Methodenartikel

Isolatie en functionele karakterisering van Human ventriculaire cardiomyocyten van Fresh Chirurgische Samples

17K weergaven

DOI:

10.3791/51116

21 april 2014

In dit artikel

Samenvatting

Huidige kennis over de cellulaire basis van hartziektes vertrouwt vooral op studies op diermodellen. Hier beschrijven we en validatie van een nieuwe methode om enkele levensvatbare hartspiercellen te verkrijgen van kleine chirurgische monsters van menselijk ventriculair myocard. Menselijke hartspiercellen en kan worden gebruikt voor elektrofysiologische studies en drugstesten.

Samenvatting

Hartspiercellen van zieke harten zijn onderworpen aan complexe verbouwing processen waarbij veranderingen in de celstructuur, excitatie contractie koppeling en membraan ion stromingen. Deze veranderingen zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor het verhoogde risico aritmogene en contractiele wijzigingen waardoor systolische en diastolische disfunctie bij hartpatiënten zijn. Echter, de meeste informatie over de wijzigingen van myocyte functie in hartziekten is afkomstig van diermodellen.

Hier beschrijven we en valideren van een protocol om levensvatbare myocytes isoleren van kleine chirurgische monsters van ventriculaire myocardium van patiënten die een hartoperatie operaties. Het protocol wordt beschreven. Elektrofysiologische en intracellulair calcium metingen worden gerapporteerd aan de haalbaarheid van een enkele cel metingen in humane ventriculaire cardiomyocyten verkregen met deze werkwijze tonen.

Het protocol meldde hijre kan nuttig zijn voor toekomstige onderzoeken van de cellulaire en moleculaire basis van functionele veranderingen van het menselijke hart in de aanwezigheid van verschillende hartziekten zijn. Verder kan deze methode worden gebruikt om nieuwe therapeutische targets op cellulair niveau te identificeren en de effectiviteit van nieuwe verbindingen te testen op menselijke cardiomyocyten, directe translationele waarde.

Inleiding

Dissectie van de elektrofysiologische eigenschappen van het myocard heeft na de ontwikkeling van technieken voor enkele hartspiercel isolatie aanzienlijk gevorderd. Recente ontwikkelingen in het begrijpen van cardiale Excitatie contractiekoppeling (EG-koppeling) zijn ook mogelijk gemaakt door het vermogen isoleren levensvatbare enkele cardiomyocyten dat alle fysiologische eigenschappen van het intacte weefsel behouden. Patch clamp methoden worden routinematig gebruikt om de functie en farmacologische modulatie van cardiale sarcolemmale ionstromen bestuderen. Opnamen van intracellulair calcium dynamiek Ca2 + gevoelige kleurstoffen worden regelmatig uitgevoe....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De experimentele protocollen op menselijk weefsel werden goedgekeurd door de ethische commissie van Careggi Universitair Ziekenhuis (2006/0024713; vernieuwd mei 2009). Elke patiënt gaf schriftelijk toestemming.

1. Solutions en apparatuur voorbereiding

Oplossingen worden beschreven in Tabel 1. Een vereenvoudigd stroomschema van de cel isolatieprocedure wordt in Figuur 1.

Oplossing CP DB KB TB PS EB1 EB2

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

De hierboven beschreven werkwijze werd gebruikt om de functionele abnormaliteiten cardiomyocyten geïsoleerd uit het septum patiënten met hypertrofische cardiomyopathie (HCM) die myectomy operatie ondergingen kenmerken, vergeleken met niet niet niet hypertrofische chirurgische patiënten 21. De resultaten in dit deel zijn afgeleid van dat werk 21 en worden hier getoond als een voorbeeld van hoe deze techniek gebruikt kan worden om de veranderingen in myocardiale celfunctie cardiale aandoeningen karak.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Wij hebben beschreven en gevalideerde werkwijze levensvatbare myocyten isoleren van chirurgische monsters van menselijk ventriculair myocard. Vanaf eerder beschreven protocollen die met succes had gebruikt om geïsoleerde cellen van atriale chirurgische monsters, de techniek om de scheiding van enkele levensvatbare myocytes van zieke ventriculaire myocard werd ontwikkeld en verfijnd. Vroege rapporten bleek dat isolatie van enkele hartspiercellen uit brokken van atriale en ventriculaire weefsel selectief verminderde repol.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door de EU (STREP Project 241577 "GROOT HART," 7de Europese Kaderprogramma, CP), Menarini International Operations Luxembourg (AM), Telethon GGP07133 (CP) en Gilead Sciences (AM).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Kaliumfosfaat monobasisch (KH2PO4)Sigma-AldrichP9791
Magnesiumsulfaat heptahydraat(MgSO4*7H2O)Sigma-AldrichM1880
HEPESSigma-AldrichH3375
AdenosineSigma-AldrichA9251
D-(+)-GlucoseSigma-AldrichG8270
MannitolSigma-AldrichM4125
TaurineSigma-AldrichT0625
Kaliumhydroxide (KOH)Sigma-AldrichP5958
Natriumchloride (NaCl)Sigma-AldrichS7653
Kaliumchloride (KCl)Sigma-AldrichP9333
Natriumfosfaat dibasisch (Na2HPO4)Sigma-AldrichS7907
Natriumbicarbonaat (NaHCO3)Sigma-AldrichS6297
Kaliumbicarbonaat (KHCO3)Sigma-Aldrich237205
NatriumpyruvaatSigma-AldrichP2256
2,3-Butanedioon monoximeSigma-AldrichB0753
Natriumhydroxide(NaOH)Sigma-AldrichS8045
L-Glutaminzuur monokaliumzout monohydraatSigma-Aldrich49601
PyruwzuurSigma-Aldrich107360
3-HydroxyboterzuurSigma-Aldrich166898
Adenosine 5′-trifosfaat dikaliumzout dihydraat (K2-ATP)Sigma-AldrichA8937
CreatineSigma-AldrichC0780
BernsteenzuurSigma-AldrichS3674
Ethyleenglycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraazijnzuur (EGTA)Sigma-AldrichE0396
Albumine uit runder serumSigma-AldrichA0281
Magnesiumchloride (MgCl2)Sigma-AldrichM8266
Collageenase uit Clostridium histolyticum, Type VSigma-AldrichC9263
Proteinase, Bacterieel, Type XXIVSigma-AldrichP8038
Calciumchloride oplossing, ~1 M in H2OSigma-Aldrich

Referenties

  1. Dow, J. W., Harding, N. G., Powell, T. Isolated cardiac myocytes. I. Preparation of adult myocytes and their homology with the intact tissue. Cardiovascular Research. 15, 483-514 (1981).
  2. Dow, J. W., Harding, N. G., Powell, T. Iso....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Isolatie van cardiomyocytenventriculair myocardenzymatische digestiepatchclamp registratieactiepotentiaalmetingcalciumtransi ntanalysecardioplegische oplossingstromale vasculaire fractiecelsuspensie

Gerelateerde artikelen