Describimos un protocolo para aislar y cultivar células endoteliales de venas safenas humanas (hSVECs). También proporcionamos métodos detallados para producir esfuerzo cortante y estiramiento para estudiar el estrés mecánico en hSVEC.
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Describimos un protocolo para aislar y cultivar células endoteliales de venas safenas humanas (hSVECs). También proporcionamos métodos detallados para producir esfuerzo cortante y estiramiento para estudiar el estrés mecánico en hSVEC.
La cirugía de injerto de derivación de la arteria coronaria (CABG, por sus siglas en inglés) es un procedimiento para revascularizar el miocardio isquémico. La vena safena sigue siendo utilizada como conducto de la CABG a pesar de la reducción de la permeabilidad a largo plazo en comparación con los conductos arteriales. El aumento abrupto del estrés hemodinámico asociado con la arterialización del injerto resulta en daño vascular, especialmente el endotelio, que puede influir en la baja permeabilidad del injerto de vena safena (SVG). Aquí, describimos el aislamiento, caracterización y expansión de las células endoteliales de la vena safena humana (hSVEC). Las células aisladas por digestión de colagenasa muestran la morfología típica de adoquines y expresan marcadores celulares endoteliales CD31 y VE-cadherina. Para evaluar la influencia del estrés mecánico, se utilizaron protocolos en este estudio para investigar los dos estímulos físicos principales, el esfuerzo cortante y el estiramiento, en SVG arterializados. Los hSVEC se cultivan en una cámara de flujo de placa paralela para producir esfuerzo cortante, mostrando alineación en la dirección del flujo y mayor expresión de KLF2, KLF4 y NOS3. Los hSVEC también se pueden cultivar en una membrana de silicio que permite un estiramiento celular controlado que imita el estiramiento venoso (bajo) y arterial (alto). El patrón de actina F de las células endoteliales y la secreción de óxido nítrico (NO) se modulan en consecuencia por el estiramiento arterial. En resumen, presentamos un método detallado para aislar hSVECs para estudiar la influencia del estrés mecánico hemodinámico en un fenotipo endotelial.
La disfunción de las células endoteliales (CE) es un actor clave en el fracaso del injerto de vena safena 1,2,3,4. El aumento sostenido del esfuerzo cortante y el estiramiento cíclico induce el fenotipo proinflamatorio de las células endoteliales de la vena safena humana (hSVECs)3,4,5,6. Las vías moleculares subyacentes aún no se comprenden completamente, y los protocolos estandarizados para estudios in vitro pueden aprovechar los esfuerzos para obtener nuevos conocimientos en el área. Aquí, describimos un protocolo simple para aislar, caracterizar y expandir los hSVEC y cómo exponerlos a niveles variables de esfuerzo cortante y estiramiento cíclico, imitando las condiciones hemodinámicas venosas y arteriales.
Los hSVEC se aíslan por incubación de colagenasa y se pueden utilizar hasta el paso 8. Este protocolo requiere menos manipulación del vaso en comparación con los otros protocolos disponibles7, lo que reduce la contaminación con células musculares lisas y fibroblastos. Por otro lado, requiere un segmento de recipiente más grande de al menos 2 cm para tener una extracción eficiente de la CE. En la literatura, se ha relatado que las CE de grandes vasos también pueden obtenerse por eliminación mecánica 7,8. Aunque eficaz, el enfoque físico tiene las desventajas de un bajo rendimiento de EC y una mayor contaminación por fibroblastos. Para aumentar la pureza, se necesitan pasos adicionales utilizando perlas magnéticas o clasificación celular, aumentando el costo del protocolo debido a la adquisición de perlas y anticuerpos 7,8. El método enzimático tiene resultados más rápidos y mejores en cuanto a la pureza y viabilidad de la CE 7,8.
Las CE más utilizadas para estudiar la disfunción endotelial son las células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVECs). Se sabe que el fenotipo CE cambia en diferentes lechos vasculares, y es esencial desarrollar métodos que representen el vaso investigado 9,10. En este sentido, el establecimiento de un protocolo para aislar un hSVEC y cultivarlo bajo estrés mecánico es una herramienta valiosa para comprender la contribución de la disfunción hSVEC en la enfermedad del injerto venoso.
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Se obtuvieron segmentos no utilizados de venas safenas de pacientes sometidos a cirugía de bypass aortocoronario en el Instituto del Corazón (InCor), Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo. Todos los individuos dieron su consentimiento informado para participar en el estudio, que fue revisado y aprobado por el comité de ética local.
1. Aislamiento, cultivo y caracterización de células endoteliales primarias de venas safenas humanas (hSVECs)
2. Esfuerzo cortante en hSVECs
3. Estiramiento cíclico en hSVECs
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Por lo general, los CE adheridos se pueden observar 3-4 días después de la extracción. Los hSVEC inicialmente forman grupos de células y muestran una morfología típica de "adoquines" (Figura 1B). Expresan los marcadores CE CD31 (Figura 1C,D) y VE-cadherina (Figura 1D). Los hSVEC se pueden propagar fácilmente en una placa de cultivo celular tratado no recubierto, y conservan el fenotipo endotelial en cultivo hasta oc...
