Évaluation de la réactivité de la tonalité vasculaire à l’aide d’artères mésentériques isolées avec focalisation sur la modulation par les tissus adipeux Perivasculaires
Summary
Le protocole décrit l’utilisation de la myographie de fil pour évaluer la tension isométrique transmurale des artères mésentériques isolées des souris, avec une prise en considération spéciale de la modulation par des facteurs libérés des cellules endothéliales et des tissus adipeux périivasculaires.
Abstract
La réactivité des tonus vasculaires aux stimuli pathophysiologiques contribue au développement d’un large éventail de maladies cardiovasculaires et métaboliques. La dysfonction endothéliale représente un grand coupable pour la vasodilatation réduite et la vasoconstriction accrue des artères. Les tissus adipeux (gras) entourant les artères jouent un rôle important dans la régulation de la relaxation dépendante de l’endothélium et/ou de la contraction des cellules musculaires lisses vasculaires. Les pourparlers croisés entre l’endothélium et les tissus adipeux périvasculaires peuvent être évalués ex vivo à l’aide de vaisseaux sanguins montés par un système de myographie par fil. Cependant, des paramètres optimaux devraient être établis pour les artères dérivées d’animaux de différentes espèces, âges, origines génétiques et/ou conditions pathophysiologiques.
Introduction
Les dilatations et les constrictions des artères sont obtenues par des relaxations et des contractions, respectivement, de leurs cellules musculaires lisses vasculaires. Les changements dans la réactivité vasculaire des petites artères contribuent à la régulation homéostatique de la pression artérielle par les nerfs et les hormones autonomes présents dans le sang (p. ex. catécholamines, angiotensine II, sérotonine, vasopressine). Au niveau local, les réponses vasculaires des cellules musculaires lisses sont modulées par des signaux provenant des cellules endothéliales de l’intima et du tissu adipeux entourant les artères (figure 1).
L’endothélium n’est pas seulement une barrière passive, mais sert également de surface pour échanger des signaux entre le sang et les cellules musculaires lisses vasculaires sous-jacentes. En libérant diverses substances vasoactives, l’endothélium joue un rôle crucial dans le contrôle local des réponses des tonus vasculaires1. Par exemple, en réponse à l’acétylcholine, l’oxyde nitrique synthase endothélial (eNOS) est activé dans l’endothélium pour produire de l’oxyde nitrique (NO), ce qui induit la relaxation du muscle lisse vasculaire sous-jacent en activant la guanylyl cyclase soluble (sGC) 2. les autres substances vasoactives comprennent les produits des cyclooxygénases (p. ex., prostacycline et thromboxane A2), la lipoxygénase (p. ex., les acides 12-hydroxyeicosatetraénoïque, 12-HETE) et les monooxygénases du cytochrome P450 (hetes et les acides époxyyicosatriénoïques, les EETs), les espèces réactives de l’oxygène (ROS) et les peptides vasoactifs (p. ex., l’endothéline-1 et l’angiotensine II) et les facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF)3. Un équilibre délicat entre les vasodilatateurs et les vasoconstricteurs dérivés de l’endothélium maintient le ton vasomoteur local4,5.
La dysfonction endothéliale est caractérisée par l’altération de la vasodilatation dépendante de l’endothélium6, une caractéristique du vieillissement vasculaire7. Avec l’âge, la capacité de l’endothélium à favoriser la vasodilatation est progressivement réduite, due en grande partie à une diminution de la biodisponibilité non, ainsi que l’expression anormale et la fonction d’eNOS dans l’endothélium et sGC dans les cellules musculaires lisses vasculaires8 , le 9 , 10. réduction aucune biodisponibilité ne potentialise la production de vasoconstricteurs dépendants de l’endothélium11,12. Dans les artères âgées, la dysfonction endothéliale provoque une hyperplasie dans les milieux, comme le reflètent les augmentations marquées de l’épaisseur de paroi, le nombre de noyaux médiaux, qui rappellent l’épaississement artériel dans l’hypertension et l’athérosclérose observée dans les patients13,14. De plus, des affections pathophysiologiques telles que l’obésité, le diabète ou l’hypertension accélèrent le développement de la dysfonction endothéliale15,16.
