Acoplamiento excitación-contracción cardiaca (CE) es el esquema fundamental para el análisis de las propiedades mecánicas del miocardio, es decir, la función contráctil del corazón 1,2. Acoplamiento CE se inicia por despolarización de la membrana secundaria a las actividades de los canales de iones sarcolema (por ejemplo, el canal de Na + dependiente de voltaje, que se puede medir a través de técnicas de patch-clamp). La posterior activación de voltaje de tipo L de Ca 2 + canales (LTCCs) y Ca 2 + afluencia través LTCCs desencadenar la mayor parte de la liberación de Ca2 + a través de receptores de rianodina (RyRs), el aumento de la concentración citosólica de Ca2 + desde el nanomolar (nM ) a nivel micromolar (M). Este aumento en Ca 2+ citosólico promueve Ca 2+ unión a la troponina C (TnC) en filamentos delgados y provoca cambios conformacionales del complejo de filamentos para facilitar la interacción actina-miosina y alcanza myocardiAl contracción del 3. Por el contrario, la citosólica de Ca 2+ se re-especialmente captado de nuevo en el retículo sarcoplásmico (SR) a través de la Ca2 + -ATPasa en SR (SERCA2a) o se extruye fuera de la miocitos a través del intercambiador Na + 2 + / Ca y el plasmalemmal Ca 2 + ATPasa 1,2. En consecuencia, la disminución de Ca 2+ citosólico instiga a cambios conformacionales de filamentos delgados de nuevo a su estado original, lo que resulta en la disociación de actina-miosina y la relajación de los miocitos 1-3. En este esquema, la actividad de la SERCA2a se considera generalmente para determinar la velocidad de relajación del miocardio, ya que representa el 70 - 90% de eliminación citosólica de Ca2 + en la mayoría de las células del corazón de mamífero 1. Como tal, la manipulación anormal de Ca2 + por LTCC, RyR y SERCA2a, etc. ha sido considerado como los principales mecanismos de deterioro de la contractilidad y la relajación en el corazón enfermo 1-4.
En realidad, citosólica de Ca 2+ libre que funciona como el mensajero en cuentas de acoplamiento de la CE de alrededor del 1% del total de Ca 2+ intracelular y la mayoría de Ca2 + está obligado a Ca2 + intracelular tampones 5,6. Esto es debido al hecho de que varios de Ca 2 + tampones son abundantes en los miocitos cardíacos, por ejemplo, los fosfolípidos de membrana, ATP, fosfocreatina, calmodulina, parvalbúmina, miofibrilla TnC, miosina, SERCA2a, y calsecuestrina en la SR. 5,6,7. Entre ellos, la SERCA2a y TNC son los predominantes Ca 2+ tampones 5,6,7. Además, Ca 2 + vinculante a sus buffers es un proceso dinámico durante contracción (por ejemplo, 30-50% de Ca 2 + se une a TnC y se disocian de ella durante Ca 2 + transitorios 7) y el cambio en el Ca 2+ causa adicional de unión "liberar" de Ca2 + libre en el citosol, los resultados en las alteraciones del Ca2 + intracelular concentration. En consecuencia, la perturbación del nivel intracelular de Ca2 + induce movimientos anormales myofilament, que son los precursores de la disfunción contráctil y arritmias 8,9. Muchos factores (tanto fisiológicas como patológicas) pueden ser las fuentes de modificaciones post-transcripcional de proteínas myofilament, que influyen en myofilament Ca 2+ búfer y myofilament Ca 2 + sensibilidad 8-10. Recientemente, se informó de que las mutaciones en las proteínas myofilament aumentan el Ca2 + intracelular y la afinidad de unión de manipulación de Ca2 +, lo que provocó la potenciación dependiente de pausa de Ca 2 + transitorios, la liberación anormal de Ca2 +, y arritmias 8. De acuerdo con este concepto, también hemos demostrado que los miofilamentos de Ca2 + desensibilización en corazones de ratas con hipertensión secundaria a la regulación de la óxido nítrico sintasa neuronal se asocia con diastólica elevada y sistólica niveles de Ca2 +11, que a su vez, aumenta la vulnerabilidad de la LTCC a Ca 2 + -dependiente de inactivación 12. Por lo tanto, la sensibilidad de los miofilamentos de Ca2 + es un regulador "activa" de la homeostasis intracelular y la función contráctil de los miocitos Ca 2+. Se ha hecho necesario para analizar las interacciones entre los miofilamentos y Ca 2+ manejo de proteínas para la investigación a fondo de los miocitos CE acoplamiento y la función cardiaca.
A continuación, se describe un protocolo que evalúa los cambios en la sensibilidad de los miofilamentos de Ca2 + en los miocitos cardíacos aislados. Análisis exhaustivo de perfil intracelular de Ca2 +, la sensibilidad y la contracción de los miofilamentos de Ca2 + se desvela los nuevos mecanismos de la mecánica miocárdica subyacente.