Contractilidad Mediciones en músculos papilares aislados para la Investigación de Cardíaca inotropía en ratones
Summary
Músculo papilar ventricular izquierdo murino se puede utilizar para investigar la contractilidad cardíaca in vitro. En este artículo se describe en detalle el aislamiento y los protocolos experimentales para estudiar las características contráctiles cardiacas.
Abstract
Del músculo papilar aislado a partir de corazones de ratón adulto se puede utilizar para estudiar la contractilidad cardíaca durante las diferentes fisiológicas / condiciones patológicas. Las características contráctiles se pueden evaluar de manera independiente de las influencias externas, como el tono vascular o el estado neurohormonal. Representa un enfoque científico entre las mediciones de células individuales con miocitos cardíacos aislados y los estudios in vivo, como la ecocardiografía. Por lo tanto, preparaciones de músculo papilar sirven como un excelente modelo para estudiar la fisiología cardiaca / fisiopatología y puede ser utilizado para investigaciones como la modulación por agentes farmacológicos o la exploración de modelos de animales transgénicos. Aquí se describe un método para aislar el músculo papilar anterior izquierda murino para investigar la contractilidad cardíaca en una configuración de baño de órganos. En contraste con una preparación tira de músculo aislado de la pared ventricular, el músculo papilar se puede preparar in toto sin dañar el músculo tissue severamente. La configuración de baño de órganos consiste en varias cámaras de baño de órganos de electrodos equipado con control de temperatura, gaseados y. El músculo papilar aislado se fija en la cámara de baño de órganos y estimuló eléctricamente. La fuerza de contracción evocada se registra utilizando un transductor de presión y parámetros tales como contracción fuerza de la amplitud y la contracción se analizan cinética. Diferentes protocolos experimentales se pueden realizar para investigar el calcio y la contractilidad dependiente de la frecuencia, así como curvas dosis-respuesta de los agentes contráctiles tales como catecolaminas u otros productos farmacéuticos. Además, las condiciones patológicas como la isquemia aguda pueden ser simulados.
Introduction
La investigación de las proteínas como los canales iónicos referencia su papel de la contractilidad cardíaca es esencial para descubrir diferentes mecanismos patogénicos y establecer nuevas estrategias terapéuticas para las enfermedades cardiacas como la isquemia y la insuficiencia cardíaca.
La función contráctil de los cardiomiocitos de mamífero se sabe que está modulada por diversos canales iónicos, transportadores y otras proteínas. Potencial de acción evocados activación de tensión depende del sarcolema de tipo L de Ca 2 + canales conduce a Ca 2 + afluencia desde el espacio extracelular y posteriormente a Ca 2 + inducida por Ca 2 + liberación (CICR) 1, lo que desencadena la contracción celular 2. Ca 2 + -señalización juega un papel central en la contractilidad cardíaca y la adaptación al estrés fisiológico o patológico. Las catecolaminas activan los receptores beta-adrenérgicos cardíacos, estimulando así la adenilciclasa (AC) que sintetiza cAMP. Al estar activada, protein quinasa A (PKA) fosforila diferentes intracelulares y de membrana proteínas asociadas como de tipo L de Ca 2 + canales, fosfolamban y receptores de rianodina que resulta en la modificación de Ca 2 + transitorios y 1,3,4 contractilidad cardíaca. cAMP se degrada por la fosfodiesterasa (PDE). La activación de los receptores acoplados a Gs distintos de beta-adrenoceptores también conduce a la acumulación de cAMP.
La técnica de las mediciones de contractilidad en tiras de músculo ventricular aislado está bien establecido para las especies de mamíferos más grandes 5-8. En base a la posibilidad de orientación de genes en ratones es importante establecer métodos para analizar la fisiología cardiaca murino. Sin embargo, los datos existentes sobre las propiedades fisiológicas de las preparaciones musculares aisladas en ratones difieren dependiendo de las condiciones experimentales 9-12.
El método descrito se utiliza para analizar la contractilidad cardíaca de pre músculo papilar ventricular izquierdoprepara- in vitro. Investigación de la contractilidad cardiaca se lleva a cabo en ausencia de influencias que modifican la contractilidad cardiaca in vivo, como la presión arterial, la estimulación neurohumoral y estrés físico o metabólico. La tasa de latidos de la preparación muscular contratación puede ser rigurosamente definido y cambió arbitrariamente. Twitch fuerza puede ser analizado en el contexto de estímulos específicos tales como la concentración de calcio, superando la frecuencia o la temperatura. Además, este método puede ser utilizado para investigar diferentes componentes de la vía de señalización y para comparar el rendimiento cardíaco de modelos de ratones modificados genéticamente mediante el control de las condiciones experimentales mencionadas anteriormente.
Protocol
Representative Results
Discussion
En este manuscrito se describe un método para investigar la contractilidad del músculo papilar murino in vitro que puede ser usado para responder a varias preguntas científicas relacionadas con la fisiología del corazón y de la patología en ratones así como para apoyar el análisis de las líneas transgénicas y el descubrimiento de nuevos enfoques farmacéuticos para el tratamiento de disfunciones cardíacas. Se ilustra el uso de este método para evaluar las propiedades fisiológicas, patológicas y fa…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por la Deutsche Forschungsgemeinschaft (de KFO 196 "Signaltransduktion bei adaptativen und maladaptiven kardialen Remodelación-Prozessen", FR 1638 / 1-2) y por el (Centro DZHK Alemán de Investigaciones Cardiovasculares, una parte de los centros alemanes de Investigación en Salud , que es un BMBF (Ministerio alemán de Educación e Investigación) de 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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