Le tissu adipeux perivasculaire (PVAT) libère de nombreuses adipokines pour réguler la structure vasculaire et la fonction17. L’effet anti-contractile de la pvat est médié par des facteurs relaxants, tels que l’adiponectine, non, le peroxyde d’hydrogène et le sulfure d’hydrogène18,19,20. Cependant, en fonction de l’emplacement et de l’État pathophysiologique, la PVAT peut également améliorer les réponses contractiles dans diverses artères21. Les substances pro-contractiles produites par la pvat comprennent l’angiotensine-II, la leptine, la résistine et les ROS22,23. Dans la plupart des études sur les vaisseaux sanguins isolés, la pvat a été considérée comme un soutien structurel simple pour le système vasculaire et ainsi enlevée lors de la préparation des segments de l’anneau des vaisseaux sanguins. Étant donné que le dysfonctionnement adipeux représente un facteur de risque indépendant pour l’hypertension et les complications cardiovasculaires associées24, la pvat entourant les vaisseaux sanguins doit être envisagée lors de l’étude de la réactivité vasculaire de différentes artères.
Les systèmes de myographes multi-fils ont été largement utilisés pour étudier les fonctions vasomotrices d’une variété de vaisseaux sanguins, y compris l’aorte, les artères mésentériques, rénales, fémorales, cérébrales et coronaires25,26. Les protocoles décrits ici utiliseront la myographie de fil pour évaluer la réactivité vasculaire dans les artères mésentériques isolées des modèles de souris génétiquement modifiées, avec un accent particulier sur la modulation par la PVAT.
Protocol
Representative Results
Discussion
Outre les cellules endothéliales, les signaux dérivés de la PVAT jouent un rôle important dans la régulation de la réactivité de la tonalité musculaire lisse30. La pvat saine libère non et l’adiponectine anti-inflammatoire pour exercer un effet anti-contractile sur les artères, qui est perdue dans des conditions pathologiques telles que l’obésité et le syndrome métabolique31,32. Dans les États de la maladie, la pvat contr…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ces travaux ont été soutenus financièrement par les subventions du Research Grant Council de Hong Kong [17124718 et 17121714], le Fonds de recherche en santé et en médecine de Hong Kong [13142651 et 13142641], le Fonds de recherche collaborative de Hong Kong [C7055-14G], et le national Basic Programme de recherche de la Chine [973 programme 2015CB553603].
Materials
| Acetylcholine | Sigma-Aldrich | A6625 | Stock concentration: 10-1 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M |
| L-NAME (Nω-nitro-L-arginine methyl ester) | Sigma-Aldrich | N5751 | Stock concentration: 3 x 10-2 M Working concentration: 10-4 M |
| Phenylephrine | Sigma-Aldrich | P6126 | Stock concentration: 10-2 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M |
| U46619 (9,11-dideoxy-9α,11αmethanoepoxy prostaglandin F2α) | Enzo | BML-PG023-0001 | Stock concentration: 10-5 M Working concentration: 1-3 x 10-8 M |
| Multiwire myograph | Danish MyoTechnology (DMT) | 620M | |
| PowerLab 4/26 | ADInstruments | ML848 | |
| Labchart7 | ADInstruments | – | |
| Adipo-SIRT1 wild type mice | Laboratory Animal Unit, The University of Hong Kong | CULATR NO.: 4085-16 | |
| Silicon-coated Petri dishes | Danish MyoTechnology (DMT) | ||
| Tungsten wires | Danish MyoTechnology (DMT) | 300331 | |
| Surgical tools |
Referências
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