Herzrhythmusstörungen sind weit verbreitet und eine der größten Herausforderungen im Gesundheitswesen, da sie Millionen von Menschen weltweit betreffen. Herzrhythmusstörungen sind mit einer hohen Morbidität und Mortalität assoziiert 1,2 und stellen die zugrunde liegende Ursache für die Mehrzahl der plötzlichen Herztodedar 3. Heutige Behandlungsoptionen haben das Überleben der Patienten verbessert, sind aber immer noch hauptsächlich symptomatische Behandlungen, anstatt auf die zugrunde liegenden Mechanismen abzuzielen. Daher sind diese Behandlungen nur begrenzt wirksam und können häufig schwere Nebenwirkungen verursachen 4,5,6. Eine Verbesserung der derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten erfordert Einblicke in die zugrunde liegende Pathophysiologie, was die Notwendigkeit geeigneter Modelle für die Untersuchung schafft. Kleintiermodelle - und insbesondere Mausmodelle - spielen eine entscheidende Rolle in der Arrhythmieforschung, da sie es ermöglichen, Schlüsselmechanismen der Arrhythmogenese zu untersuchen, z. B. den genetischen Einfluss auf die zelluläre Elektrophysiologie, die Funktion der Ionenkanäle oder den Umgang mit Kalzium 7,8.
Zu diesem Zweck werden isolierte atriale und ventrikuläre Kardiomyozyten in ausreichender Menge und Viabilität benötigt. Ein breites Spektrum unterschiedlicher Isolationsansätze zur Gewinnung von atrialen und ventrikulären Myozyten wurde bereits beschrieben 9,10,11,12,13, und einige Gruppen haben Daten aus gleichzeitigen Messungen von L-Typ-Strom und Kalziumstrom-induzierten Kalziumtransienten entweder aus dem Vorhof 14 oder dem Ventrikel 15 vorgelegt Kardiomyozyten der Maus. Unseres Wissens nach liegen jedoch keine Daten zu Vorhof- und Ventrikelmessungen eines Tieres vor. Die Forscher konzentrieren sich auf eine breite Palette von Themen, die von Elektrophysiologie über Proteomik, funktionelle Studien wie Zellkontraktilität oder Proteininteraktionen, mitochondriale Funktion bis hin zur Genetik reichen – alle benötigen isolierte Kardiomyozyten. Viele der veröffentlichten Protokolle wurden daher nicht speziell für Patch-Clamp-Studien entwickelt, was zu begrenzten Ausbeuten und unzureichender Zellqualität für Patch-Clamp-Studien führt. Daher können simultane Patch-Clamp- und Calcium-Transientenmessungen von Vorhof- und Ventrikelzellen, die aus einem Tier isoliert wurden, mit etablierten Protokollen nicht durchgeführt werden.
Die Isolierung von murinen – insbesondere atrialen – Myozyten für Patch-Clamp-Experimente ist nach wie vor eine Herausforderung. Dieser Artikel stellt eine einfache und schnelle Methode zur Isolierung hochwertiger muriner atrialer und ventrikulärer Myozyten mittels retrograder enzymbasierter Langendorff-Perfusion vor, die anschließend die gleichzeitige Messung von Nettomembranstrom und strominduzierten Kalziumtransienten von einem Tier ermöglicht. In diesem Artikel wird ein Protokoll zur Isolierung von atrialen und ventrikulären Myozyten aus Wildtyp-Mäusen und Mäusen mit genetischen Mutationen ausgearbeitet. Dieses Protokoll kann sowohl für männliche als auch für weibliche Mäuse verwendet werden. Die Myozytenisolierung, die Bilder und die repräsentativen Ergebnisse, die unten beschrieben werden, wurden von Wildtyp-C57Bl/6-Mäusen im Alter von 6 (± 1) Monaten erhalten. Nichtsdestotrotz wurde dieses Protokoll erfolgreich bei Mäusen im Alter von 2 bis 24 Monaten mit unterschiedlichen Genotypen eingesetzt. Abbildung 1 zeigt den Isolationsaufbau und eine Nahaufnahme eines kanülierten Herzens während der Enzymperfusion.