Ulyanovsk Medico-biological Journal

BIOLOGICAL SCIENCES

Download article

DOI 10.34014/2227-1848-2025-1-104-113

THE EFFECT OF SEROTONIN ON LEFT VENTRICULAR MYOCARDIAL CONTRACTILITY IN IMMATURE RAT MODEL FOR DRUG-INDUCED RHINITIS

A.V. Bezbryazov1, R.R. Nigmatullina1, G.F. Abzaletdinova1, E.S. Ivanova2

1 Kazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, Kazan, Russia;

2 Volga Region State University of Physical Culture, Sports and Tourism, Kazan, Russia

 

Chronic administration of intranasal adrenergic agonists causes to drug-induced rhinitis.

Objective. The aim of the study is to analyze the effect of serotonin on left ventricular myocardial contractility in immature rat model for drug-induced rhinitis.

Materials and Methods. Immature Wistar male and female rats aged 49 to 70 days were the object of the study. The effect of serotonin on the left ventricular (LV) myocardium contractility was studied on our own immature rat model for drug-induced rhinitis. The strain gauge method was used to evaluate the effect of increasing serotonin concentrations (0.1; 1.0; 10.0 μmol) on myocardium contractility in 2-month-old rats after 7- and 28-day intranasal administration of the alpha-adrenergic agonist Nazivin at a daily dose of 9 μg/100 g.

Results. We observed a decrease in the contractile force of LV myocardium in young rats in the drug-induced rhinitis model after 28-day intranasal nasivin administration. Serotonin at concentrations of 0.1, 1.0 and 10.0 μmol increases the contractile force of LV myocardium in young rats with drug-induced rhinitis. However, the reactions are weaker in young rats with 7-day nasivin administration, and in the 28-day nasivin administration model, they are stronger compared with the control animals. The duration of LV myocardial contraction and relaxation in young rats with 7-days nasivin administration decreases, and in young rats with 28-day nasivin administration it increases under the influence of serotonin at concentrations of 0.1 μmol, 1.0 and 10.0 μmol compared to the control (p<0.05).

Conclusions. The contractile force of LV myocardium in rats in the drug-induced rhinitis model is reduced compared to the control. Serotonin increases the contractile force and relaxation time of the LV myocardium in immature rats compared to the control.

Key words: serotonin, drug-induced rhinitis model, immature rats, contractile force, contraction time parameters, left ventricle.

 

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Author contributions

Research concept and design: Bezbryazov A.V., Nigmatullina R.R.

Literature search, participation in the study, data processing: Bezbryazov A.V.,

Nigmatullina R.R., Abzaletdinova G.F., Ivanova E.S.

Statistical data processing: Bezbryazov A.V., Abzaletdinova G.F.

Data analysis and interpretation: Bezbryazov A.V., Nigmatullina R.R.

Text writing and editing: Bezbryazov A.V., Nigmatullina R.R.

 

References

  1. Liva G., Karatzanis A., Prokopakis E. Review of rhinitis: Classification, types, pathophysiology. J Clin Med. 2021; 10 (14): 3183.

  2. Akhsanuddin S., Povolotsky R., Tayab R., Nasser V., Barinsky G.L., Grube J.G., Paskhover B. Adverse events associated with intranasal sprays: an analysis of the database of the Food and Drug Administration and a literature review. Ann OtolRinolLaryngol. 2021; 130 (11): 1292–1301. DOI: 10.1177/00034894211007222.

  3. Ostroumova O.D., Shikh E.V., Rebrova E.V., Ryazanova A.Yu. Lekarstvenno-indutsirovannyy rinit [Drug-induced rhinitis]. Vestnik otorinolaringologii. 2020; 85 (3): 75–82. DOI: https://doi.org/10.17116/otorino20208503175 (in Russian).

  4. Tahmasbi T., Raisi A., Zakian A., Haldari M. Comparison of the effects of intravenous injection and intranasal spraying of detomidine in sheep. Vet Med Sci. 2023; 9 (1): 353–362. DOI: 10.1002/vms3.1023.

  5. Alromaih S., Alsagaf L., Aloraini N., Alrashid A., Alroki A., Alulah M., Alsaleh S., Alhawassi T. Drug-induced rhinitis: a narrative review. Ear Nose Throat J. 2022: 1455613221141214. DOI: 10.1177/01455613221141214.