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El segmento de la vena safena debe tener al menos 2 cm para aislar con éxito los hSVEC. Los segmentos pequeños son difíciles de manejar y atan los extremos del vaso para mantener la solución de colagenasa para aislar las células. La superficie luminal reducida no produce suficientes células para expandir el cultivo. Para minimizar el riesgo de contaminación con no CE, la manipulación del segmento de la vena safena debe ser muy suave durante todo el procedimiento. Es importante tener cuidado al introducir las puntas de la...
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Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.
JEK cuenta con el apoyo de donaciones de la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo [FAPESP-INCT-20214/50889-7 y 2013/17368-0] y del Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq (INCT-465586/2014-7 y 309179/2013-0). La AAM cuenta con el apoyo de donaciones de la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP 2015/11139-5) y del Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq (Universal - 407911/2021-9).
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Solución de tripsina al 0,25%-EDTA al 0,02% | Gibco | ||
| 15 y micro; portaobjetos I 0,4 Luer | Ibidi | 80176 | |
| 4',6-Diamidino-2-Fenilindol, Dilactato (DAPI) | Thermo Fisher Scientific | D3571 | |
| Estación de carga equibiaxial de 6 pocillos de 25 mm | Corporación Internacional Flexcell | LS-3000B25. Portaobjetos de cámara VJW | |
| de 8 pocillos con pocillo extraíble | Thermo Fisher Scientific | 154453 | |
| Ácido Acético (Glacial) | Millipore | 100063 | |
| Lámina acrílica | plexiglás | ||
| Anticuerpo anti-CD31 | Abcam | ab24590 | |
| Anti-CD31, anticuerpo FITC | Thermo Fisher Scientific | MHCD3101 | |
| Anticuerpo anti-VE-cadherina | Señalización celular | 2500 | |
| placas Bioflex colágeno I | Flexcell International Corporation | BF3001C | |
| Solución de albúmina sérica bovina | Sigma-Aldrich | A8412 | |
| Sutura de algodón EP 3.5 15 x 45 cm | Brasutura | AP524 | |
| Ciclofilina imprimación hacia adelante | Thermo Fisher Scientific | Custom diseñado | |
| Ciclophilin reverse primer | Thermo Fisher Scientific | Diseño | |
| Dimetilsulfóxido (DMSO) | Sigma-Aldrich | D4540 | |
| EBM-2 medio basal | Lonza | CC3156 | |
| EGM-2 SingleQuots suplementos | Lonza | CC4176 | |
| Suero fetal bovino (FBS) | Thermo Fisher Scientific | 2657-029 | |
| Sistema de tensión Flexcell FX-5000 | Flexcell International Corporation | FX-5000T | |
| Medio de montaje acuoso fluorado | Sigma-Aldrich | F4680 | |
| Gelatina de piel porcina | Sigma-Aldrich | G2500 | |
| Glicerol | Sigma-Aldrich | G5516 | |
| Cabra anti-ratón IgG Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A11001 | |
| Cabra anti-Conejo IgG Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A11008 | |
| Heparina sódica de la mucosa intestinal porcina 5000 UI/mL | Blau Farmacê utica | SKU 68027 | |
| Sistema de bombeo Ibidi (Bomba + Unidad Fluida) | Ibidi | 10902 | |
| Imprimación directa KLF2 | Thermo Fisher Scientific | Imprimación | |
| Thermo Fisher Scientific | Imprimación | ||
| a | Thermo Fisher Scientific | Imprimación | |
| a medida | Thermo Fisher Scientific | Analizador | |
| Sievers Instruments | NOA-280i-1 | ||
| Imprimación directa NOS3 | Thermo Fisher Scientific | Imprimación | |
| Thermo Fisher Scientific | |||
| medidaSigma-Aldrich | 158127 | ||
| Juego de perfusión 15 cm, ID 1,6 mm, rojo, depósitos de 10 mL | Ibidi | 10962 | |
| Faloidina - Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A12379 | |
| Faloidina - Alexa Fluor 568 | Thermo Fisher Scientific | A12380 | |
| Solución salina tamponada con fosfato (PBS), pH 7,4 | Thermo Fisher Scientific | 10010031 | |
| Yoduro de | potasioSigma-Aldrich | 221945 | |
| QuanTitec SYBR kit de PCR verde | Qiagen | 204143 | |
| QuantStudio 12K flex platform | Biosystems Aplicados | 4471087 | |
| RNeasy micro kit | Quiagen | 74004 | |
| Vidrio deslizante (24 mm x 60 mm) | Knittel Glass | VD12460Y1D.01 | |
| Nitrito de sodio | Sigma-Aldrich | 31443 | |
| SuperScript IV sistema de síntesis de primera cadena | Thermo Fisher Scientific | 18091200 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Tinte azul tripano 0.4% | Gibco | 15250-061 | |
| Colagenasa tipo II de Clostridium histolyticum | Sigma-Aldrich | C6885 |
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