = 9.8  3.58%, N=6), indicating that the vasodilatation involve probably the inhibition of Ca2+ influx through L-type voltage-dependent calcium channels (Cav type-L). Additionally, carvacrol antagonized the contractions induced by CaCl2 in nominally without Ca2+ medium in the presence of PHE and nifedipine, suggesting a possible inhibition of calcium influx by store operated channels (SOC), receptor operated channels (ROC) and/or TRP channels. Interestingly, in a depolarizing (KCL 60 mM) nominally without Ca2+ medium and in the presence of nifedipine, carvacrol also inhibited the contraction induced by CaCl2, suggesting a probable inhibition of SOC and/or TRP channels. To evaluate the involvement of TRP channels in the vasorelaxant effect induced by carvacrol, non-selective inhibitors were used. No change in the relaxation response was observed in the presence of ruthenium red (pD2= 4.31  0.029, N=6), however, the effect induced by carvacrol was potentiated by La3+ (pD2 = 5.231  0,04, N=6), Gd3+ (pD2 = 4.97  0.02, N=6) or Ni2+ (pD2 = 5.079  0.02, N=6), furthermore, Mg2+ (pD2 = 4.168  0.021; MR = 81.12  4.03%, N=6) attenuated the relaxation elicited by carvacrol, suggesting that monoterpenoid may to action on TRPC1, TRPC3, TRPC6 and TRPM7 channels. Carvacrol also induced hypotension and bradycardia in non-anesthetized normotensive rats. In conclusion, these results suggest that carvacrol induced vasorelaxant effect in superior mesenteric artery rats isolated probably inhibiting Ca2+ influx by Cav, SOC (TRPC1), ROC (TRPC1 or TRPC6) and TRPM7 channels. Moreover, the effects induced by carvacrol in normotensive non-anesthetized rats showed a hypotensive and bradycardic activity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOs efeitos farmacológicos de carvacrol, um fenol monoterpenóide, sobre o sistema cardiovascular, foi estudado em ratos normotensos, usando técnicas in vivo e in vitro. Carvacrol (10-8 - 3 ₓ 10-4 M) induziu vasorelaxamento dos anéis de artéria mesentérica superior isolada de rato pré-contraídos com 10 μM FEN (pD2 = 4,59  0,02, Emáx = 103,03  1,5%) na presença do endotélio funcional e esse efeito não foi alterado após a remoção do endotélio (pD2 = 4,36  0,02, Emáx = 111,03  4,8%), sugerindo, portanto, que a resposta vasorelaxante induzida por carvacrol parece ser independente do endotélio vascular. Interessantemente em anéis pré-contraídos com KCl 80 mM (pD2 = 4,12  0,01, Emáx = 94,38  3,97%), observou-se uma diminuição na sua potência e na sua eficácia farmacológica, sugerindo um passo comum na via que seria um aumento citosólico dos níveis de cálcio. Adicionalmente, carvacrol antagonizou, de maneira dependente de concentração, as contrações induzidas por CaCl2 em meio despolarizante nominalmente sem Ca2+ e induziu relaxamento das contrações induzidas pelo S(-)-Bay K 8644 (pD2 = 4,537  0,023, Emáx = 91,8  3,58%) com uma diminuição na sua eficácia farmacológica, sugerindo uma inibição do influxo de cálcio por canais de Ca2+ tipo-L. Além disso, antagonizou as contrações induzidas por CaCl2 em meio nominalmente sem cálcio, na presença de FEN e nifedipina, sugerindo uma provável inibição do influxo de cálcio por SOC, ROC e/ou canais TRP. Como também, em um meio despolarizante e nominalmente sem cálcio na presença de nifedipina esse mesmo antagonismo foi observado, ressaltando a provável inibição dos SOC e/ou canais TRP. Para avaliar a participação dos canais TRP, as preparações foram incubadas com La3+ (pD2 = 5,231  0,04) , Gd3+ (pD2 = 4,97  0,02) e Ni2+ (pD2 = 5,079  0,02) onde seu efeito foi potencializado sugerindo sua ação sobre os canais TRPC e ao utilizar magnésio (pD2 = 4,168  0,021 e Emáx = 81,12  4,03%) tanto sua potência quanto sua eficácia farmacológica foi atenuada, sugerindo inibição do canal TRPM7. Nos estudos in vivo, em ratos normotensos não anestesiados, carvacrol produziu hipotensão e bradicardia. Em conclusão, esses resultados sugerem que carvacrol induz efeito vasorelaxante em anéis de artéria mesentérica superior isolada de rato por inibir provavelmente TRPM7, como também inibir o influxo de cálcio por Cav, SOC, ROC e ou TRPC1 e 6. Além disso, os efeitos induzidos por carvacrol em ratos normotensos não anestesiados mostrou uma atividade hipotensora e bradicárdica