  6. Kryukov A.I., TurovskiyA.B., Kolbanova I.G., Musaev K.M., Karasov A.B. Medikamentoznyy rinit – predotvratimoe zabolevanie [Rhinitis medicamentosa – preventable disease]. Meditsinskiy Sovet. 2019; 20: 27–30. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2019-20-27-30 (in Russian).

  7. Daikevich M.S., Wallace D.V., Amrol D.J., Barudi F.M., Bernstein J.A., Craig T.J., Dinakar S., Ellis A.K., Feingold I., Golden D.B., Greenhout M.J., Hagan J.B., Horner S.S., Khan D.A., Lang D.M., Larenas-Linnemann D.S., Lieberman J.A., Meltzer E.O., Oppenheimer J.J., Rank M.A., Shaker M.S., Shaw J.L., Stephen G.K., Stukus D.R., Wang J.; Editor-in-chief(s): Dykevich M.S., Wallace D.V.; Joint Task Forceon Practical Parameters: Dinakar S., Ellis A.K., Golden D.B., Greenhout M.J., Horner S.S., Khan D.A., Lang D.M., Lieberman J.A., Oppenheimer J.J., Rank M.A., Shaker M.S., Stukus D.R., Wang J.; Members of the working group: Daikevich M.S., Wallace D.V., Amrol D.J., Barudi F.M., Bernstein J.A., Craig T.J., Feingold I., Hagan J.B., Larenas-Linnemann D.S., Meltzer E.O., Shaw J.L., Stephen G.K. Rhinitis 2020: A practice parameter update. J Allergy ClinImmunol. 2020; 146 (4): 721–767. DOI: 10.1016/j.jaci.2020.07.007.

  8. Avdeeva K., Fokkens W., Segboer C., Reitsma S. The prevalence of non-allergic rhinitis phenotypes in the general population: A cross-sectional study. Allergy. 2022; 77 (7): 2163–2174.

  9. Agnihotri N., McGrath K. Allergic and nonallergic rhinitis. Allergy Asthma Proce. 2019; 40 (6): 376–379.

  10. Odnoshivkina Yu.G., Petrov A.M. Rol' neyro-kardial'nogo soedineniya v simpaticheskoy regulyatsii serdtsa [The role of neuro-cardiac junction in the sympathetic regulation of heart]. Ross. fizol. zhurnal im. I.M. Sechenova. 2021; 107 (4-5): 474–491 (in Russian).

  11. Pozdeeva M. Adrenalin i kompaniya [Adrenaline and company]. Katrenstil'. Farmakologiya. 2020; 196. Available at: https://www.katrenstyle.ru/pharmacy/adrenalin_i_kompaniya (assessed: September 18, 2024) (in Russian).

  12. Karkusova M.D. Biologicheskie effekty serotonina (obzornaya stat'ya) [Biological effects of serotonin (review article)]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie. 2022; 6. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/biologicheskie-effekty-serotonina-obzornaya-statya (assessed: May 16, 2024) (in Russian).

  13. Massink A., Amelia T., Karamychev A., Izerman A. Allosteric modulation of receptors conjugated with G-protein, amiloride and its derivatives. Prospects for drug discovery? Med Res Rev. 2020; 40 (2): 683–708. DOI: 10.1002/MED.21633.

  14. Nedorezova R.S., Garipov T.V., Nigmatullina R.R. Vliyanie blokatorov kal'tsievykh kanalov dantrolena i metoksiverapamila na inotropnuyu funktsiyu miokarda krysyat s izmenennym urovnem serotonina [Influence of dantrolene and methoxyverapamil calcium channel blockers on the inotropic function of the myocardium of rats with altered serotonin levels]. Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy meditsiny im. N.E. Baumana. 2019; 240 (4): 123–127 (in Russian).

  15. S. Machado I.B., Tofanelli M.R., Saldana da Silva A.A., Simoines E. Silva A.K. Factors associated with primary hypertension in pediatric patients: actual. Curr Pediatr Rev. 2021; 17 (1): 15–37. DOI: 10.2174/1573396317999210111200222.

  16. Tursunov P.M.Zarechnova H.H. Issledovanie vozdeystviya dekongestanta (naftizina) na morfologiyu slizistoy obolochki nosa krys [Effect of decongestant (naphthyzine) on the morphology of the nasal mucosa in rats]. Vestnik KRSU. 2012; 12 (2): 162–165 (in Russian).

