Metodi per la determinazione dei tassi di glucosio e acidi grassi ossidazione nel cuore isolato di lavoro Rat

Bhavisha Bakrania; Joey P. Granger; Romain Harmancey

doi:10.3791/54497

Articolo metodologico

Metodi per la determinazione dei tassi di glucosio e acidi grassi ossidazione nel cuore isolato di lavoro Rat

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DOI:

10.3791/54497

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28 settembre 2016

Bhavisha Bakrania¹ , Joey P. Granger¹ , Romain Harmancey¹

¹Department of Physiology and Biophysics, Mississippi Center for Obesity Research, Cardiovascular-Renal Research Center, University of Mississippi Medical Center

In questo articolo

Sommario

Il seguente protocollo descrive la preparazione e l'utilizzo di tamponi per la misurazione quantitativa dei tassi di ossidazione del glucosio e degli acidi grassi nel cuore di ratto funzionante isolato. Vengono inoltre discussi i metodi utilizzati per l'analisi dei campioni e l'interpretazione dei dati.

Abstract

Il cuore dei mammiferi è un grande consumatore di ATP e richiede un costante rifornimento di substrati energetici per la contrazione. Non sorprendentemente, alterazioni del metabolismo miocardico sono stati collegati allo sviluppo della disfunzione contrattile e insufficienza cardiaca. Pertanto, svelare il legame tra il metabolismo e la contrazione dovrebbe far luce su alcuni dei meccanismi che regolano l'adattamento cardiaca o disadattamento negli stati di malattia. Il lavoro di preparazione cuore isolato di ratto può essere utilizzata per seguire, contemporaneamente ed in tempo reale, la funzione contrattile cardiaca e flusso di energia fornire substrati in vie metaboliche ossidative. Il presente protocollo intende fornire una descrizione dettagliata dei metodi utilizzati per la preparazione e l'utilizzo di tamponi per la misurazione quantitativa dei tassi di ossidazione per glucosio e gli acidi grassi, l'energia principale fornendo substrati del cuore. I metodi utilizzati per l'analisi dei campioni e l'interpretazione dei dati vengono anche discussi.In breve, la tecnica si basa sulla fornitura di ¹⁴ C-glucosio radiomarcato e un acido grasso a catena lunga radiomarcato ³ H- al cuore ex vivo battere via normotermica perfusione cristalloide. ¹⁴ CO ₂ e ³ H ₂ O, sottoprodotti finali di le reazioni enzimatiche coinvolte nella utilizzazione di questi substrati energetici fornendo, vengono poi quantitativamente recuperati dall'effluente coronarica. Con la conoscenza della specifica attività dei substrati radiomarcati utilizzati, è quindi possibile quantificare singolarmente il flusso di glucosio e acido grasso nei percorsi di ossidazione. funzione contrattile del cuore isolato può essere determinato in parallelo con l'apparecchio di controllo appropriate e direttamente correlato ai valori flusso metabolico. La tecnica è estremamente utile per studiare il rapporto metabolismo / contrazione in risposta a varie condizioni di stress, come alterazioni nella pre e dopo carico e ischemia, un farmaco o un circulafattore ting, o alla alterazione dell'espressione di un prodotto genico.

Introduzione

rilevanza clinica

Nel cuore dei mammiferi, vi è una forte relazione positiva tra il flusso dei substrati attraverso vie metaboliche ossidative, la produzione di ATP e il lavoro cardiaco ^1. Nel corso degli ultimi due decenni, l'indagine del legame intricato tra il metabolismo e la funzione cardiaca ha portato a riconoscere che le alterazioni nel metabolismo cardiaco sono una causa per la disfunzione contrattile e forse patologico rimodellamento strutturale nel contesto di diversi tipi di malattie cardiache ^2-4. Pertanto, si prevede che la nostra comprensione dei meccanismi che regolano rimodellamento metabolica de....