Name: Esplorare arteriosa Muscolo liscio KV7 Funzione canale del potassio con morsetto Elettrofisiologia Patch e Myography pressione (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-09-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: Scopri come misurare l'attività dei canali del potassio Kv7 nelle cellule muscolari lisce dell'arteria mesenterica utilizzando elettrofisiologia patch clamp e miografia pressoria. Questo metodo combina misurazioni elettriche e funzionali per studiare la fisiologia vascolare.

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Questo lavoro è stato finanziato da una sovvenzione da National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH R01-HL089564) per KLB e pre-dottorato dalla American Heart Association (09PRE2260209) e Arthur J. Schmitt Fondazione BKM.

<ol><li>Passmore, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((KCNQ%2FM+Currents+in+Sensory+Neurons%3A+Significance+for+Pain+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">KCNQ/M Currents in Sensory Neurons: Significance for Pain Therapy.</a> J. Neurosci. 23, 7227-7236 (2003).</li>
<li>Falloon, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+small+artery+sensitivity+and+morphology+in+pressurized+and+wire-mounted+preparations%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Comparison of small artery sensitivity and morphology in pressurized and wire-mounted preparations.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 268, H670-H678 (1995).</li>
<li>Dunn, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+resistance+artery+sensitivity+to+agonists+under+isobaric+compared+with+isometric+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Enhanced resistance artery sensitivity to agonists under isobaric compared with isometric conditions.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 266, H147-H155 (1994).</li>
<li>Buus, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+in+sensitivity+of+rat+mesenteric+small+arteries+to+agonists+when+studied+as+ring+preparations+or+as+cannulated+preparations%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Differences in sensitivity of rat mesenteric small arteries to agonists when studied as ring preparations or as cannulated preparations.</a> Br. J. Pharmacol. 112, 579-587 (1994).</li>
<li>Abdelhalim, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+big+endothelin-1+in+comparison+with+endothelin-1+on+the+microvascular+blood+flow+velocity+and+diameter+of+rat+mesentery+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc.+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of big endothelin-1 in comparison with endothelin-1 on the microvascular blood flow velocity and diameter of rat mesentery in vivo.</a> Microvasc. Res. 72, 108-112 (2006).</li>
<li>Altura, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dose-response+relationships+for+arginine+vasopressin+and+synthetic+analogs+on+three+types+of+rat+blood+vessels%3A+possible+evidence+for+regional+differences+in+vasopressin+receptor+sites+within+a+mammal%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharmacol.+Exp.+Ther%22%5BJournal%5D)">Dose-response relationships for arginine vasopressin and synthetic analogs on three types of rat blood vessels: possible evidence for regional differences in vasopressin receptor sites within a mammal.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 193, 413-423 (1975).</li>
<li>Henderson, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vasopressin-induced+vasoconstriction%3A+two+concentration-dependent+signaling+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Vasopressin-induced vasoconstriction: two concentration-dependent signaling pathways.</a> J. Appl. Physiol. 102, 1402-1409 (2007).</li>
<li>Mackie, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+KCNQ+potassium+channels+as+novel+targets+for+the+control+of+mesenteric+artery+constriction+by+vasopressin%2C+based+on+studies+in+single+cells%2C+pressurized+arteries%2C+and+in+vivo+measurements+of+mesenteric+vascular+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharmacol.+Exp.+Ther%22%5BJournal%5D)">Vascular KCNQ potassium channels as novel targets for the control of mesenteric artery constriction by vasopressin, based on studies in single cells, pressurized arteries, and in vivo measurements of mesenteric vascular resistance.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 325, 475-483 (2008).</li>
<li>Brueggemann, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+effects+of+selective+cyclooxygenase-2+inhibitors+on+vascular+smooth+muscle+ion+channels+may+account+for+differences+in+cardiovascular+risk+profiles%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Differential effects of selective cyclooxygenase-2 inhibitors on vascular smooth muscle ion channels may account for differences in cardiovascular risk profiles.</a> Mol. Pharmacol. 76, 1053-1061 (2009).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Patch+Clamp+Technique%22">Patch Clamp Technique</a>. Kaneez, F. S. , Intech. (2012).</li>
<li>Berra-Romani, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TTX-sensitive+voltage-gated+Na%2B+channels+are+expressed+in+mesenteric+artery+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">TTX-sensitive voltage-gated Na+ channels are expressed in mesenteric artery smooth muscle cells.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 289, H137-H145 (2005).</li>
</ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