  17. Macmillan A.J., Fung K.M., Edafe O. Safety of topical application of nasal decongestants and vasoconstrictors in pediatric nasal surgery – a systematic review. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2022; 153: 111010. DOI: 10.1016/j.ijporl.2021.111010.

  18. Bing R.J. Congenital heart disease. An introduction and classification. Am j. med. 1952; 12: 77–96.

  19. Fazio A., Evangelisti S., Cappellini A., Mongiorgi S., Koofi F.D., Neri I., Marvi M.W., Russo M., Gigo A., Manzoli L., Fiume R., Ratti S. Emerging roles of phospholipase C beta isoenzymes as potential biomarkers in heart disease. Int J Mol Sci. 2023; 24 (17): 13096. DOI: 10.3390/ijms241713096.

  20. Aslam N., Alvey F. The activity of the TRPC3 channel and the viability of Purkinje neurons can be regulated by the local signalosome. Frontmolebioski. 2022; 9: 818682. DOI: 10.3389/fmolb.2022.818682.

Received December 20, 2024; accepted February 21, 2025.

 

Information about the authors

Bezbryazov Aleksey Viktorovich, Postgraduate Student, Chair of Normal Physiology, Kazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 420012, Russia, Kazan, Butlerov St., 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-2670-1385

Nigmatullina Razina Ramazanovna, Doctor of Sciences (Biology), Professor, Chair of Normal Physiology, Kazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 420012, Russia, Kazan, Butlerov St., 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4686-1231

Abzaletdinova Gul'naz Fandasovna, Student, Department of Pediatrics, Kazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 420012, Russia, Kazan, Butlerov St., 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0007-1824-0677

Ivanova Ekaterina Sergeevna, Postgraduate Student, Chair of Medical and Biological Disciplines, FVolga Region State University of Physical Culture, Sports and Tourism. 420138, Russia, Kazan, ter. Derevnya Universiady, 35; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-2828-8440

 

For citation

Bezbryazov A.V., Nigmatullina R.R., Abzaletdinova G.F., Ivanova E.S. Vliyanie serotonina na sokratimost' miokarda levogo zheludochka u nepolovozrelykh krys s model'yu medikamentoznogo rinita [The effect of serotonin on left ventricular myocardial contractility in immature rat model for drug-induced rhinitis]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2025; 1: 104–113. DOI: 10.34014/2227-1848-2025-1-104-113 (in Russian).

 

Скачать статью

УДК 612.171, 612.146

DOI 10.34014/2227-1848-2025-1-104-113

ВЛИЯНИЕ СЕРОТОНИНА НА СОКРАТИМОСТЬ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У НЕПОЛОВОЗРЕЛЫХ КРЫС С МОДЕЛЬЮ МЕДИКАМЕНТОЗНОГО РИНИТА

А.В. Безбрязов1, Р.Р. Нигматуллина1, Г.Ф. Абзалетдинова1, Е.С. Иванова2

1 ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Казань, Россия;

2 ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», г. Казань, Россия

 

Интраназальные адреномиметики при длительном применении приводят к медикаментозному риниту.

Цель. Исследование влияния серотонина на сократимость миокарда левого желудочка у неполовозрелых крыс в модели медикаментозного ринита.

Материалы и методы. Объектом исследования выступили неполовозрелые крысы обоего пола линии «Вистар» в возрасте от 49 до 70 дней. Изучение влияния серотонина на сократимость миокарда левого желудочка (ЛЖ) проводили на разработанной нами модели медикаментозного ринита у неполовозрелых крыс. Тензометрическим методом оценивали влияние повышающихся концентраций серотонина (0,1; 1,0; 10,0 мкмоль) на сократимость миокарда 2-месячных крысят после 7- и 28-дневного интраназального введения альфа-адреномиметика називина в суточной дозе 9 мкг/100 г.

Результаты. Установлено снижение силы сокращения миокарда ЛЖ у крысят в модели медикаментозного ринита после 28 дней интраназального введения називина. Серотонин в концентрациях 0,1, 1,0 и 10,0 мкмоль вызывает увеличение силы сокращения миокарда ЛЖ у крысят с медикаментозным ринитом. Однако у крысят с введением називина в течение 7 дней реакции слабее, а в модели с 28-дневным введением – сильнее по сравнению с контрольными животными. Длительность сокращения и расслабления миокарда ЛЖ у крысят с введением називина в течение 7 дней уменьшается, а у крысят с введением називина в течение 28 дней увеличивается под влиянием серотонина в концентрациях 0,1 мкмоль, 1,0 и 10,0 мкмоль по сравнению с контролем (p<0,05).

