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Articolo metodologico

Mappatura ottica ad alta risoluzione del mouse nodo seno-atriale

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DOI:

10.3791/54773

2 dicembre 2016

In questo articolo

Sommario

Qui, presentiamo un protocollo per la mappatura ottica di attività elettrica dal mouse atrio destro e soprattutto il nodo seno-atriale, con una risoluzione spaziale e temporale elevata.

Abstract

Le disfunzioni del nodo seno-atriale (SAN) e le complicanze associate costituiscono importanti cause di morbilità nei pazienti con malattie cardiache. Lo sviluppo di nuove terapie farmacologiche per curare questi pazienti si basa sulla comprensione approfondita sia della normale fisiologia che della fisiopatologia della SAN. Tra gli studi sulla pacemaking cardiaca, il SAN di topo è ampiamente utilizzato per la sua fattibilità di modifiche nell'espressione di diversi geni che codificano per i canali ionici SAN o per le proteine che gestiscono il calcio. Prove emergenti da studi elettrofisiologici e istologici hanno anche dimostrato la rappresentatività e la somiglianza della struttura e delle funzioni del SAN murino con i mammiferi più grandi, inclusa la presenza di vie di conduzione specializzate dal SAN all'atrio e una complessa gerarchia di pacemaker all'interno del SAN. Recentemente, la tecnica della mappatura ottica ha notevolmente facilitato l'esplorazione e l'indagine dell'origine dell'eccitazione e della conduzione all'interno e dalla SAN murina, che a sua volta ha esteso la comprensione della SAN e ha beneficiato i trattamenti clinici delle malattie associate alla disfunzione SAN. In questo manoscritto, abbiamo descritto in dettaglio come eseguire la mappatura ottica del SAN del topo dal cuore intatto, perfuso da Langendorff, e dalla preparazione atriale isolata. Questo protocollo è uno strumento utile per migliorare la comprensione della fisiologia e della fisiopatologia della SAN nel topo.

Introduzione

Le nuove scoperte scientifiche che portano a passi avanti nella comprensione della fisiologia umana sono spesso precedute da progressi tecnologici. La mappatura ottica fluorescente, ad esempio, consente di studiare più parametri fisiologici sia nelle cellule che nei tessuti. 1,2 Ha migliorato significativamente la nostra comprensione di come la struttura anatomica sia associata a funzioni e disfunzioni elettrofisiologiche. Nel cuore, il pacemaker naturale e i sistemi di conduzione come il nodo senoatriale (SAN) e la giunzione atrioventricolare sono costituiti da miociti nodali isolati dai miociti atriali circostanti. 3-5 Tale organizzazione crea ....

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Protocollo

Tutti gli esperimenti sono stati condotti in conformità con il National Institutes of Health Guide per la cura e l'uso di animali da laboratorio (NIH Pub. No. 80-23). Tutti i metodi e protocolli utilizzati in questi studi sono stati approvati da The University of Wisconsin cura degli animali e Usa Comitato protocollo seguendo le Linee guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio pubblicati da NIH (pubblicazione n ° 85-23, revisionato 1996). Tutti gli animali utilizzati in questo studio hanno ricevuto la cura umana nel rispetto della Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio.

1. Rimozione Cuore e Langendorff perfusione

  1. P....

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Risultati

Mappatura ottica del intatto SAN dal Cuore Langendorff-perfuso
Un tipico esempio di una mappa di contorno di attivazione RA ricostruiti ritmo sinusale spontanea è mostrato in figura 3 per un cuore del mouse Langendorff-perfuso. Il punto di attivazione precoce si trova all'interno della regione intercaval vicino alla SVC dove il SAN è anatomicamente definito. 3,16 mappe di contorno attivazione acquisite a 1.0 e 0.5 msec frequenza di .......

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Discussione

Qui, abbiamo presentato due tipi di preparazioni del mouse SAN: 1) intatto SAN nel cuore tutta la Langendorff-perfusione, e 2) SAN nella isolato, aperto preparazione atriale. Questi due tipi di elaborazione hanno diversi scopi sperimentali. Nella preparazione tutto il cuore Langendorff-perfuso, la struttura atriale intatta viene preservata che rende possibile studiare aritmie atriali complesse come la fibrillazione atriale e interazioni tra SAN e atrio durante le tachiaritmie rientranti. 6 Al contrario, nella.......

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Dichiarazioni

Non vengono dichiarati conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Siamo supportati dalla start-up della University of Wisconsin-Madison Medical School (A.V.G.).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
camicia d'acquaRadnoti1660 Series Bagno di tessuto per procedure di isolamento di grandi organi o singole cellule bagnomaria
/ circolatoreFisher Scientific1016S
amplificatore di pressioneAD InstrumentsMLT0670
EMD Millipore Nylon Net FiltersScientificNY1102500
Trasduttoredi pressione AD StrumentiMLT0670
Perni per minuzie in acciaio inossidabile - 0,1 mm di diametroFine Science Tools26002-10 
Pompa di perfusioneWorld Precision InstrumentsPERIPRO-4LS
Pompasuperfusione World Precision InstrumentsPERIPRO-4HS
Vannas Tubingen scissors World Precision Instruments503379
Pinze DumontWorld Precision Instruments501201, forbici 500085
MayoWorld Precision Instruments501750
Pinze emostatiche KellyWorld Precision Instruments501241
Pinze IrisPrecision Instruments15917
Iris forbiciWorld Precision Instruments501263
elettrodi ECG da 12 mm (calibro 29) (monopolari) AD InstrumentsMLA1203
porta di iniezione Luer in lineaIbidi10820
Ultima-L CMOS camera SciMediaMiCAM-05 
lampada alogenaMoritex USA IncMHAB-150W
NaClFisher ScientificS271-1
CaCl2 (2H2O)Fisher ScientificC79-500
KClFisher ScientificS217-500
MgCl2 (6H2O)Fisher ScientificM33-500
NaH2PO4 (H2O)Fisher ScientificS369-500
NaHCO3Fisher ScientificS233-3
D-glucosioFisher ScientificD16-1
BlebbistatinTocris Bioscience1760
RH237ThermoFisher ScientificS1109
Dimetilsolfossido (DMSO)Sigma-AldrichD2650
Fisher di World

Riferimenti

  1. Efimov, I. R., Nikolski, V. P., Salama, G. Optical imaging of the heart. Circ Res. 95 (1), 21-33 (2004).
  2. Herron, T. J., Lee, P., Jalife, J. Optical imaging of voltage and calcium in cardiac cells & tissues. Circ Res. 110 (4), 609-623 (2012).
  3. Fedorov, V. V., Glukhov, A. V., Chang, R.

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Ristampe e permessi

Tag

Nodo sinoatriale di topocuore perfuso a Langendorffpreparazione atrialeinibizione con blebbistatinacolorante sensibile al voltaggioimaging ad alta risoluzionelocalizzazione del pacemakerconduzione atrialeritmo sinusale