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Exploración del músculo liso arterial KV7 función del canal de potasio mediante electrofisiología Patch Clamp y miografía presión

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DOI:

10.3791/4263

14 de septiembre de 2012

En este artículo

Resumen

Las mediciones de la KV7 (KCNQ) la actividad del canal de potasio en los miocitos aislados arteriales (patch clamp utilizando técnicas electrofisiológicas) en paralelo con las medidas de respuesta constrictor / dilatador (utilizando miografía presión) puede revelar información importante acerca de las funciones de los canales KV7 en la fisiología del músculo liso vascular y farmacología.

Resumen

Contracción o la relajación de las células musculares lisas en las paredes de las arterias de resistencia determina el diámetro de la arteria y de ese modo controla el flujo de sangre a través del vaso y contribuye a la presión arterial sistémica. El proceso de contracción está regulada principalmente por la concentración de calcio citosólico ([Ca 2 +] cyt), que es a su vez controlada por una variedad de transportadores de iones y canales. Los canales iónicos son productos intermedios comunes en las vías de transducción de señales activadas por hormonas vasoactivas para efectuar la vasoconstricción o vasodilatación. Y los canales iónicos son a menudo blanco de los agentes terapéuticos de forma deliberada (por ejemplo, los bloqueadores de los canales de calcio utilizado para inducir la vasodilatación y la presión arterial) o involuntariamente (por ejemplo, para inducir efectos no deseados secundarios cardiovasculares).

KV7 (KCNQ) activados por voltaje canales de potasio han sido recientemente implicados como targ importante fisiológico y terapéuticoets para la regulación de la contracción del músculo liso. Para dilucidar el papel específico de KV7 canales tanto en la transducción de señales fisiológicas y en las acciones de los agentes terapéuticos, tenemos que estudiar cómo su actividad se modula a nivel celular, así como evaluar su contribución en el contexto de la arteria intacta.

Las arterias mesentéricas de rata proporcionan un sistema modelo útil. Las arterias pueden ser fácilmente diseccionada, limpian de tejido conectivo, y utilizarse para preparar los miocitos aislados arteriales para patch clamp electrofisiología, o una cánula y se presuriza para mediciones de las respuestas vasoconstrictoras / vasodilatador en condiciones relativamente fisiológicas. Aquí se describen los métodos utilizados para ambos tipos de mediciones y proporcionan algunos ejemplos de cómo el diseño experimental se pueden integrar para proporcionar una comprensión más clara de las funciones de estos canales de iones en la regulación del tono vascular.

Protocolo

1. La escisión quirúrgica de la pequeña arcada vascular mesentérica Intestinal

  1. Anestesiar a un 300-400 g rata Sprague-Dawley con isoflurano (4%) administrado por inhalación.
  2. Lleve a cabo una laparotomía media para exponer el mesenterio del intestino delgado. Exteriorizar el intestino delgado y grueso a través de la incisión abdominal con gran cuidado para evitar el trauma en el intestino y el mesenterio expuesto. Suavemente avivar el mesenterio a lo largo de gasa estéril.
  3. Quirúrgicamente extirpar el intestino delgado y una porción del intestino grueso, incluyendo el ciego (vasos sanguíneos cuidadosamente cortados a lo largo de los márge....

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Discusión

Los métodos y enfoques experimentales descritas aquí son muy resistentes y pueden producir resultados claros y reproducible cuando se aplica con una atención meticulosa a los detalles. Buenos registros electrofisiológicos y de la constricción / dilatación de los segmentos arteriales dependen de la salud de las células y los segmentos de la arteria, respectivamente. Preparaciones de células puede variar de día a día, incluso usando el mismo protocolo. Soluciones de aislamiento se puede utilizar para un máximo de 2 semana.......

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Divulgaciones

No hay conflictos de interés declarado.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por una subvención del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NIH R01-HL089564) para KLB y becas predoctorales de la American Heart Association (09PRE2260209) y Arthur J. Schmitt Fundación BKM.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre Empresa Número de Catálogo Comentarios
Cloruro de Sodio Sigma S5886 Solución de disección: 145
Baño solución para Electrofisiología *: 140
Solución interna para electrofisiología: 10
Aislamiento solución para miocitos *: 140
Baño solución para miografía de presión: 145
Lumen solución para miografía de presión: 145
El cloruro de potasio Sigma P5405 Solución de disección: 4.7
Baño solución para Electrofisiología *: 5,36
Solución interna para electrofisiología: 135
Aislamiento solución para miocitos *: 5,36
Baño solución para miografía de presión: 4,7
Lumen solución para miografía de presión: 4,7
Potasio EGTA Sigma E4378 Solución interna para electrofisiología: 0,05
HEPES Sigma H9136 Baño solución para Electrofisiología *: 10
Solución interna para electrofisiología: 10
Aislamiento solución para miocitos *: 10
Fosfato disódico de hidrógeno Sigma S5136 Aislamiento solución para miocitos *: 0,34
Hidrógeno fosfato de potasio Sigma P5655 Aislamiento solución para miocitos *: 0,44
Cloruro de Magnesio Sigma M2393 Baño solución para Electrofisiología *: 1,2
Solución interna para electrofisiología: 1
Aislamiento solución para miocitos *: 1,2
Cloruro de calcio Sigma C7902 Baño solución para Electrofisiología *: 2
Aislamiento solución para miocitos *: 0,05
Fosfato de sodio Fisher Scientific BP331-1 Solución de disección: 1.2
Baño solución para miografía de presión: 1,2
Lumen solución para miografía de presión: 1,2
De sulfato de magnesio Sigma M2643 Solución de disección: 1,17
Baño solución para miografía de presión: 1,17
Lumen solución para miografía de presión: 1,17
MOPS Fisher Scientific BP308 Solución de disección: 3
Baño solución para miografía de presión: 3
Lumen solución para miografía de presión: 3
El ácido pirúvico Sigma P4562 Solución de disección: 2
Baño de solución paramiografía presión: 2
Lumen solución para miografía de presión: 2
EDTA dihidratado Research Organics 9572E Solución de disección: 0,02
Baño solución para miografía de presión: 0,02
Lumen solución para miografía de presión: 0,02
D-glucosa Sigma G7021 Solución de disección: 5
Baño solución para Electrofisiología *: 10
Solución interna para electrofisiología: 20
Aislamiento solución para miocitos *: 10
Baño solución para miografía de presión: 5
Lumen solución para miografía de presión: 5
Albúmina de suero bovino Sigma A3912 Solución de disección: 1%
Lumen solución para miografía presión: 1%
pH Disección de Solution: 7,4
Baño solución para Electrofisiología *: 7,3
Solución interna para electrofisiología: 7.2
Aislamiento solución para miocitos *: 7,2
Baño solución para miografía de presión: 7,4
Lumen solución para miografía de presión: 7,4
Osmolaridad Solución de disección: 300
Baño solución para Electrofisiología *: 298
Solución interna para electrofisiología: 298
Aislamiento solución para miocitos *: 298
Baño solución para miografía de presión: 300
Lumen solución para miografía de presión: 300

* 11

Tabla 1. Componentes de las soluciones utilizadas en el experimento.

Referencias

  1. Passmore, G. M. KCNQ/M Currents in Sensory Neurons: Significance for Pain Therapy. J. Neurosci. 23, 7227-7236 (2003).
  2. Falloon, B. J. Comparison of small artery sensitivity and morphology in pressurized and wire-mounted preparati....

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