Champ local Fluorescence Microscopy: Imagerie signaux cellulaires dans les coeurs intacts

Yuriana Aguilar-Sanchez; Diego Fainstein; Rafael Mejia-Alvarez; Ariel L. Escobar

doi:10.3791/55202

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Article de méthode

Champ local Fluorescence Microscopy: Imagerie signaux cellulaires dans les coeurs intacts

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DOI :

10.3791/55202

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8 mars 2017

Yuriana Aguilar-Sanchez^*¹ , Diego Fainstein^*²^,³ , Rafael Mejia-Alvarez⁴ , Ariel L. Escobar⁵

¹School of Natural Sciences, University of California, Merced, ²Centro de Investigaciones Cardiovasculares, Universidad de la Plata and Conicet, ³Facultad de Ingenieria, Universidad Nacional de Entre Rios, ⁴Department of Physiology, Midwestern University, ⁵School of Engineering, University of California, Merced

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Dans le cœur, les événements moléculaires coordonnent la fonction électrique et contractile de l'organe. Un ensemble de techniques de microscopie de fluorescence de champ locales présentées ici permet l'enregistrement des variables cellulaires dans les cœurs intacts. mécanismes définissant la fonction cardiaque Identifier est essentiel dans la compréhension comment le cœur fonctionne dans des situations pathologiques.

Résumé

Dans le cœur, les études de signalisation moléculaire sont généralement effectuées dans des myocytes isolés. Cependant, de nombreuses situations pathologiques telles que l'ischémie et de l'arythmie ne peuvent être pleinement compris au niveau de l'organe entier. Ici, nous présentons la technique spectroscopique de microscopie par fluorescence de champ local (LFFM) qui permet la mesure de signaux cellulaires dans le coeur intact. La technique est basée sur une combinaison d'un coeur perfusé de Langendorff et des fibres optiques pour enregistrer les signaux fluorescents. LFFM a diverses applications dans le domaine de la physiologie cardiovasculaire pour étudier le cœur dans des conditions normales et pathologiques. les variables cardiaques multiples peuvent être surveillés à l'aide de différents indicateurs fluorescents. Ceux - ci comprennent cytosolique [Ca ^2+], le réticulum sarcoplasmique intra-[Ca2 ^+] et du potentiel de membrane. Les sondes fluorescentes exogènes sont excités et la fluorescence émise détectés avec trois arrangements différents de la technique LFFM épifluorescences présenté dans cet article. Les différences entre ces centrales techniques sont le type de source de lumière utilisée pour l'excitation et sur la façon dont la lumière d'excitation est modulée. Le LFFM pulsée (PLFFM) utilise des impulsions de lumière laser en onde continue LFFM (CLFFM) utilise la lumière laser continu pour l'excitation. Enfin, on a utilisé comme troisième source de lumière des diodes électroluminescentes (DEL). Cet arrangement non cohérent est appelé pulsée microscopie à fluorescence LED (PLEDFM).

Introduction

Le cœur est l'organe central du système cardio-vasculaire. La contraction du coeur est déclenchée par une augmentation intracellulaire [Ca2 ^+]. La relation entre l' excitabilité électrique et les changements dans le ^{Ca2 +} intracellulaire de presse a été historiquement étudié dans les cellules dissociées enzymatiquement ^{^1,} ^2. Cependant, les cellules cardiaques sont électriquement, métaboliquement et mécaniquement couplés ^{^3,} ^4. Lorsqu'elle est isolée, les myocytes sont non seulement physiquement découplés, mais myocytes....