Name: Samentrekbaarheid Metingen op Geïsoleerde papillairspieren voor onderzoek naar Cardiac inotropie in Muizen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 22 s
Description: Leer samentrekbaarheidsmetingen op geïsoleerde papillairspieren voor cardiaal onderzoek bij muizen. Deze methode maakt gedetailleerde analyse van hartspierfunctie in vitro mogelijk zonder neurohumorale invloeden.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door de Deutsche Forschungsgemeinschaft (KFO 196 &quot;Signaltransduktion bei adaptativen und maladaptiven kardialen Remodelling-Prozessen&quot;, FR 1638 / 1-2) en door de DZHK (Duitse Centre for Cardiovascular Research, een onderdeel van het Duitse Centres of Health Research , dat is een BMBF (Duitse ministerie van Onderwijs en Onderzoek) initiatief).

Opmerking: De basisstappen van de isolatieprocedure worden weergegeven in figuur 1 Alle stappen worden in detail beschreven in het volgende protocol.. Papillairspier isolatie, montage in orgaanbad kamer, verwerving en analyse wordt uitgevoerd in een opeenvolgende en verplichte termijn. Alle dierproeven werden uitgevoerd in overeenstemming met de Duitse wetgeving inzake de bescherming van dieren en werden goedgekeurd door de Ethische Review Board van de Universiteit van Heidelberg. 1. Bereiding van Instrumentation <ol><li> Voor samentrekbaarheid metingen gebruik een multichambered orgel bad setup. Componenten van een ex vivo contractiliteit orgaanbad opstelling getoond in figuur 2. OPMERKING: Om de hoeveelheid tijd tussen de voorbereiding van de papillairspier en het begin van de experimentele protocol, het opzetten van apparatuur te minimaliseren en voorafgaand buffers te bereiden op het verzamelen van experimentele tissue.This provides de grootste hoeveelheid tijd die het weefsel levensvatbaar blijft om experimenten uit te voeren. </li><li> Opstarten computer en data-acquisitie apparatuur. Zet orgel bad warmte (ingesteld op 32 ° C) en laat eenheden vooraf ingestelde temperatuur. </li><li> Bereid de acquisitie apparatuur. Start de opname data zoals vermeld in de software handleiding. </li><li> Controleer en gedrag kalibratie (indien nodig) op elk kanaal en nul alle kanalen aan het elektrische signaal uit de respectievelijke krachtopnemer (die bij dat kanaal) toegevoerd standaardiseren op een door een gecertificeerde gewicht geleverd 2 g kracht. </li><li> Zet gastoevoer (95% O2 / 5% CO 2) tot orgaanbad kamers. Continu gas alle kamers tijdens de gehele protocol metingen. </li></ol> 2. Voorbereiding van Buffers en Fysiologische Solutions <ol><li> Bereid een Krebs-Henseleit bufferoplossing met eindconcentraties van 119 mM NaCl bereiken; 25 mM NaHCO 3; 4,6 mM KCl; 11MM glucose; 1 mM Na-pyruvate; 1,5 mM CaCl2; 1,64 mM MgSO 4; 1,18 mM KH 2PO 4 en pH op 7,4 (zie tabel 1 Fysiologische oplossing). </li><li> Maak afzonderlijke Krebs-Henseleit bufferoplossing gebruikt tijdens de isolatie zoals beschreven in stap 2.1 met extra 30 mM 2,3-butaandion monoxime (BDM) en 50 IE heparine / ml. Koel oplossing tot 4 ° C (zie Tabel 1 Bereiding oplossing). Voor ischemie simulatie bereiden ischemie-oplossing zoals beschreven in Tabel 1. </li><li> Voor het protocol van de Ca 2 + - afhankelijke contractiliteit, voeg Ca 2+ naar de Krebs-Henseleit bufferoplossing om de gevraagde uiteindelijke concentratie. OPMERKING: bereiden deze oplossingen direct voor het gebruik ervan en Gass met carbogen om neerslaan van Calciumcarbonaat voorkomen. Voorverwarmen oplossing tot 32 ° C voor gebruik. </li></ol> 3. Voorbereiding van de Gassing Tube en Dissection Dish gebruikt tijdens de Papillaire Excision Procedure <ol><li> Sluit een zachte gaszingen buis (uitwendige diameter van 2-4 mm) op de gasaansluiting (100% zuurstof, carbogen alternatief) met deskundig werken. </li><li> Maak een gesloten ring van de vergassing buisfitting in de dissectie schotel. Prik de vergassing buis meerdere malen dat een continu borrelen is verzekerd. Deze vergassing buis kan meerdere keren gebruikt worden. </li><li> Bereid dissectie schotel met een silicoon elastomeer aan de onderkant (0,5 cm dik), zodat de pennen kunnen