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Artículo de método

Racimos del corazón ventricular de eje corto murino para estudios electrofisiológicos

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DOI:

10.3791/55725

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4 de junio de 2017

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En este artículo

Resumen

Aquí, describimos la preparación de cortes ventriculares viables de ratones adultos y su uso para registros de potencial de acción de electrodos agudos. Estas preparaciones multicelulares proporcionan una estructura de tejido conservada in vivo como, lo que los convierte en un valioso modelo para estudios electrofisiológicos y farmacológicos in vitro .

Resumen

Los cardiomiocitos murinos se han utilizado ampliamente para estudios in vitro de fisiología cardiaca y nuevas estrategias terapéuticas. Sin embargo, las preparaciones multicelulares de cardiomiocitos disociados no son representativas de la compleja estructura in vivo de cardiomiocitos, no miocitos y matriz extracelular, que influye tanto en las propiedades mecánicas como electrofisiológicas del corazón. Aquí se describe una técnica para preparar viable ventricular rodajas de corazones de ratón de adultos con un preservado in vivo como estructura de tejido, y demostrar su idoneidad para electrofisiológicos grabaciones. Después de la excisión del corazón, los ventrículos se separan de las aurículas, se perfunden con solución libre de Ca2 + que contiene 2,3-butanodiona monóxima y se insertan en un bloque de agarosa de bajo punto de fusión al 4%. El bloque se coloca sobre un micrótomo con una hoja vibrante, y se preparan rebanadas de tejido con un espesor de 150-400 μm, manteniendo la vibración freDe la cuchilla a 60-70 Hz y moviendo la hoja hacia adelante lo más lentamente posible. El espesor de las rebanadas depende de la aplicación posterior. Las rodajas se almacenan en solución de Tyrode helada con Ca2 + 0,9 mM y 2,3-butanodiona monóxima (BDM) durante 30 min. Después, las rebanadas se transfieren a DMEM a 37ºC durante 30 minutos para lavar el BDM. Los cortes se pueden utilizar para estudios electrofisiológicos con electrodos afilados o matrices de microelectrodos, para mediciones de fuerzas para analizar la función contráctil o para investigar la interacción de cardiomiocitos derivados de células madre trasplantados y tejido huésped. Para grabaciones de electrodo agudo, se coloca una rebanada en un plato de cultivo celular de 3 cm sobre la placa calefactora de un microscopio invertido. La rebanada se estimula con un electrodo unipolar, y los potenciales de acción intracelular de los cardiomiocitos dentro de la rebanada se registran con un electrodo de vidrio afilado.

Introducción

Las rebanadas de tejido fino se han utilizado con frecuencia en la ciencia básica ya que Yamamot y Mcllwain demostraron en 1966 que la actividad eléctrica de las rebanadas del cerebro se mantiene in vitro 1 . Desde entonces, se han realizado estudios electrofisiológicos y farmacológicos sobre cortes de cerebro 2 , hígado 3 , pulmón 4 y tejido miocárdico 5 , 6 , 7 . En 1990 se describieron las primeras grabaciones de parche-clamp en rodajas ventriculares de corazones de ra....

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Protocolo

La manipulación de los animales debe ajustarse a las directrices del Comité local del bienestar de los animales ya la Directiva 2010/63 / UE del Parlamento Europeo.

1. Preparar soluciones

  1. Preparar la solución de Tyrode sin Ca 2+ (composición en mM): NaCl 136, KCl 5,4, NaH 2 PO 4 0,33, MgCl 2 1, glucosa 10, HEPES 5, 2,3-butanodiona monóxima (BDM) 30. Ajustar el pH a 7,4 Con NaOH a 4ºC.
  2. Preparar la solución de Tyrode con Ca 2+ (composición en mM): NaCl 136, KCl 5,4, NaH 2 PO 4 0,33, MgCl 2 1, glucosa 10, HEPES 5, BDM 30, CaCl 2<....