I metodi e gli approcci sperimentali descritti qui sono piuttosto robusti e in grado di produrre risultati chiari e riproducibili se applicato con meticolosa attenzione ai dettagli. Buone registrazioni elettrofisiologiche e costrizione / dilatazione dei segmenti arteriosi dipendono la salute delle cellule e segmenti di arteria, rispettivamente. Preparazioni di cellule può variare da un giorno all&#39;altro, anche utilizzando lo stesso protocollo. Le soluzioni di isolamento può essere utilizzato per un massimo di 2 setti...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti </td></tr><tr><td> Cloruro di sodio </td><td> Sigma </td><td> S5886 </td><td> Soluzione dissezione: 145 Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 140 Soluzione interna per elettrofisiologia: 10 Soluzione di isolamento per miociti *: 140 Soluzione bagno per myography pressione: 145 Soluzione Lumen per myography pressione: 145 </td></tr><tr><td> Cloruro di potassio </td><td> Sigma </td><td> P5405 </td><td> Soluzione dissezione: 4.7 Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 5,36 Soluzione interna per elettrofisiologia: 135 Soluzione di isolamento per miociti *: 5,36 Soluzione bagno per myography pressione: 4.7 Soluzione Lumen per myography pressione: 4.7 </td></tr><tr><td> Potassio EGTA </td><td> Sigma </td><td> E4378 </td><td> Soluzione interna per elettrofisiologia: 0,05 </td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma </td><td> H9136 </td><td> Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 10 Soluzione interna per elettrofisiologia: 10 Soluzione di isolamento per miociti *: 10 </td></tr><tr><td> Fosfato bibasico </td><td> Sigma </td><td> S5136 </td><td> Soluzione di isolamento per miociti *: 0,34 </td></tr><tr><td> Idrogeno fosfato di potassio </td><td> Sigma </td><td> P5655 </td><td> Soluzione di isolamento per miociti *: 0,44 </td></tr><tr><td> Cloruro di magnesio </td><td> Sigma </td><td> M2393 </td><td> Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 1.2 Soluzione interna per elettrofisiologia: 1 Soluzione di isolamento per miociti *: 1.2 </td></tr><tr><td> Cloruro di calcio </td><td> Sigma </td><td&gt; C7902 </td><td> Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 2 Soluzione di isolamento per miociti *: 0,05 </td></tr><tr><td> Fosfato di sodio </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP331-1 </td><td> Soluzione dissezione: 1.2 Soluzione bagno per myography pressione: 1.2 Soluzione Lumen per myography pressione: 1.2 </td></tr><tr><td> Solfato di magnesio </td><td> Sigma </td><td> M2643 </td><td> Soluzione dissezione: 1,17 Soluzione bagno per myography pressione: 1.17 Soluzione Lumen per myography pressione: 1.17 </td></tr><tr><td> MOPS </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP308 </td><td> Soluzione dissezione: 3 Soluzione bagno per myography pressione: 3 Soluzione Lumen per myography pressione: 3 </td></tr><tr><td> L&#39;acido piruvico </td><td> Sigma </td><td> P4562 </td><td> Soluzione dissezione: 2 Bath soluzionePressione myography: 2 Soluzione Lumen per myography pressione: 2 </td></tr><tr><td> EDTA diidrato </td><td> La ricerca Organics </td><td> 9572E </td><td> Soluzione dissezione: 0.02 Soluzione bagno per myography pressione: 0.02 Soluzione Lumen per myography pressione: 0.02 </td></tr><tr><td> D-Glucosio </td><td> Sigma </td><td> G7021 </td><td> Soluzione dissezione: 5 Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 10 Soluzione interna per elettrofisiologia: 20 Soluzione di isolamento per miociti *: 10 Soluzione bagno per myography Pressione: 5 Soluzione Lumen per myography Pressione: 5 </td></tr><tr><td> Albumina di siero bovino </td><td> Sigma </td><td> A3912 </td><td> Soluzione dissezione: 1% Soluzione Lumen per myography pressione: 1% </td></tr><tr><td> pH </td><td></td><td></td><td> Dissezione Solution: 7.4 Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 7.3 Soluzione interna per elettrofisiologia: 7.2 Soluzione di isolamento per miociti *: 7.2 Soluzione bagno per myography pressione: 7.4 Soluzione Lumen per myography pressione: 7.4 </td></tr><tr><td> Osmolarità </td><td></td><td></td><td> Soluzione dissezione: 300 Soluzione bagno per Elettrofisiologia *: 298 Soluzione interna per elettrofisiologia: 298 Soluzione di isolamento per miociti *: 298 Soluzione bagno per myography pressione: 300 Soluzione Lumen per myography pressione: 300 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> * 11 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Tabella 1. Componenti di soluzioni utilizzate nell&#39;esperimento. </td></tr></tbody></table>

esplorare arteriosa muscolo liscio kv7 funzione canale del potassio con morsetto elettrofisiologia patch e myography pressione

