Valutazione della funzione microvascolare di tessuto adiposo umano mediante videomicroscopia
Summary
Videomicroscopia sistemi sono utilizzati per esaminare le proprietà funzionali delle arteriole del tessuto adiposo isolato in risposta a stimoli fisiologici e farmacologici. Questa tecnica può essere utilizzata per esaminare microvascolari fenotipi in domini differenti del tessuto adiposo in esseri umani obesi.
Abstract
Mentre l’obesità è strettamente legata allo sviluppo della malattia cardiovascolare e metabolica, piccolo è conosciuto circa i meccanismi che regolano questi processi. È supposto che pro–atherogenic mediatori liberati dai tessuti grassi, particolarmente in associazione con adiposità centrale/viscerale possono promuovere cambiamenti vascolari patogeni a livello locale e sistemica, e la nozione che la malattia cardiovascolare può essere il conseguenza di disfunzione del tessuto adiposo in continua evoluzione. Qui, descriviamo un metodo unico di videomicroscopia che coinvolge l’analisi delle risposte vasodilatatore e vasocostrittore di intatti piccole arteriole umani rimossi dal deposito adiposo dei soggetti umani viventi. Videomicroscopia è utilizzato per esaminare le proprietà funzionali dei microvasi isolati in risposta a stimoli fisiologici o farmacologici, utilizzando un sistema sotto pressione che imita le condizioni in vivo . La tecnica è un approccio utile per acquisire una comprensione della patofisiologia e meccanismi molecolari che contribuiscono alla disfunzione vascolare localmente all’interno il milieu di tessuto adiposo. Inoltre, le anomalie nel microvasculature tessuto adiposo inoltre sono state collegate con malattie sistemiche. Abbiamo applicato questa tecnica per esaminare depot specifiche risposte vascolari in soggetti obesi. Abbiamo valutato la vasodilatazione endotelio-dipendente sia aumentato flusso e acetilcolina in arteriole adipose (50-350 µm di diametro interno, 2-3 mm di lunghezza) isolato da due diversi depositi adiposi durante chirurgia bariatrica dallo stesso individuo. Abbiamo dimostrato che arteriole dal grasso viscerale esibiscono alterata vasodilatazione endotelio-dipendente rispetto ai vasi isolati dal deposito sottocutaneo. I risultati suggeriscono che il microambiente viscerale è associato con disfunzione endoteliale vascolare che può essere rilevante per l’osservazione clinica che collega adiposità viscerale aumentata ai meccanismi di malattia sistemica. La tecnica di videomicroscopia può essere utilizzata per esaminare i fenotipi vascolari da diversi depositi di grasso, nonché confrontare i risultati tra gli individui con diversi gradi di obesità e disfunzione metabolica. Il metodo è utilizzabile anche per esaminare le risposte vascolari longitudinalmente in risposta a interventi clinici.
Introduction
Videomicroscopia è una tecnica utile utilizzata per esaminare la funzione vasomotore delle piccole arteriole rimosso da soggetti umani viventi ex vivo. Il nostro laboratorio è concentrata sulla dissezione fuori dei microvasi piccoli compartimenti differenti del tessuto adiposo di caratterizzare gli effetti di vari microambienti adipose il microvasculature. Dei principali vantaggi di questa tecnica è che i vasi sanguigni rimossi dal corpo umano rimangono funzionali e può essere esaminati prontamente a pochi minuti da ore che seguono la biopsia. Condizioni fisiologiche sono ha imitate e costante pressione transmurale mantenuta nello spazio intraluminal tramite cannule di vetro che ricapitolano molte caratteristiche in vivo . 1 , 2 inoltre, un set-up affidabile videomicroscopia con software di rilevamento bordo automatizzato permette per la valutazione qualitativa e quantitativa della capacità vasodilatatore e vasocostrittore endotelio-dipendente e – indipendenti di isolato navi in tempo reale, permettendo la rapida valutazione fisiologica in risposta a stimoli fisici e farmacologici. 3 altre tecniche microvascolari sono anche disponibili come filo myography che tende ad essere meno che richiede tempo e misurare tensione risposte a vari agonisti da un trasduttore di forza.
