A₁ receptor activation decreases fatigue in mammalian slow-twitch skeletal muscle in vitro

To test the hypothesis that adenosine improves skeletal muscle cell function, we exposed curarized mouse soleus and extensor digitorum longus (EDL) to a range of concentrations of adenosine (10^–9 M to 10^–5 M). Muscles contracted in Krebs-Henseleit bicarbonate buffer (27°C, 95% O₂ and 5% CO₂) for 500 ms at 50 Hz once every 90 s. Soleus fatigued significantly less with adenosine present at concentrations of 10^–8 M and higher than with the Krebs-Henseleit vehicle control. Adenosine significantly improved force generation or delayed fatigue of EDL only with the initial adenosine challenge. To investigate the receptor population involved, we exposed soleus to agonists specific for A₁ receptors (N₆-cyclopentyladenosine, CPA), or A₂ receptors (CGS 21680 hydrochloride, CGS), or A₃ receptors (N₆-benzyl-5'-N-ethylcarboxamidoadenosine, BNECA). CPA (A₁) significantly decreased fatigue compared with the Krebs-Henseleit vehicle control at concentrations of 10^–9 M and higher. Muscles exposed to the A₂ and A₃ agonists did not differ from a Krebs-Henseleit plus methanol control. Phenylephrine (10^–6 M), an alpha-adrenergic agonist that increases the concentration of inositol triphosphate (IP₃), significantly improved developed force in soleus. Neither a permeable cAMP analog, 8-bromo-cAMP (10^–5 M), nor a beta₁ agonist, isoproterenol (10^–6 M), had an effect on force generation in the soleus when compared with a saline control. Thus adenosine slowed fatigue in slow-twitch skeletal muscle through A₁ receptors.Key words: N₆-cyclopentyladenosine, CGS 21680 hydrochloride, N₆-benzyl-5'-N-ethylcarboxamidoadenosine, mouse skeletal muscle in vitro.

Nous avons vérifié l'hypothèse que l'adénosine améliore la fonction cellulaire du muscle squelettique et ce, en exposant des muscles soléaire et extenseur commun des orteils (ECO) curarisés à une plage de concentrations d'adénosine (entre 10^–9 M et 10^–5 M). Les muscles ont été contractés dans un tampon bicarbonaté Krebs-Henseleit (27 ^oC, 95 % d'O₂ et 5 % de CO₂) pendant 500 ms, à 50 Hz, toutes les 90 s. Le soléaire s'est nettement moins fatigué en présence d'adénosine (concentrations de 10^–8 M et plus) qu'avec le véhicule témoin de la solution Krebs-Henseleit. L'adénosine a amélioré la production de force ou retardé la fatigue de l'ECO de manière significative uniquement lors de la provocation initiale à l'adénosine. Pour examiner la population de récepteurs en cause, nous avons exposé le soléaire à des agonistes spécifiques des récepteurs A₁ (N₆-cyclopentyladénosine, CPA) ou des récepteurs A₂ (chlorhydrate CGS 21680, CGS), ou des récepteurs A₃ (N₆-benzyl-5'-N-éthylcarboxamidoadénosine, BNECA). La CPA (A₁) a diminué la fatigue de manière significative comparativement au véhicule témoin de la solution Krebs-Henseleit aux concentrations de 10^–9 M et plus. Les muscles exposés aux agonistes A₂ et A₃ n'ont pas différé de ceux exposés à une solution témoin Krebs-Henseleit plus méthanol. La phényléphrine (10^–6 M), un agoniste alpha-adrénergique qui augmente la concentration d'inositol triphosphate (IP₃), a amélioré significativement la force développée dans le soléaire. Ni un analogue perméable de l'AMPc, 8-bromo-AMPc (10^–5 M), ni un agoniste bêta₁, isoprotérénol (10^–6 M), n'ont eu d'effet sur la production de la force dans le soléaire comparativement à une solution saline témoin. Ainsi, l'adénosine a ralenti la fatigue dans le muscle squelettique à contraction lente par l'intermédiaire des récepteurs A₁.Mots clés : N₆-cyclopentyladénosine, chlorhydrate CGS 21680, N₆-benzyl-5'-N-éthylcarboxamidoadénosine, muscle squelettique de souris in vitro.[Traduit par la Rédaction]