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Resultados

El infarto de miocardio conduce a una pérdida virtualmente irreversible de cardiomiocitos. La terapia de reemplazo celular utilizando cardiomiocitos derivados de células madre para la regeneración cardíaca exógena es un enfoque terapéutico prometedor. La integración eléctrica y la maduración de las células trasplantadas son cruciales para la seguridad y la eficacia de la terapia de reemplazo celular.

Para evaluar la integració.......

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Discusión

Las rodajas ventriculares permiten estudios electrofisiológicos, farmacológicos y mecánicos con una estructura de tejido conservada in vivo como y el acceso directo de la tecnología de medición a todas las regiones del corazón. Las propiedades potenciales de la acción fisiológica se han demostrado en rodajas embrionarias, neonatales y adultas 9 , 10 , 11 . La vitalidad de las rodajas, con la excepción de las c.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que declarar.

Agradecimientos

Reconocemos el apoyo brindado por los talleres y la instalación de animales del Instituto de Neurofisiología. Este trabajo fue apoyado por Walter und Marga Boll- Stiftung, Köln Fortune y Deutsche Stiftung für Herzforschung.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Leica VT 1000sLeica Microsystems, Wetzlar, AlemaniaMicrotomo con cuchilla vibratoria.
Cuchillas de acero inoxidableCampden Instruments, Loughborough, Inglaterra7550-1-SS
Pipetas PasteurSigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.Z627992
Cepillo fino, p. ej. tamaño 6 (4/32")VWR, International, Radnor, USA149-2125
Mesade fabricación propia
Muda para incrustar ventrículos en agarosade
1 mL de fabricación propia JeringaBecton, Dickinson; Franklin Lakes, EE. UU.300013 Agujas
de 27 G x 3/4''Braun, Melsungen, Alemania4657705
20 G Agujas de 11/2''4657519
Tijera pequeñaWPI, Sarasota, EE. UU.
#5, punta de 0,1 x 0,06 mmWPI, Sarasota, EE. UU.500342
Gas oxígeno (grado médico O2)Linde, Múnich, Alemania
Gas carbógena (95 % O2, 5 % CO2)Linde, Múnich, Alemania
NaClSigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU7647-14-5
KClSigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.746436
CaCl2Sigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU746495
KH2PO4Sigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.NIST200B
HEPESSigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.51558
NaHCO3Sigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.S5761
D(+)-GlucosaSigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.G8270
MgSO4Sigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.M7506
NaOHSigma-Aldrich, St. Louise, EE. UU.S8045
Pegamento de cianoacrilatoHenkel, Dü Sseldorf, Alemania
Agarosa de bajo punto de fusiónRoth, Karlsruhe, Alemania6351.2
Heparina-sodio-25000 I.E./5 mLRatiopharm, Ulm, Alemania
Medio Eagle modificado de Dulbecco (DMEM), alto contenido de glucosa, GlutaMAXThermoScientific, Waltham, EE. UU.10566016
Amplificador SEC-10LX npielectronic GmbH, Tamm, AlemaniaSEC-10LX
EPC 9HEKA Elektronik GmbH, Lambrecht, Alemania
Zeiss Axiovert 200Zeiss, Oberkochen, Alemania
Micromanipulador de bajo aumentoNarashige, Tokio, JapónNm-3
Micromanipulador de tres ejes de alto aumentoNarashige, Tokio, JapónMHW-3
Bombade perfusión peristálticaSistemas multicanal, Reutlingen, AlemaniaPPS2
de 2 canalesSistemas multicanal, Reutlingen, AlemaniaTCO02
Estimulador de pulsos cuadradoNatus Europe GmbH, Planegg, AlemaniaGrass SD9
Capilares de vidrioWPI, Sarasota, EE. UU1B150F-1
de preparación Pinzas de 501263 . . Controlador de temperatura .

Referencias

  1. Yamamoto, C., McIlwain, H. Electrical activities in thin sections from the mammalian brain maintained in chemically-defined media in vitro. J Neurochem. 13, 1333-1343 (1966).
  2. Colbert, C. M. Preparation of cortical brain slices for e....

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Reimpresiones y permisos

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