Medidas de contratilidade no isolado músculos papilares de Investigação de Cardiac inotropia em Ratos
Summary
Músculo papilar do ventrículo esquerdo de murino pode ser usado para investigar in vitro a contractilidade cardíaca. Este artigo descreve em detalhes o isolamento e protocolos experimentais para estudar características contráteis cardíacas.
Abstract
Músculo papilar isolado a partir de corações de rato adulto pode ser utilizado para estudar a contractilidade cardíaca durante as diferentes condições patológicas / fisiológicas. As características contráteis pode ser avaliado de forma independente de influências externas, tais como tônus vascular ou o estado neuro-humorais. Descreve uma abordagem científica entre as medições de células individuais com os miócitos cardíacos isolados e estudos in vivo, como a ecocardiografia. Assim, preparações de músculo papilar servir como um excelente modelo para estudar a fisiologia cardíaca / fisiopatologia e pode ser utilizado para investigações como a modulação por agentes farmacológicos ou a exploração de modelos animais transgénicos. Aqui, nós descrevemos um método de isolamento do músculo papilar anterior esquerda murino para investigar a contractilidade cardíaca num banho de órgãos de configuração. Em contraste com a preparação de uma tira de músculo isolado a partir da parede ventricular, o músculo papilar podem ser preparados in toto sem danificar o músculo tissuum e severamente. A configuração banho de órgão é composto por várias câmaras de banho equipada órgão eletrodos, gaseados e com temperatura controlada. O músculo papilar isolado é fixo na câmara de banho de órgãos e estimulado eletricamente. A força de contração evocada é gravada usando um transdutor de pressão e parâmetros, tais como contração amplitude da força e contração muscular cinética são analisados. Diferentes protocolos experimentais podem ser realizadas para investigar o cálcio e contractilidade dependente da frequência, bem como as curvas de dose-resposta de agentes contrácteis, tais como catecolaminas e outros produtos farmacêuticos. Além disso, condições patológicas, como isquemia aguda pode ser simulado.
Introduction
A investigação de proteínas de canais iônicos, como referem o seu papel para a contratilidade cardíaca é essencial para descobrir diferentes pathomechanisms e estabelecer novas estratégias terapêuticas para doenças cardíacas como isquemia e insuficiência cardíaca.
Função contrátil de cardiomiócitos de mamíferos é conhecido por ser modulada por vários canais iônicos, transportadores e outras proteínas. Potencial de ação evocava a ativação de tensão dependente sarcolemal L-tipo canais de Ca2 + leva a influxo de Ca2 + do espaço extracelular e, posteriormente, ao Ca2 + induzida por Ca2 + release (CICR) 1, o que desencadeia a contração celular 2. Ca 2+ -signaling desempenha um papel central na contratilidade cardíaca e adaptação ao estresse fisiológico ou patológico. Catecolaminas ativar receptores beta-adrenérgicos cardíacos, estimulando assim adenililciclase (AC), que sintetiza cAMP. Sendo ativado, proteiN cinase A (PKA) fosforila diferentes proteínas associadas intracelulares e de membrana de tipo L como canais de Ca2 +, e receptores de rianodina fosfolambam, resultando em modificação de transientes de Ca 2+ e 1,3,4 contractilidade cardíaca. O AMPc é degradada pela fosfodiesterase (PDE). A activação dos outros do que os receptores beta-adrenérgicos Gs-acoplado também conduz à acumulação de cAMP.
A técnica das medições de contratilidade em tiras isoladas de músculo ventricular está bem estabelecida para espécies de mamíferos maiores 5-8. Com base na possibilidade de direccionamento de genes em ratinhos é importante para estabelecer métodos para analisar fisiologia cardíaca murino. No entanto, os dados existentes sobre as propriedades fisiológicas das preparações musculares isoladas em camundongos diferem dependendo das condições experimentais 9-12.
O método descrito é usado para analisar a contractilidade cardíaca de pré músculo papilar do ventrículo esquerdoparações in vitro. Investigação da contractilidade cardíaca é realizada na ausência de influências que modificam a contractilidade cardíaca in vivo, como a pressão sanguínea, a estimulação neuro-humoral e stress físico ou metabólica. A taxa de batimento da preparação muscular contratação pode ser rigorosamente definido e alterado arbitrariamente. Força de contração pode ser analisado no contexto de estímulos específicos, tais como a concentração de cálcio, batendo frequência ou temperatura. Além disso, este método pode ser usado para investigar diferentes componentes da via de sinalização e para comparar o desempenho cardíaco de modelos de ratinho geneticamente modificadas controlando as condições experimentais mencionadas acima.
Protocol
Representative Results
Discussion
Neste manuscrito nós descrevemos um método para investigar a contratilidade do músculo papilar murino in vitro que pode ser usada para responder a várias questões científicas relacionadas com a fisiologia do coração e patologia em ratos, bem como para apoiar a análise de linhagens transgênicas e da descoberta de novas abordagens farmacêuticas para o tratamento de disfunções cardíacas. Nós ilustram a utilização deste método para avaliar as propriedades fisiológicas, patológicas e farmacológi…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado pelo Deutsche Forschungsgemeinschaft (KFO 196 "Signaltransduktion bei adaptativen und maladaptiven kardialen Remodelação-Prozessen", FR 1638 / 1-2) e pelo (Centro Alemão DZHK for Cardiovascular Research, uma parte dos centros alemães de Pesquisa em Saúde , que é um BMBF (Ministério alemão da Educação e Investigação) iniciativa).
Materials
| Sodium chloride | Sigma-Aldrich | S7653 | |
| Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich | S5761 | |
| Potassium chloride | Sigma-Aldrich | P9333 | |
| Glucose | Sigma-Aldrich | D9434 | |
| Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | P5280 | |
| Calcium chloride dihydrate | Sigma-Aldrich | 223506 | |
| Magnesium sulfate heptahydrate | Sigma-Aldrich | 230391 | |
| Potassium phosphate monobasic | Sigma-Aldrich | P 5655 | |
| 2,3-Butanedione monoxime | Sigma-Aldrich | B0753 | |
| Forskolin | Sigma-Aldrich | F3917 | Hazard statement H312, solve in DMSO |
| 3-?Isobutyl-?1-?methylxanthine | Sigma-Aldrich | I5879 | Hazard statement H 302, solve in DMSO |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2650 | |
| Isoprenaline hydrochloride | Sigma-Aldrich | I5627 | Hazard statement H 315-H319-H335 |
| Sodium Heparine 250.000 IE/10ml | ratiopharm | PZN 3874685 | |
| Histamine dihydrochloride | Sigma-Aldrich | H7250 | Hazard statement H 315-H 317-H319- H334-H335 |
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