worden geplakt in. Dit gerecht kan meerdere keren gebruikt worden. </li></ol> 4. Isolatie van Left Anterior papillairspier van Muizen LET OP: Voordat u begint met de isolatie van de papillairspier, controleren of de gasleidingen vrij zijn van blokkades. <ol><li> Bereid orgaanbad opstelling als genoemd in het protocol 1-3 voordat de bereiding van de papillaire spieren. Bereid alle oplossingen op de dag van het experiment. </li><li> Offeren de muis (ongeveer 8-12 weken oud) door cervicale dislocatie according tot expert werken en institutionele richtlijnen. </li><li> Fix het dier in dorsale positie door de vaststelling voorpoten en achterpoten op een dissectie bord, open de thorax lateraal aan beide kanten door het doorsnijden van de ribben met scherpe bot schaar, knip dan het membraan met een dwarse doorsnede. Verwijder het pericardium. Nu het hart en de aorta toegankelijk. </li><li> Fix het hart met stompe tang op het vasculaire truncus dicht bij het hart en snel scheiden het hart met een schaar van de longen en het omliggende weefsel. </li><li> Transfer het kloppende hart van een petrischaal gevuld met gekoelde voorbereiding oplossing vergast met zuurstof (stap 2.2). Laat het hart te kloppen en zacht stimuleren hart contracties via het aanraken van de cardiale apex met een tang. </li><li> Zodra het hart is volledig exsanguinous, overbrengen naar de dissectie schotel gevuld met gekoelde voorbereiding oplossing (stap 2.2) en vergast met O 2. Vanaf deze stap bij het gebruik van een stereomicroscoop. </li><li> Bevestig de heakamertemperatuur met een puntig door het rechter ventrikel zodat het hart wordt vanuit dorsale (rechterventrikel ligt rechts van de bediener). </li><li> Met behulp van microchirurgische schaar scheiden beide atria op de atrioventriculaire niveau cut bindweefsel van de ventrikels en gooi. Voer een snede door de ventriculaire wand van de AV-klep-niveau om de apex van het hart vermijden van mechanische druk. </li><li> Open het ventrikel en bevestig de linker-zijdige vrije wand met een pincet, dus met een blik op zowel de linker ventrikel papillairspieren. </li><li> Iets verder, van ventriculair weefsel lateraal aan weerszijden van de linker anterior papillairspier behoud van een deel van de valvulaire zeil op de papillaire spier preparaat contact komen of strekken de papillaire spier zoveel mogelijk. Ontleden resterende ventriculaire wandweefsel van de papillaire spier. </li><li> Bevestig zijde draden (7/0, metric 0,5) aan beide zijden van de papillaire spier prepreiding, een op de valvulaire zeil en een op de musculaire deel. Bevestig het preparaat in het orgaanbad kamer gevuld met orgaanbad oplossing en begast met carbogeen, de temperatuur 32 ° C wordt aanbevolen. </li></ol> 5. Evenwicht en stimulatie van de papillairspier <ol><li> Het stimuleren van de papillairspier voorbereiding met rechthoekige pulsen (duur van 2 ms en stroom van 100 mA) op stimulatie frequentie van 1 Hz onmiddellijk na de fixatie in het orgel bad. </li><li> Zorgen voor een frequente wisseling van het orgel bad oplossing, hetzij door voortdurende verandering of door veelvuldige handmatige verandering (om de 5 min) volgens de opzet van het type orgel bad gebruikt. </li><li> Geleidelijk verhogen van de voorspanning tot maximale twitch kracht bereikt. Maximale twitch kracht wordt bereikt als de verhoging van de voorspanning niet wordt gevolgd door een verdere vergroting van de twitch kracht. </li><li> Na 45-60 min van verevening, start de experimentele protocol. </li></ol> LET OP: Het experimentele protocol hieronder beschreven omvat standaard manoeuvres om hartcontractiliteit karakteriseren onder fysiologische en pathofysiologische omstandigheden. In de representatieve sectie beschrijven we deze protocollen in detail toont ook representatieve resultaten (zie ook tabel 2). <ol><li> Registratie en analyse van de experimentele protocollen <ol><li> Gebruik voor het opnemen van een geschikte software met voldoende tijdsresolutie (overname tarief ≥ 1 kHz). </li><li> Analyseren parameters waaronder twitch kracht amplitude (hoogte), de tijd om de spanning (TTP) en de helft van de maximale ontspanning tijd (R 50 / TFall, respectievelijk) zoals vermeld in het programma (zoals bijvoorbeeld Grafiek 5.5 van ADInstruments, zie figuur 4) piek. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Endoh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+Ca2%2B+signaling+and+Ca2%2B+sensitizers%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+J%22%5BJournal%5D)">Cardiac Ca2+ signaling and Ca2+ sensitizers.</a> Circ J. 12 (12), 1915-1925 (2008).</li>