Exploring Arterial Smooth Muscle Kv7 Potassium Channel Function using Patch Clamp Electrophysiology and Pressure Myography

Contrazione o rilassamento delle cellule muscolari lisce all&#39;interno delle pareti delle arterie di resistenza determina il diametro dell&#39;arteria e controlla quindi il flusso di sangue attraverso il vaso e contribuisce alla pressione arteriosa sistemica. Il processo di contrazione è regolato principalmente dalla concentrazione di calcio citosolico ([Ca 2 +] cyt), che è a sua volta controllata da una serie di trasportatori e canali ionici. I canali ionici sono intermedi comuni vie di trasduzione del segnale attivati ​​da ormoni vasoattivi per effettuare vasocostrizione o vasodilatazione. E i canali ionici sono spesso presi di mira da agenti terapeutici intenzionalmente (es. calcio antagonisti utilizzati per indurre vasodilatazione e la pressione sanguigna più bassa) o involontariamente (ad esempio per indurre indesiderati effetti collaterali cardiovascolari). KV7 (KCNQ) voltaggio-attivati ​​i canali del potassio sono stati recentemente implicati come importante targ fisiologici e terapeuticiets per la regolazione della contrazione della muscolatura liscia. Per chiarire i ruoli specifici dei KV7 canali sia trasduzione del segnale fisiologico e nelle azioni di agenti terapeutici, bisogna studiare come la loro attività è modulata a livello cellulare e valutare il loro contributo nell&#39;ambito dell&#39;arteria intatta. Le arterie mesenteriche ratto forniscono un utile sistema modello. Le arterie possono essere facilmente sezionato, puliti del tessuto connettivo, e utilizzato per preparare isolate miociti arteriosi patch clamp per elettrofisiologia, o incannulata e pressione per misure di vasocostrittori / vasodilatatore risposte fisiologiche in condizioni relativamente. Qui descrivere i metodi utilizzati per entrambi i tipi di misure e di fornire alcuni esempi di come il disegno sperimentale possono essere integrati per fornire una comprensione più chiara dei ruoli di questi canali ionici nella regolazione del tono vascolare.

Misure di KV7 (KCNQ) canale attività di potassio in miociti isolati arteriosi (utilizzando tecniche elettrofisiologiche di patch clamp) in parallelo con misure di constrictor / dilatatore risposte (usando myography pressione) può rivelare importanti informazioni sul ruolo di KV7 canali in fisiologia vascolare muscolatura liscia e farmacologia.

Esplorare arteriosa Muscolo liscio KV7 Funzione canale del potassio con morsetto Elettrofisiologia Patch e Myography pressione

La contrazione o il rilassamento delle cellule muscolari lisce all'interno delle pareti delle arterie di resistenza determina il diametro arterioso e controlla così il flusso di ...

L'obiettivo generale di questa procedura è misurare l'attività dei canali del potassio KV sette nelle cellule muscolari lisce dell'arteria mesenterica dissociate frescamente e correlare tali dati con le misurazioni del diametro arterioso registrate in condizioni fisiologiche. Questo obiettivo viene raggiunto innanzitutto rimuovendo chirurgicamente l'arcata vascolare mesenterica da un ratto. Il secondo passaggio consiste nell'isolare e pulire i segmenti delle arterie mesenteriche.Successivamente, alcuni segmenti vengono utilizzati per isolare singole cellule muscolari lisce al fine di effettuare misurazioni elettrofisiologiche con il metodo del patch clamp delle correnti di potassio KV sette. L'ultimo passaggio consiste nella cannullazione di segmenti arteriosi integri per misurazioni miografiche sotto pressione della costrizione o dilatazione arteriosa in risposta a modulatori farmacologici dei canali del potassio KV sette. In definitiva, la combinazione di elettrofisiologia con il patch clamp e miografia sotto pressione viene utilizzata per dimostrare come un aumento o una diminuzione dell'attività dei canali del potassio KV sette influisca sulla costrizione delle arterie mesenter

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