Il nostro laboratorio ha applicato videomicroscopia per esaminare la relazione tra obesità e disfunzione vascolare, concentrandosi sugli effetti del tessuto adiposo diversi domini sul sistema vascolare. Adiposità centrale con accumulo di grasso viscerale intra-addominale è legata più strettamente alla produzione di adipocitochine, disfunzione metabolica e rischio cardiometabolico. È stato postulato che la disfunzione del tessuto adiposo con eccessiva produzione di pro–atherogenic disregolazione di citochine e adipokine sono fortemente implicati in questi processi, ma specifiche molecole regolatrici e obiettivi di trattamento rimangono in gran parte da scoprire. 4 inoltre, al livello locale del tessuto adiposo, rarefazione capillare ed aspersione alterata sono stati collegati al tessuto adiposo pseudohypoxia e dysregulation metabolico. L’ipotesi che la malattia cardiovascolare può essere la conseguenza di disfunzione del tessuto adiposo è in continua evoluzione. Pro–atherogenic mediatori liberati da grasso, particolarmente in associazione con adiposità centrale/viscerale, probabile promuovono la disfunzione endoteliale e patogeni cambiamenti vascolari che possono essere manifestano localmente nel vasculature adiposo e rilevato utilizzando il qui descritti metodologia. 5
La valutazione funzionale delle arteriole isolato del tessuto adiposo è un approccio utile per acquisire una comprensione della patofisiologia e meccanismi molecolari che contribuiscono alla disfunzione vascolare nell’obesità umana. Per studiare i meccanismi che contribuiscono a disfunzione di deposito specifico grassa, abbiamo sviluppato metodi per esaminare endotelio-dipendente e – indipendenti risposte vasodilatatori del microvasculature e valutare l’espressione di varie normative candidati in viscerali e sottocutanei (SC) tessuto adiposo esemplari accoppiati ottenuti da soggetti obesi al momento della chirurgia bariatrica.
Protocol
Representative Results
Discussion
La dissezione e l’isolamento delle arteriole adipose dai tessuti circostanti può essere un processo lungo e laborioso con grande attenzione ai dettagli e protocollo tecnico. La procedura di microdissection richiede competenze meticolose e dissezione specializzati utensili per prevenire danni al muscolo liscio o endoteliale delle cellule strati del microvasculature. Anche piccole punture accidentali nella parete arteriolare possono prevenire intraluminal pressurizzazione e risultati in un esperimento riuscito. Inoltre, i…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori vorrei ringraziare i volontari per la loro partecipazione in questi studi e lo staff chirurgico al Boston Medical Center per fornire le biopsie del tessuto adiposo. Dr. Gokce è supportato dagli istituti nazionali di sovvenzioni di salute (NIH) HL081587, HL114675 e HL126141. Dr. Farb è supportato da NIH concedere K23 HL135394.
Materials
| Chemical Name | |||
| Acetylcholine | Sigma Aldrich | A6625 | |
| Calcium chloride (CaCl2) | Sigma Aldrich | 223506 | |
| D-(+)-Glucose | Sigma Aldrich | G5767 | |
| Endothelin-1 | Sigma Aldrich | E7764 | |
| Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N’,N’-tetra acetic acid (EGTA) | Sigma Aldrich | E3889 | |
| Ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA) | Sigma Aldrich | E9884 | |
| HEPES | Sigma Aldrich | H3784 | |
| Nw-nito-L-arginine methyl ester hydrochloride | Sigma Aldrich | N5751 | |
| Magnesium sulfate (MgSO4) | Sigma Aldrich | M7506 | |
| Potassium chloride (KCL) | Sigma Aldrich | P3911 | |
| Potassium phosphate (KH2PO4) | Sigma Aldrich | P5655 | |
| Papaverine | Sigma Aldrich | P3510 | |
| Sodium bicarbonate (NaHCO3 ) | Sigma Aldrich | S6014 | |
| Sodium chloride (NaCl) | Sigma Aldrich | S7653 | |
| Sodium phosphate monobasic monohydrate (NaH2Po4) | Sigma Aldrich | S9638 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Forceps | Finescience tools | 15000-08 | |
| Inverted microscope | Zeiss Achromat | ||
| Laboratory tubing | Euro-Pharm | 250100306F999 | |
| Needle/pippette puller | David kopf instruments | 720 | |
| Ophthalmic monofilament nylon suture | Surgical specialties | A7756N | |
| Scissors | Finescience tools | 150000-08 | |
| Vessel Chamber | DMT | VAS v.2.1 |
References
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