[Beta-1 adrenoceptor blockade decreases the firing rate to painful stimuli in spinal wide-dynamic range neurons in rats]

Rev Med Inst Mex Seguro Soc. 2014 Sep-Oct;52(5):494-501.
[Article in Spanish]

Abstract

Background: It is known that epinephrine/norepinephrine inhibit acute pain transmission. However, the role of ß-adrenoceptors is not clear. Thus, we analyzed if beta-1 and/or beta-2 adrenoceptors can modulate acute pain transmission by performing in vivo single unit recordings during painful and non-painful peripheral stimulation in rats.

Methods: Longitudinal study in which we analyzed seven groups of male rats Wistar: control group (n = 11): saline (0.9 %); EPI group (n = 8): epinephrine 100 mcg; beta-1 agonist group (n = 8): dobutamine 125 mcg; beta-1-antagonist group (n = 9): metoprolol 100 mcg; beta-2-agonist group (n = 7): clenbuterol 100 mcg; beta-2-antagonist group (n = 8): butoxamine 100 mcg; beta-1-antagonist + EPI group (n = 10): metoprolol 100 mcg + epinephrine 100 mcg. For the statistical analysis we used ANOVA.

Results: Epinephrine significantly reduced the basal firing rate (BFR) in 34.1 % (p < 0.05) and also the evoked response by painful stimulation in 56 % (p < 0.05). No change was observed in the evoked response by non-painful stimulation. ANTß1 was the only beta-adrenoceptor acting drug that significantly reduced the evoked response by painful stimulation in 41 % (p < 0.05). None of the other drugs alone affected either the BFR or the evoked response to non-painful or painful stimulation.

Conclusions: It is the first time that a beta-1-adrenoceptor antagonist (metoprolol) probes to be effective in reducing the response to painful stimulation in WDR neurons.

Introducción: la epinefrina/norepinefrina inhibe la transmisión del dolor agudo; empero, no es claro el papel de los receptores beta-adrenérgicos. Por tanto, analizamos si los fármacos de estos receptores modulan la transmisión del dolor agudo mediante registro electrofisiológico unitario extracelular in vivo durante estimulación periférica dolorosa y no dolorosa en ratas. Métodos: estudio longitudinal en el que se cotejaron siete grupos de ratas: control (n = 11): solución salina (0,9 %); EPI (n = 8): 100 mcg epinefrina; agonista beta-1 (n = 8): 125 mcg dobutamina; antagonista beta-1 (n = 9): 100 mcg metoprolol; agonista beta-2 (n = 7): 100 mcg clembuterol; antagonista beta-2 (n = 8): butoxamina 100 mcg; antagonista beta-1 + EPI (n = 10): 100 mcg metoprolol + 100 mcg epinefrina. Se hizo análisis estadístico por medio de ANOVA. Resultados: La epinefrina redujo significativamente la tasa de disparo basal (RDB) en 34.1 % (p < 0.05) y la respuesta evocada por la estimulación dolorosa en 56 % (p < 0.05). No hubo cambios en la respuesta provocada por la falta de estimulación dolorosa. El antagonista beta-1 fue el único fármaco con acción beta-adrenérgica que redujo significativamente la respuesta evocada por la estimulación dolorosa en 41 % (p < 0.05). Conclusión: por primera vez un antagonista de los receptores beta-1-adrenérgicos (metoprolol) prueba ser eficaz en la reducción de la respuesta a la estimulación dolorosa en las neuronas ARD.

Keywords: Acute pain; Beta-Blockers, Adrenergic; Metroprolol; Receptors, Adrenergic.

MeSH terms

  • Adrenergic beta-1 Receptor Antagonists / pharmacology
  • Adrenergic beta-1 Receptor Antagonists / therapeutic use*
  • Animals
  • Electrophysiological Phenomena / drug effects
  • Male
  • Metoprolol / pharmacology
  • Metoprolol / therapeutic use*
  • Neurons / drug effects
  • Neurons / physiology
  • Pain / drug therapy*
  • Physical Stimulation
  • Rats
  • Rats, Wistar
  • Spinal Cord

Substances

  • Adrenergic beta-1 Receptor Antagonists
  • Metoprolol