Preparazione standardizzata dell'anello coronarico di ratto e registrazione in tempo reale delle variazioni di tensione dinamica lungo il diametro del vaso
Summary
Il presente protocollo descrive la tecnica del miografo a filo per misurare la reattività vascolare dell’arteria coronaria del ratto.
Abstract
Come evento chiave delle malattie del sistema cardiovascolare, la malattia coronarica (CAD) è stata ampiamente considerata come il principale colpevole di aterosclerosi, infarto miocardico e angina pectoris, che minacciano seriamente la vita e la salute delle persone in tutto il mondo. Tuttavia, come registrare le caratteristiche biomeccaniche dinamiche dei vasi sanguigni isolati ha a lungo sconcertato le persone. Nel frattempo, il posizionamento preciso e l’isolamento delle arterie coronarie per misurare i cambiamenti di tensione vascolare dinamica in vitro sono diventati una tendenza nello sviluppo di farmaci CAD. Il presente protocollo descrive l’identificazione macroscopica e la separazione microscopica delle arterie coronarie di ratto. La funzione di contrazione e dilatazione dell’anello coronarico lungo il diametro del vaso è stata monitorata utilizzando il sistema multi miografo stabilito. I protocolli standardizzati e programmati di misurazione della tensione dell’anello coronarico, dal campionamento all’acquisizione dei dati, migliorano enormemente la ripetibilità dei dati sperimentali, garantendo l’autenticità dei record di tensione vascolare dopo interventi fisiologici, patologici e farmacologici.
Introduction
La malattia coronarica (CAD) è stata ampiamente riconosciuta e preoccupata come una malattia cardiovascolare tipica e rappresentativa, essendo la principale causa di morte sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo 1,2. Come via di afflusso di sangue e ossigeno per la normale funzione fisiologica cardiaca, il sangue circolante entra e nutre il cuore attraverso due arterie coronarie principali e una rete vascolare del sangue sulla superficie del miocardio 3,4. I depositi di colesterolo e grasso nelle arterie coronarie interrompono l’afflusso di sangue del cuore e la violenta risposta infiammatoria del sistema vascolare, causando aterosclerosi, angina stabile, angina instabile, infarto miocardico o morte cardiaca improvvisa 5,6. In risposta alla stenosi patologica delle arterie coronarie, il battito cardiaco fisiologico accelerato compensatorio soddisfa l’afflusso di sangue del cuore stesso o degli organi vitali del corpo aumentando la produzione del ventricolo sinistro7. Se la stenosi coronarica prolungata non viene alleviata in tempo, in alcune aree del cuorepossono svilupparsi nuovi vasi sanguigni estesi. Allo stato attuale, il trattamento clinico della CAD adotta spesso trombolisi farmacologica o trombolisi meccanica chirurgica e un bypass vascolare bionico esogeno con farmaci frequenti e grande disabilità chirurgica9. Pertanto, l’indagine funzionale dell’attività fisiologica dell’arteria coronaria è ancora una svolta urgente per le malattie cardiovascolari10.
Non ci sono mezzi tecnici disponibili per rilevare l’attività fisiologica coronarica, ad eccezione dei sistemi di telemetria wireless, che possono registrare dinamicamente la pressione coronarica in vivo , la tensione vascolare, la saturazione di ossigeno nel sangue e i valori di pH11. Pertanto, considerando la segretezza e la complessità delle arterie coronarie, l’identificazione accurata e l’isolamento delle arterie coronarie sono senza dubbio le scelte migliori per esplorare molteplici meccanismi di CAD in vitro4.
Un sistema multimilografo di serie, in particolare un rilevatore di tensione microvascolare a micrografia a filo (vedi Tabella dei materiali), è un dispositivo commerciabile molto maturo per la registrazione in vitro di cambiamenti di tensione tissutale di piccoli tubi vascolari, linfatici e bronchiali con le caratteristiche di alta precisione e registrazione dinamica continua12. Il suddetto sistema è stato ampiamente utilizzato per registrare in vitro le caratteristiche di tensione tissutale di strutture di cavità con diametri da 60 μm a 10 mm. Le caratteristiche di riscaldamento continuo della piattaforma della micrografia a filo compensano in gran parte la stimolazione dell’ambiente esterno avverso. Nel frattempo, gli input costanti della miscela di gas e i valori di pH ci consentono di ottenere dati più accurati sulla tensione vascolare in uno stato fisiologico simile13. Tuttavia, considerando la complessità della localizzazione anatomica delle arterie coronarie di ratto (Figura 1), il suo isolamento ha lasciato perplessi e limitato l’esplorazione del meccanismo di malattie cardiovascolari diversificate e lo sviluppo di farmaci. Pertanto, il presente protocollo introduce in dettaglio la posizione anatomica e il processo di separazione dell’arteria coronaria del ratto, seguito dalla misurazione della tensione sulla piattaforma della micrografiaa filo 14.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il disturbo della microcircolazione coronarica, che coinvolge una vasta gamma di pazienti con CAD, è stato gradualmente riconosciuto e ha riguardato le basi per un’adeguata perfusione del miocardio. Considerando le gravi complicanze della malattia coronarica improvvisa e delle malattie cardiovascolari, la prevenzione e il trattamento tempestivi dei farmaci sono estremamente importanti per un individuo clinico con CAD17. Inevitabilmente, la segretezza dell’anatomia coronarica e la complessità del…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato dal progetto Key R&D del Sichuan Provincial Science and Technology Plan (2022YFS0438), dalla National Natural Science Foundation of China (82104533), dalla China Postdoctoral Science Foundation (2020M683273) e dal Science & Technology Department of Sichuan Province (2021YJ0175).
Materials
| Apigenin | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | 150731 | |
| CaCl2 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A501330 | |
| D-glucose | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A610219 | |
| HEPES | Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, China | S3872 | |
| KCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100395 | |
| KH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100781 | |
| LabChart Professional version 8.3 | ADInstruments, Australia | — | |
| MgCl2·6H2O | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100288 | |
| Multi myograph system | Danish Myo Technology, Aarhus, Denmark | 620M | |
| NaCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100241 | |
| NaHCO3 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100865 | |
| Steel wires | Danish Myo Technology, Aarhus, Denmark | 400447 | |
| U46619 | Sigma, USA | D8174 |
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