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Artículo de método

En Face Preparación del cojín endocárdico para el análisis de morfogénesis plana en embriones de ratón

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DOI:

10.3791/64207

27 de julio de 2022

En este artículo

Resumen

Clásicamente, el endocardio del primordio de la válvula embrionaria de ratón se ha analizado utilizando secciones transversales, coronales o sagitales. Nuestro novedoso enfoque para imágenes bidimensionales en la cara del endocardio en regiones valvulogénicas permite el análisis de polaridad plana y reordenamiento celular del endocardio durante el desarrollo de la válvula.

Resumen

El estudio de los mecanismos celulares y moleculares subyacentes al desarrollo del corazón de los mamíferos es esencial para abordar la cardiopatía congénita humana. El desarrollo de las válvulas cardíacas primitivas implica la transición epitelial a mesenquimal (EMT) de las células endocárdicas del canal auriculoventricular (AVC) y las regiones del tracto de salida (OFT) del corazón en respuesta a las señales inductivas locales de miocardio y endocardio. Una vez que las células se deslaminan e invaden la matriz extracelular (jalea cardíaca) ubicada entre el endocardio y el miocardio, se forman los cojines endocárdicos primitivos (CE). Este proceso implica que el endocardio tiene que llenar los huecos dejados por las células deslaminadas y tiene que reorganizarse para converger (estrechar) o extenderse (alargarse) a lo largo de un eje. La investigación actual ha implicado la vía de polaridad de células planas (PCP) en la regulación de la localización subcelular de los factores involucrados en este proceso. Clásicamente, las fases iniciales del desarrollo de la válvula cardíaca se han estudiado en secciones transversales de corazones embrionarios o en explantes ex vivo AVC u OFT cultivados en geles de colágeno. Estos enfoques permiten el análisis de la polaridad apico-basal, pero no permiten el análisis del comportamiento celular dentro del plano del epitelio o de los cambios morfológicos de las células migratorias. Aquí, mostramos un enfoque experimental que permite la visualización del endocardio en regiones valvulogénicas como un campo plano de células. Este enfoque experimental brinda la oportunidad de estudiar PCP, topología plana y comunicación intercelular dentro del endocardio de OFT y AVC durante el desarrollo de la válvula. Descifrar nuevos mecanismos celulares implicados en la morfogénesis de la válvula cardíaca puede contribuir a comprender la cardiopatía congénita asociada con defectos del cojín endocárdico.

Introducción

El corazón es el primer órgano funcional de un embrión de mamífero. Alrededor del día embrionario (E) 7.5 en ratones, las células precardíacas bilaterales del mesodermo forman la media luna cardíaca en el lado ventral1. La media luna cardíaca contiene dos poblaciones de células precardíacas que incluyen progenitores del miocardio y el endocardio2. Alrededor de E8.0, los precursores cardíacos se fusionan en la línea media, formando el tubo cardíaco primitivo que consta de dos tejidos epiteliales, el miocardio externo y el endocardio interno, que es un endotelio especializado separado por una matriz extracelular llamada ja....

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Protocolo

Los estudios en animales fueron aprobados por el Comité Ético de Experimentación Animal del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y por la Comunidad de Madrid (ref. PROEX 155.7/20). Todos los procedimientos con animales se ajustan a la Directiva 2010/63UE de la UE y la Recomendación 2007/526/CE relativa a la protección de los animales utilizados para experimentación y otros fines científicos, promulgada en la legislación española bajo el Real Decreto 1201/2005.

1. Obtención de AVC y/o OFTs (adaptado de Xiao et al. 25)

  1. Establezca cruces por la tarde entr....

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Resultados

Los datos generados utilizando este protocolo muestran que es posible realizar imágenes en la cara del endocardio del AVC. El primer objetivo fue analizar la forma celular del endocardio durante la formación de las válvulas a una resolución celular (Figura 1). Para resaltar las células endocárdicas individuales en E9.5, utilizamos dos cepas de ratones transgénicos. (1) ROSAmT/mG es un alelo reportero Cre fluorescente de dos colores (tdTomato/mT y EGF.......

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Discusión

El endocardio es una monocapa epitelial que cubre toda la superficie interna del tubo cardíaco embrionario. Durante el desarrollo de la válvula, las células endocárdicas en las regiones valvulares prospectivas se someten a EMT, por lo que las células endocárdicas transforman y reorganizan su citoesqueleto para deslaminarse desde el endocardio hacia la jalea cardíaca. Nosotros y otros hemos obtenido datos relevantes sobre el desarrollo valvular en embriones de ratón mediante el análisis de secciones transversales de coraz.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado por las subvenciones PID2019-104776RB-I00 y CB16/11/00399 (CIBER CV) de MCIN/AEI/10.13039/501100011033 a J. L. P. J.G.-B. fue financiado por el Programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid (2020-5ª/BMD-19729). T.G.-C. fue financiado por Ayudas para la Formación de Profesorado Universitario (FPU18/01054). Agradecemos a la Unidad de Microscopía e Imagen Dinámica del CNIC, CNIC, ICTS-ReDib, cofinanciado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y FEDER "A way to make Europe" (#ICTS-2018-04-CNIC-16). También agradecemos a A. Galicia y L. Méndez por la cría de ratones. El coste de esta publicación fue financiado en parte por fondos del Fondo....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
4-OH-TamoxifenoSigma AldrichH-6278
16 % ParaformaldheydeMicroscopía Electrónica Ciencias157-10Diluido al 4% en agua
anti-GFPAves LabsFGP-1010
anti-VECadherinBD Biosciences555289
Cabra anti-Pollo, Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA-11039
Cabra Anti-Ratón Alexa Fluor 647Jackson ImmunoResearch115-605-174
DAPIAppliChemA4099,0005
Portaobjetos Superfrost PLUSVWR631-010825 mm x 75 mm x 1,0 mm
Triton X-100Sigma AldrichX100-100ML
Tween 20A4974,0500AppliChem
Vectashield Montaje LaboratoriosvectoresH-1000-10
de medianos

Referencias

  1. Buckingham, M., Meilhac, S., Zaffran, S. Building the mammalian heart from two sources of myocardial cells. Nature Reviews Genetics. 6 (11), 826-835 (2005).
  2. Kelly, R. G., Buckingham, M. E., Moorman, A. F. Heart fields and cardiac morphogenesis. Cold Spring Harbou....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

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