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Articolo metodologico

Fette di cuore ventricolare dell'asse corto dell'urina per gli studi elettrofisiologici

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DOI:

10.3791/55725

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4 giugno 2017

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In questo articolo

Sommario

Qui descriviamo la preparazione di fette ventricolari vitali da topi adulti e il loro utilizzo per registrazioni potenziali di azione elettrodo. Queste preparazioni multicellulari forniscono una struttura tissutale conservata in vivo , che li rende un prezioso modello per studi elettrofisiologici e farmacologici in vitro .

Abstract

Cardiomiociti murini sono stati ampiamente utilizzati per studi in vitro di fisiologia cardiaca e nuove strategie terapeutiche. Tuttavia, le preparazioni multicellulari di cardiomiociti dissociati non rappresentano la struttura complessa in vivo di cardiomiociti, non miociti e matrice extracellulare, che influenza sia le proprietà meccaniche che elettrofisiologiche del cuore. Qui descriviamo una tecnica per preparare fette ventricolari vitali di cuori adulti con un tessuto tissutale in vivo e dimostrare la loro idoneità alle registrazioni elettrofisiologiche. Dopo l'escissione del cuore, i ventricoli vengono separati dall'atria, perfezionati con soluzione Ca 2+ -libera contenente 2,3-butanedione monoxime e incorporati in un blocco agarosio a basso contenuto di fusione al 4%. Il blocco è posto su un microtomo con una lama vibrante, e fettine di tessuto con uno spessore di 150-400 μm sono preparate mantenendo la vibrazione freDella lama a 60-70 Hz e spostare la lama in avanti in modo più lento possibile. La spessore delle fette dipende dall'ulteriore applicazione. Le fette vengono conservate in soluzione di Tyrode ghiacciata con 0,9 mM Ca 2+ e 2,3-butanedione monoxime (BDM) per 30 minuti. Successivamente, le fette vengono trasferite a 37 ° C di DMEM per 30 minuti per lavare il BDM. Le fette possono essere utilizzate per studi elettrofisiologici con elettrodi taglienti o matrici di microelettrodi, per misurare le forze per analizzare la funzione contrattile o per indagare l'interazione tra i cardiomiociti derivanti dalle cellule staminali trapiantati e il tessuto ospite. Per registrazioni di elettrodo nitide, una fetta viene posta in un piatto di coltura da 3 cm sulla piastra riscaldante di un microscopio invertito. La fetta è stimolata con un elettrodo unipolare e potenziali d'azione intracellulari di cardiomiociti all'interno della fetta sono registrati con un elettrodo di vetro nitido.

Introduzione

Le fette di tessuto sottile sono state utilizzate frequentemente nella scienza di base poiché Yamamot e Mcllwain hanno mostrato nel 1966 che l'attività elettrica delle fette del cervello è mantenuta in vitro 1 . Da allora, studi elettrofisiologici e farmacologici sono stati condotti su fette da cervello 2 , fegato 3 , polmone 4 e tessuto miocardico 5 , 6 , 7 . Le prime registrazioni di patch-clamp in fette ventricolari da cuori di ratto neonatale sono state descritte ....

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Protocollo

La manipolazione degli animali deve essere conforme alle linee guida del comitato locale per la protezione degli animali e alla direttiva 2010/63 / UE del Parlamento europeo.

1. Preparare soluzioni

  1. Preparare la soluzione di Tyrode senza Ca 2+ (composizione in mM): NaCl 136, KCl 5,4, NaH 2 PO 4 0,33, MgCl2 1, glucosio 10, HEPES 5, 2,3-butanedione monoxime (BDM) 30. Regolare il pH a 7,4 Con NaOH a 4 ° C.
  2. Preparare la soluzione di Tyrode con Ca 2+ (composizione in mM): NaCl 136, KCl 5,4, NaH 2 PO 4 0,33, MgCl2 1, glucosio 10, HEPES 5, BDM 30, CaCl2 0,9. Re....

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Risultati

L'infarto miocardico porta ad una perdita praticamente irreversibile di cardiomiociti. La terapia sostitutiva cellulare che utilizza cardiomiociti derivanti da cellule staminali per la rigenerazione cardiaca esogena è un approccio terapeutico promettente. L'integrazione elettrica e la maturazione delle cellule trapiantate sono fondamentali per la sicurezza e l'efficienza della terapia sostitutiva delle cellule.