Выводы. Сила сокращения миокарда левого желудочка у крысят в модели медикаментозного ринита снижена по сравнению с контролем. Серотонин повышает силу сокращения и увеличивает время расслабления миокарда левого желудочка у неполовозрелых крыс по сравнению с контролем.

Ключевые слова: серотонин, модель медикаментозного ринита, неполовозрелые крысы, сила сокращения, временные параметры сокращения, левый желудочек.

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Концепция и дизайн исследования: Безбрязов А.В., Нигматуллина Р.Р.

Литературный поиск, участие в исследовании, обработка материала: Безбрязов А.В., Нигматуллина Р.Р., Абзалетдинова Г.Ф., Иванова Е.С.

Статистическая обработка данных: Безбрязов А.В., Абзалетдинова Г.Ф.

Анализ и интерпретация данных: Безбрязов А.В., Нигматуллина Р.Р.

Написание и редактирование текста: Безбрязов А.В., Нигматуллина Р.Р.

 

Литература

  1. Liva G., Karatzanis A., Prokopakis E. Review of rhinitis: Classification, types, pathophysiology. J Clin Med. 2021; 10 (14): 3183.

  2. Akhsanuddin S., Povolotsky R., Tayab R., Nasser V., Barinsky G.L., Grube J.G., Paskhover B. Adverse events associated with intranasal sprays: an analysis of the database of the Food and Drug Administration and a literature review. Ann OtolRinolLaryngol. 2021; 130 (11): 1292–1301. DOI: 10.1177/00034894211007222.

  3. Остроумова О.Д., Ших Е.В., Реброва Е.В., Рязанова А.Ю. Лекарственно-индуцированный ринит. Вестник оториноларингологии. 2020; 85 (3): 75–82. DOI: https://doi.org/10.17116/otorino20208503175.

  4. Tahmasbi T., Raisi A., Zakian A., Haldari M. Comparison of the effects of intravenous injection and intranasal spraying of detomidine in sheep. Vet Med Sci. 2023; 9 (1): 353–362. DOI: 10.1002/vms3.1023.

  5. Alromaih S., Alsagaf L., Aloraini N., Alrashid A., Alroki A., Alulah M., Alsaleh S., Alhawassi T. Drug-induced rhinitis: a narrative review. Ear Nose Throat J. 2022: 1455613221141214. DOI: 10.1177/01455613221141214.

  6. Крюков А.И., ТуровскийА.Б., Колбанова И.Г., Мусаев К.М., Карасов А.Б. Медикаментозный ринит – предотвратимое заболевание. Медицинский Совет. 2019; 20: 27–30. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2019-20-27-30.

  7. Daikevich M.S., Wallace D.V., Amrol D.J., Barudi F.M., Bernstein J.A., Craig T.J., Dinakar S., Ellis A.K., Feingold I., Golden D.B., Greenhout M.J., Hagan J.B., Horner S.S., Khan D.A., Lang D.M., Larenas-Linnemann D.S., Lieberman J.A., Meltzer E.O., Oppenheimer J.J., Rank M.A., Shaker M.S., Shaw J.L., Stephen G.K., Stukus D.R., Wang J.; Editor-in-chief(s): Dykevich M.S., Wallace D.V.; Joint Task Forceon Practical Parameters: Dinakar S., Ellis A.K., Golden D.B., Greenhout M.J., Horner S.S., Khan D.A., Lang D.M., Lieberman J.A., Oppenheimer J.J., Rank M.A., Shaker M.S., Stukus D.R., Wang J.; Members of the working group: Daikevich M.S., Wallace D.V., Amrol D.J., Barudi F.M., Bernstein J.A., Craig T.J., Feingold I., Hagan J.B., Larenas-Linnemann D.S., Meltzer E.O., Shaw J.L., Stephen G.K. Rhinitis 2020: A practice parameter update. J Allergy ClinImmunol. 2020; 146 (4): 721–767. DOI: 10.1016/j.jaci.2020.07.007.

