Summary

Isolamento Simultâneo de Cardiomiócitos de Alta Qualidade, Células Endoteliais e Fibroblastos de um Coração de Rato Adulto

Published: May 19, 2017
doi:

Summary

Vários protocolos foram desenvolvidos e descritos para o isolamento de diferentes tipos de células cardíacas a partir de um coração de rato. Aqui, descreve-se um protocolo otimizado que permite o isolamento de tipos de células cardíacas maiores (cardiomiócitos, células endoteliais e fibroblastos) de alta qualidade de uma única preparação, reduzindo os custos experimentais.

Abstract

O rato é um modelo animal importante utilizado na investigação cardiovascular e as células cardíacas de rato são utilizadas rotineiramente para a análise in vitro dos mecanismos moleculares da progressão da doença cardiovascular, tais como hipertrofia cardíaca, fibrose e aterosclerose. Embora tenham sido feitas várias tentativas com sucesso variável para desenvolver linhas celulares imortalizadas a partir do sistema cardiovascular para compreender estes mecanismos celulares, as células primárias oferecem um ambiente mais natural e próximo ao ambiente in vivo para tais estudos. Por conseguinte, diferentes laboratórios que trabalham num tipo de célula particular desenvolveram protocolos para isolar tipos individuais de células cardíacas de ratos de interesse. Um protocolo que permite o isolamento de mais de um tipo de célula, no entanto, está faltando. Aqui é descrito um protocolo otimizado que permite o isolamento de tipos de células cardíacas principais de alta qualidade (cardiomiócitos, células endoteliais e fibroblastos) a partir de uma única preparação e permiteR para análises celulares. Isso permite o uso mais eficiente dos recursos disponíveis, o que pode economizar tempo e reduzir os custos de pesquisa.

Introduction

Os modelos de roedores têm sido usados ​​há muito tempo como ferramentas para ampliar nossa compreensão da fisiologia cardiovascular na saúde e na doença. 1 Embora estes modelos animais nos permitam compreender a fisiopatologia de uma doença a nível de órgãos e analisar a farmacocinética e a farmacodinâmica de vários agentes farmacológicos utilizados no tratamento de doenças cardiovasculares, a compreensão dos mecanismos moleculares do desenvolvimento de doenças cardiovasculares ea contribuição de uma determinada doença Tipo celular requer o uso de modelos de cultura celular in vitro . Para este fim foram desenvolvidas diferentes linhas celulares imortalizadas do sistema cardiovascular; 2 , 3 contudo, as células primárias recentemente isoladas são fisiológica e funcionalmente mais relevantes para os tecidos e organismos vivos.

O coração é um órgão versátil que contém todos os principais tipos de células do sistema cardiovascular.Ystem, eo rato coração ainda é um modelo comumente usado para a compreensão da fisiologia cardiovascular. Durante as últimas décadas, foram descritos métodos diferentes para o isolamento de tipos de células individuais a partir de tecido cardíaco; 4 , 5 , 6 , 7 no entanto, estes métodos centram-se apenas no isolamento de um tipo de célula específico resultando na perda de outros tipos de células que não podem mais ser utilizadas para análise celular. Descreve-se aqui um protocolo otimizado que permite o isolamento simultâneo e de alta qualidade dos principais tipos celulares de tecido cardíaco, isto é, cardiomiócitos, células endoteliais e fibroblastos. Todos estes tipos de células podem ser utilizados em diferentes configurações experimentais 8 , 9 , 10 e para a análise de interacções célula-célula a partir do mesmo animal.

Protocol

A investigação está em conformidade com o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório publicado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH Publication No. 85-23 1985) e foi aprovado pelo comitê de ética local da Universidade de Giessen. Utilizaram-se ratos Wistar machos adultos pesando 200 – 250 g neste estudo. 1. Autoclavagem Pelo menos um dia antes do procedimento a ser realizado, autoclave todos os instrumentos cirúrgicos, pontas de pipeta e pipetas Pasteu…

Representative Results

O procedimento de isolamento resulta num rendimento de 70 a 80% de cardiomiócitos estriados viáveis, em forma de bastonete ( Figuras 2A e 2C ) que podem ser utilizados para experiências planeadas. No nosso laboratório, os cardiomiócitos são rotineiramente utilizados para análise da sinalização de Ca 2+ . A Figura 5A ilustra as oscilações intracelulares de cálcio [Ca2 + ] i em re…

