Rasterelektronenmikroskopie von Mazerierte Gewebe zu visualisieren die extrazelluläre Matrix

Matthew K. Stephenson; Sean Lenihan; Roman Covarrubias; Ryan M. Huttinger; Richard J. Gumina; Douglas B. Sawyer; Cristi L. Galindo

doi:10.3791/54005

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Methodenartikel

Rasterelektronenmikroskopie von Mazerierte Gewebe zu visualisieren die extrazelluläre Matrix

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DOI:

10.3791/54005

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14. Juni 2016

Matthew K. Stephenson¹ , Sean Lenihan²^,³ , Roman Covarrubias²^,³ , Ryan M. Huttinger²^,³ , Richard J. Gumina²^,³ , Douglas B. Sawyer⁴ , Cristi L. Galindo²^,³

¹Department of Pathology, Microbiology, and Immunology, Vanderbilt University Medical Center, ²Department of Medicine, Vanderbilt University Medical Center, ³Division of Cardiovascular Medicine, Vanderbilt University Medical Center, ⁴Cardiovascular Institute, Maine Medical Center

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier ist eine Methode zur Visualisierung der extrazellulären Matrix-Ultrastruktur in dezellularisiertem Herzgewebe dargestellt.

Zusammenfassung

Fibrose ist ein Bestandteil aller Formen von Herzerkrankungen, unabhängig von der Ätiologie, und obwohl auf dem Gebiet der kardiologischen Matrixbiologie große Fortschritte gemacht wurden, gibt es immer noch große Lücken in Bezug darauf, wie die Matrix gebildet wird, wie sich physiologische und pathologische Umgestaltung unterscheiden und vor allem, wie die Matrixdynamik manipuliert werden könnte, um die Heilung zu fördern und die Fibrose zu hemmen. Es gibt derzeit keine Behandlungsmöglichkeit, um Herzfibrose zu kontrollieren, zu verhindern oder umzukehren. Ein Teil des Grundes ist wahrscheinlich die schiere Komplexität der kardialen Narbenbildung, wie sie nach einem Myokardinfarkt auftritt, um tote oder sterbende Kardiomyozyten sofort zu ersetzen. Die extrazelluläre Matrix selbst ist am Umbau beteiligt, indem sie ansässige Zellen aktiviert und auch dabei hilft, infiltrierende Zellen zur erloschenen Läsion zu führen. Die Matrix ist auch eine Art Speicherschrank für matrizelluläre Proteine, die für den normalen Matrixumsatz sowie für die fibrotische Signalübertragung entscheidend sind. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Matrix eine elektromechanische Rolle im Herzgewebe spielt. Die meisten Techniken zur Beurteilung der Fibrose sind nicht qualitativer Natur, sondern liefern quantitative Ergebnisse, die für den Vergleich zweier Gruppen nützlich sind, aber keine Informationen über die zugrunde liegende Matrixstruktur liefern. Hervorgehoben wird hier eine Technik zur Visualisierung der Ultrastruktur der Herzmatrix. Die Rasterelektronenmikroskopie von dezellularisiertem Herzgewebe zeigt auffällige Unterschiede in der Struktur, die mit herkömmlichen quantitativen Forschungsmethoden sonst übersehen würden.

Einleitung

Fibrose stört das normale myokardiale Kollagennetzwerk, das für die normalen mechanistischen Funktionen der Kardiomyozyten ^{entscheidend ist 1,2} sowie für die interzelluläre Kommunikation, die intrazelluläre Signalübertragung und das Überleben der Zellen ³. Die Entwicklung von Fibrose ist eine wichtige Determinante der Herzfunktion, und der fibrotische Umbau des kardialen Interstitiums, der sich aus einer Vielzahl von Ätiologien ergibt, führt zu einer erhöhten linksventrikulären Steifigkeit und diastolischen Dysfunktion ⁴. Myokardfibrose kann auch zu Herzrhythmusstörungen führen, und unabhängig davon, ob es sich bei dem Fortschreiten de....