  8. Avdeeva K., Fokkens W., Segboer C., Reitsma S. The prevalence of non-allergic rhinitis phenotypes in the general population: A cross-sectional study. Allergy. 2022; 77 (7): 2163–2174.

  9. Agnihotri N., McGrath K. Allergic and nonallergic rhinitis. Allergy Asthma Proce. 2019; 40 (6): 376–379.

  10. Одношивкина Ю.Г., Петров А.М. Роль нейро-кардиального соединения в симпатической регуляции сердца. Росс. физол. журнал имени И.М. Сеченова. 2021; 107 (4-5): 474–491.

  11. Поздеева М. Адреналин и компания. Катренстиль. Фармакология. 2020; 196. URL: https://www.kat­renstyle.ru/pharmacy/adrenalin_i_kompaniya (дата обращения: 18.09.2024). 

  12. Каркусова М.Д. Биологические эффекты серотонина (обзорная статья). Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2022; 6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/biologicheskie-effekty-serotonina-obzornaya-statya (дата обращения: 16.05.2024).

  13. Massink A., Amelia T., Karamychev A., Izerman A. Allosteric modulation of receptors conjugated with G-protein, amiloride and its derivatives. Prospects for drug discovery? Med Res Rev. 2020; 40 (2): 683–708. DOI: 10.1002/MED.21633.

  14. Недорезова Р.С., Гарипов Т.В., Нигматуллина Р.Р. Влияние блокаторов кальциевых каналов дантролена и метоксиверапамила на инотропную функцию миокарда крысят с измененным уровнем серотонина. Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. 2019; 240 (4): 123–127.

  15. S. Machado I.B., Tofanelli M.R., Saldana da Silva A.A., Simoines E. Silva A.K. Factors associated with primary hypertension in pediatric patients: actual. Curr Pediatr Rev. 2021; 17 (1): 15–37. DOI: 10.2174/1573396317999210111200222.

  16. Турсунов P.M.Заречнова H.H. Исследование воздействия деконгестанта (нафтизина) на морфологию слизистой оболочки носа крыс. Вестник КРСУ. 2012; 12 (2): 162–165.

  17. Macmillan A.J., Fung K.M., Edafe O. Safety of topical application of nasal decongestants and vasoconstrictors in pediatric nasal surgery - a systematic review. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2022; 153: 111010. DOI: 10.1016/j.ijporl.2021.111010.

  18. Bing R.J. Congenital heart disease. An introduction and classification. Am j. med. 1952; 12: 77–96.

  19. Fazio A., Evangelisti S., Cappellini A., Mongiorgi S., Koofi F.D., Neri I., Marvi M.W., Russo M., Gigo A., Manzoli L., Fiume R., Ratti S. Emerging roles of phospholipase C beta isoenzymes as potential biomarkers in heart disease. Int J Mol Sci. 2023; 24 (17): 13096. DOI: 10.3390/ijms241713096.

  20. Aslam N., Alvey F. The activity of the TRPC3 channel and the viability of Purkinje neurons can be regulated by the local signalosome. Frontmolebioski. 2022; 9: 818682. DOI: 10.3389/fmolb.2022.818682.

Поступила в редакцию 20.12.2024; принята 21.02.2025.

 

Авторский коллектив

Безбрязов Алексей Викторович – аспирант кафедры нормальной физиологии, ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. 420012, Россия, г. Казань, ул. Бутлерова, 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-2670-1385

Нигматуллина Разина Рамазановна – доктор биологических наук, профессор кафедры нормальной физиологии, ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. 420012, Россия, г. Казань, ул. Бутлерова, 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4686-1231

Абзалетдинова Гульназ Фандасовна – студентка педиатрического факультета, ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. 420012, Россия, г. Казань, ул. Бутлерова, 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0007-1824-0677

Иванова Екатерина Сергеевна – аспирант кафедры медико-биологических дисциплин, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма». 420138, Россия, г. Казань, тер. Деревня Универсиады, 35; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-2828-8440

 

Образец цитирования

Безбрязов А.В., Нигматуллина Р.Р., Абзалетдинова Г.Ф., Иванова Е.С. Влияние серотонина на сократимость миокарда левого желудочка у неполовозрелых крыс с моделью медикаментозного ринита. Ульяновский медико-биологический журнал. 2025; 1: 104–113. DOI: 10.34014/2227-1848-2025-1-104-113.