Discussion

Neste artigo, descreve-se um protocolo reprodutível para o isolamento e cultura de miócitos cardíacos, células endoteliais e fibroblastos. Este protocolo descreve o isolamento simultâneo e de alta qualidade dos principais tipos celulares de tecido cardíaco, isto é , cardiomiócitos, células endoteliais e fibroblastos em oposição a apenas um tipo de célula. Um passo crítico no procedimento de isolamento é a digestão adequada do tecido cardíaco. Se a digestão estiver incompleta, ainda pode ser obt…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

O apoio técnico de L. Rinaldi, S. Schäffer, D. Reitz, H. Thomas e A. Weber é reconhecido com gratidão. Os autores também desejam agradecer Dr. E. Martinson para extensa leitura de prova e edição de linguagem do manuscrito. O estudo foi apoiado pela Universidade de Giessen Anschubsfinanzierung concessão a M. Aslam e D. Gündüz.

Materials

anti-vWF Santa Cruz Biotech. SC-14014
Calcium chloride Merck 102378
Carnitin Sigma-Aldrich C0283
Collagenase type II Worthington LS004176
Creatin Sigma-Aldrich C0780
D-Glucose Merck 108342
Dil-Ac-LDL Thermo Scientific L3484
EDTA Solution (0.2 M) Biochrome AG L2113
Embeding solution Citiflour AF1-25
Endothelial cell medium MV2 PromoCell C-22022
Foetal calf serum (FCS) Biochrome AG S0615
Gentamicin Serva Chemicals 47991
HEPES Sigma-Aldrich H0887
Isoflurane Abbott TU 061219
Laminin  Roche/Sigma 11243217001
M199 medium Thermo Scientific 11150059
M199 medium (Powder) Biochrome AG T061
Magnesium sulphate Sigma-Aldrich 63138
Mouse anti-rat CD31 antibody (TLD-3A12) Thermo Scientific MA1-81051
NaCl solution (0.9%), Sterile B. Braun 30820080
Pan mouse IgG beads (Dynabeads) Thermo Scientific 11041
Paraformaldehyde (PFA) 4% Solution Santa Cruz Biotech. sc-281692
Penicillin-Streptomycin Thermo Scientific 15070-063
Phosphate buffer saline (PBS) 1x  PAN-Biotech P04-36500
Plastic consumables Greiner Bio-One
Potassium Chloride Merck 4933
Potassium dihydrogen phosphate Merck 7873
Sodium Chloride Merck 6404
Sodium Hydroxide Solution (2 N) Merck 109136
Sterile filtration system Thermo Scientific 5660020
Taurine Sigma-Aldrich T8691
TO-PRO Thermo Scientific T3605
Trypsin-EDTA Solution (10X) Sigma-Aldrich T4174
Water, Sterile B. Braun

Riferimenti

  1. Zaragoza, C., et al. Animal models of cardiovascular diseases. J Biomed Biotechnol. 2011, 497841 (2011).
  2. Claycomb, W. C., et al. HL-1 cells: a cardiac muscle cell line that contracts and retains phenotypic characteristics of the adult cardiomyocyte. Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (6), 2979-2984 (1998).
  3. Barbieri, S. S., Weksler, B. B. Tobacco smoke cooperates with interleukin-1beta to alter beta-catenin trafficking in vascular endothelium resulting in increased permeability and induction of cyclooxygenase-2 expression in vitro and in vivo. FASEB J. 21 (8), 1831-1843 (2007).
  4. Piper, H. M., Probst, I., Schwartz, P., Hutter, F. J., Spieckermann, P. G. Culturing of calcium stable adult cardiac myocytes. J Mol Cell Cardiol. 14 (7), 397-412 (1982).
  5. Xu, X., Colecraft, H. M. Primary culture of adult rat heart myocytes. J Vis Exp. (28), (2009).
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Citazione di questo articolo
Gündüz, D., Hamm, C. W., Aslam, M. Simultaneous Isolation of High Quality Cardiomyocytes, Endothelial Cells, and Fibroblasts from an Adult Rat Heart. J. Vis. Exp. (123), e55601, doi:10.3791/55601 (2017).

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