Activation of P2Y1 and P2Y2 nucleotide receptors by adenosine 5′-triphosphate analogues augmented nerve-mediated relaxation of human corpus cavernosum

Authors

  • Serap Gur Department of Urology, Tulane Health Sciences Center, New Orleans, La.
  • Wayne J.G. Hellstrom Department of Urology, Tulane Health Sciences Center, New Orleans, La.

DOI:

https://doi.org/10.5489/cuaj.1127

Abstract

Introduction: Adenosine 5′-triphosphate (ATP) is a ubiquitous cellular
energy source. We evaluated the effect of ATP and its analogues
on nonadrenergic and noncholinergic relaxation in precontracted
human corpus cavernosal smooth muscle (HCCSM).

Methods: We obtained specimens of human corpus cavernosum
(HCC) from patients undergoing penile prosthesis surgery (patient
age 46–70 yr, n = 17) with prior approval from the local institutional
review board. Isolated HCC strips were placed in organ
baths containing Krebs solution and functional experiments were
conducted. Immunohistochemical localization studies were performed
to establish the presence of purinergic P2X1, P2Y1 and
P2Y2 receptors in HCC.

Results: The amplitude of relaxation induced by electrical-field
stimulation (EFS) on HCC was significantly increased after exposure
to ATP (P2X and P2Y agonists), 2-MeSATP (P2Y1 agonist), and uridine
5’ triphosphate (P2Y2 agonist), but not α,β-methylene ATP
(P2X1 agonist). The P2X1 antagonist pyridoxal-5’-phosphate-6-
azophenyl-2’, 4’-disulfonate, and the nonspecific P2Y antagonist,
reactive blue 2, did not inhibit the potentiated response of EFS on
HCC. Although immunoreactivity for both P2Y1 and P2Y2 receptors
was localized abundantly in HCC, there was only low-level
immunostaining for the P2X1 receptor.

Conclusion: These data demonstrate that nerve-mediated relaxation of
HCCSM strips precontracted with phenylephrine in organ bath preparations
is amplified by stimulating purinergic P2Y1 and P2Y2 receptors.
Although nucleotides are important regulators of HCCSM tone, these
observations suggest an independent purinergic relaxing mechanism
in the HCC, separate from the better known nitrergic system.

Introduction : L’adénosine 5’-triphosphate (ATP) est une source
d’énergie cellulaire générale. L’effet de l’ATP et de ses analogues
sur le relâchement non adrénergique et non cholinergique du muscle
lisse précontracté du corps caverneux a été évalué.

Méthode : Des échantillons de corps caverneux humains (CCH)
ont été obtenus à partir de patients porteurs d’une prothèse pénienne
(âgés de 46 à 70 ans, n = 17) avec l’approbation préalable
du comité d’éthique de l’établissement. Des bandes isolées de
CCH ont été placées dans des bains organiques contenant une
solution de Krebs et des expériences fonctionnelles ont ensuite été
réalisées. On a eu recours à des tests de localisation immunohistochimique
pour déceler la présence des récepteurs purinergiques
P2X1, P2Y1 et P2Y2 dans les échantillons de CCH.

Résultats : L’ampleur du relâchement produit par stimulation électrique
des échantillons de CCH a été significativement accrue après
exposition à l’ATP (agoniste des récepteurs P2X et P2Y),
à la 2-MeSATP (agoniste du récepteur P2Y1) et à l’UTP (agoniste
du récepteur P2Y2), mais pas à la α,β-MeATP (agoniste du récepteur
P2X1). L’antagoniste du récepteur P2X1, le pyridoxal-5'-
phosphate-6-azophényl-2’, 4’-disulfonate, et l’agoniste non
spécifique du récepteur P2Y, le bleu chimiquement réactif, n’ont
pas inhibé la réponse potentialisée par stimulation électrique
des bandes de CCH. Même si une immunoréactivité des récep teurs
P2Y1 et P2Y2 a été grandement notée dans les bandes de CCH, on
n’a obtenu qu’une faible immunocoloration pour le récepteur P2X1.

Conclusion : Ces données montrent que le relâchement par voie
nerveuse des bandes de CCH précontractées par phényléphrine
dans des bains organiques est amplifié par la stimulation des récepteurs
purinergiques P2Y1 et P2Y2. Bien que les nucléotides constituent
des facteurs importants de régulation du tonus des CCH,
ces observations portent à croire à l’existence d’un mécanisme
indépendant de relâchement purinergique distinct du système nitrergique
mieux connu.

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Author Biographies

Serap Gur, Department of Urology, Tulane Health Sciences Center, New Orleans, La.

Wayne J.G. Hellstrom, Department of Urology, Tulane Health Sciences Center, New Orleans, La.

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How to Cite

Gur, S., & Hellstrom, W. J. (2013). Activation of P2Y1 and P2Y2 nucleotide receptors by adenosine 5′-triphosphate analogues augmented nerve-mediated relaxation of human corpus cavernosum. Canadian Urological Association Journal, 3(4), 314–18. https://doi.org/10.5489/cuaj.1127

Issue

Section

Original Research