Tranches de coeur ventriculaire à courte aiguille murine pour études électrophysiologiques

Gabriel Peinkofer; Juergen Hescheler; Marcel Halbach

doi:10.3791/55725

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Article de méthode

Tranches de coeur ventriculaire à courte aiguille murine pour études électrophysiologiques

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DOI :

10.3791/55725

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4 juin 2017

Gabriel Peinkofer¹^,² , Juergen Hescheler² , Marcel Halbach¹

¹Department of Internal Medicine III, University of Cologne, ²Institute for Neurophysiology, University of Cologne

Dans cet article

Résumé

Ici, nous décrivons la préparation de tranches ventriculaires viables à partir de souris adultes et leur utilisation pour des enregistrements de potentiel d'action des électrodes pointues. Ces préparations multicellulaires fournissent une structure tissulaire similaire in vivo , ce qui en fait un modèle précieux pour les études électrophysiologiques et pharmacologiques in vitro .

Résumé

Les cardiomyocytes murins ont été largement utilisés pour des études in vitro de la physiologie cardiaque et de nouvelles stratégies thérapeutiques. Cependant, les préparations multicellulaires de cardiomyocytes dissociés ne sont pas représentatives de la structure complexe in vivo des cardiomyocytes, des non myocytes et de la matrice extracellulaire, ce qui influence les propriétés mécaniques et électrophysiologiques du cœur. Nous décrivons ici une technique pour préparer des tranches ventriculaires viables de coeurs de souris adultes avec une structure de tissu préservée in vivo et démontrer leur aptitude à des enregistrements électrophysiologiques. Après l'excision du cœur, les ventricules sont séparés des oreillettes, perfusés avec une solution exempte de Ca2 ⁺ contenant du monoxime de 2,3-butanedione et incorporés dans un bloc d'agarose à faible teneur en masse fondue à 4%. Le bloc est placé sur un microtome avec une lame vibrante, et des tranches de tissu avec une épaisseur de 150 à 400 μm sont préparées en gardant la fréquence de vibrationDe la lame à 60-70 Hz et de déplacer la lame vers l'avant aussi lentement que possible. L'épaisseur des tranches dépend de l'application supplémentaire. Les tranches sont stockées dans la solution de Tyrode glacée avec 0,2 mM Ca ²⁺ et 2,3-butanedione monoxime (BDM) pendant 30 minutes. Ensuite, les tranches sont transférées à 37 ° C de DMEM pendant 30 minutes pour laver le BDM. Les tranches peuvent être utilisées pour des études électrophysiologiques avec des électrodes tranchées ou des réseaux de micro-électrodes, pour des mesures de force pour analyser la fonction contractile ou pour étudier l'interaction des cardiomyocytes et des tissus hôte présents dans les cellules souches transplantées. Pour les enregistrements d'électrodes pointues, une tranche est placée dans un plat de culture cellulaire de 3 cm sur la plaque chauffante d'un microscope inversé. La tranche est stimulée par une électrode unipolaire, et les potentiels d'action intracellulaire des cardiomyocytes dans la tranche sont enregistrés avec une électrode en verre tranchant.

Introduction

Des tranches de tissus minces ont été utilisées fréquemment dans la science fondamentale puisque Yamamot et Mcllwain ont montré en 1966 que l'activité électrique des tranches de cerveau est maintenue in vitro ¹ . Depuis lors, des études électrophysiologiques et pharmacologiques ont été effectuées sur tranches de cerveau ² , foie ³ , poumon ⁴ et tissu myocardique ⁵ ^, ⁶ ^, ⁷ . Les premiers enregistrements de pince-patch dans les tranches ventriculaires à partir de coeurs....