Per.......

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Discussione

Le fetture ventricolari consentono studi elettrofisiologici, farmacologici e meccanici con una struttura tissue preservata in vivo e accesso diretto della tecnologia di misura a tutte le regioni del cuore. Le proprietà del potenziale fisiologico di azione sono state dimostrate in fette embrionali, neonatali e adulti 9 , 10 , 11 . La vitalità delle fette, ad eccezione degli strati superficiali direttamente danneggiati d.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da dichiarare.

Ringraziamenti

Riconosciamo il sostegno offerto dai laboratori e dalla struttura animale dell'Istituto di Neurofisiologia. Questo lavoro è stato sostenuto dalla Walter und Marga Boll-Stiftung, dalla Köln Fortune e dalla Deutsche Stiftung für Herzforschung.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Leica VT 1000sLeica Microsystems, Wetzlar, GermaniaMicrotomo con lama vibrante.
Lame in acciaio inossidabileCampden Instruments, Loughborough, Inghilterra7550-1-SS
Pipette PasteurSigma-Aldrich, St. Louise, USAZ627992
Fine brush, e.g. misura 6 (4/32")VWR, International, Radnor, USA149-2125
Tavolo
autocostruito Molt per l'inclusione di ventricoli in agarosioautoprodotto
1 ml siringaBecton, Dickinson; Franklin Lakes, USA300013
27 G x 3/4'' AghiBraun, Melsungen, Germania4657705
20 G 11/2'' Aghi4657519
Forbice piccolaWPI, Sarasota, USA501263
Pinzette #5, 0,1 x 0,06 mmpunta WPI, Sarasota, USA500342
Gas ossigeno (grado medico O2)Linde, Monaco di Baviera, Germania
Gas carbogen (95 % O2, 5 % CO2)Linde, Monaco di Baviera, Germania
NaClSigma-Aldrich, St. Louise, USA7647-14-5
KClSigma-Aldrich, St. Louise, USA746436
CaCl2Sigma-Aldrich, St. Louise, USA746495
KH2PO4Sigma-Aldrich, St. Louise, Stati UnitiNIST200B
HEPESSigma-Aldrich, St. Louise, Stati Uniti51558
NaHCO3Sigma-Aldrich, St. Louise, Stati UnitiS5761
D(+)-glucosioSigma-Aldrich, St. Louise, Stati UnitiG8270
MgSO4Sigma-Aldrich, St. Louise, Stati UnitiM7506
NaOHSigma-Aldrich, St. Louise, Stati UnitiS8045
Colla cianoacrilicaHenkel, Dü sseldorf, Germania
Agarosio Roth a basso punto di fusione, Karlsruhe, Germania6351.2
Eparina-sodico-25000 I.E./5 mLRatiopharm, Ulm, Germania
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), glucosio alto, GlutaMAXThermoScientific, Waltham, USA10566016
SEC-10LX Amplifiernpi electronic GmbH, Tamm, GermaniaSEC-10LX
EPC 9HEKA Elektronik GmbH, Lambrecht, Germania
Zeiss Axiovert 200Zeiss, Oberkochen, Germania
Micromanipolatore a basso ingrandimentoNarashige, Tokyo, GiapponeNm-3
Micromanipolatore a tre assi ad alto ingrandimentoNarashige, Tokyo, GiapponeMHW-3
Pompadi perfusione peristalticaMulti Channel Systems, Reutlingen, GermaniaPPS2
Regolatore di temperatura a 2 canaliMulti Channel Systems, Reutlingen, GermaniaTCO02
Stimolatore di impulsi quadratoNatus Europe GmbH, Planegg, GermaniaGrass SD9
Capillari in vetroWPI, Sarasota, USA1B150F-1
di preparazione

Riferimenti

  1. Yamamoto, C., McIlwain, H. Electrical activities in thin sections from the mammalian brain maintained in chemically-defined media in vitro. J Neurochem. 13, 1333-1343 (1966).
  2. Colbert, C. M. Preparation of cortical brain slices for e....

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Ristampe e permessi

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