<li>Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+cycling+and+signaling+in+cardiac+myocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Physiol%22%5BJournal%5D)">Calcium cycling and signaling in cardiac myocytes.</a> Annu Rev Physiol. 70, 23-49 (2008).</li>
<li>Bers, D., Despa, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Na%2FK-ATPase%E2%80%94an+integral+player+in+the+adrenergic+fight-or+flight+response%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">Na/K-ATPase—an integral player in the adrenergic fight-or flight response.</a> Trends Cardiovasc Med. 19, 111-118 (2009).</li>
<li>Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+excitation%E2%80%93contraction+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cardiac excitation–contraction coupling.</a> Nature. 415, 198-205 (2002).</li>
<li>Pieske, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((al.+Ca%282%2B%29-dependent+and+Ca%282%2B%29-independent+regulation+of+contractility+in+isolated+human+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22Basic+Res+Cardiol%22%5BJournal%5D)">al. Ca(2+)-dependent and Ca(2+)-independent regulation of contractility in isolated human myocardium.</a> Basic Res Cardiol. 92, Suppl 1. 75-86 (1997).</li>
<li>Corbin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sildenafilcitrate+does+not+affect+cardiac+contractility+in+human+or+dog+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Med+ResOpin%22%5BJournal%5D)">Sildenafilcitrate does not affect cardiac contractility in human or dog heart.</a> Curr Med ResOpin. 19 (8), 747-752 (2003).</li>
<li>Romero-Vecchione, E., Vasquez, J., Rosa, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+negative+inotropic+effect+of+cocaine+in+rat+ventricle+strip%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cient+Venez%22%5BJournal%5D)">Direct negative inotropic effect of cocaine in rat ventricle strip.</a> Acta Cient Venez. 47 (1), 17-23 (1996).</li>
<li>Näbauer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+inotropic+effects+in+isolated+ventricular+myocardium+from+nonfailing+and+terminally+failing+human+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Positive inotropic effects in isolated ventricular myocardium from nonfailing and terminally failing human hearts.</a> Eur J Clin Invest. 18 (6), 600-606 (1988).</li>
<li>Gao, W. D., Perez, N. G., Marban, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+cycling+and+contractile+activation+in+intact+mouse+cardiac+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Calcium cycling and contractile activation in intact mouse cardiac muscle.</a> J Physiol. 507, 175-184 (1998).</li>
<li>Bluhm, W. F., Kranias, E. G., Dillmann, W. H., Meyer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phospholamban%3A+a+major+determinant+of+the+cardiac+force-frequency+relationship%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Phospholamban: a major determinant of the cardiac force-frequency relationship.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (1), H249-H255 (2000).</li>
<li>Redel, A., Baumgartner, W., Golenhofen, K., Drenckhahn, D., Golenhofen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+activity+and+force-frequency+relationship+of+isolated+mouse+papillary+muscle%3A+effects+of+extracellular+calcium+concentration%2C+temperature+and+contraction+type%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch%22%5BJournal%5D)">Mechanical activity and force-frequency relationship of isolated mouse papillary muscle: effects of extracellular calcium concentration, temperature and contraction type.</a> Pflugers Arch. 445 (2), 297-304 (2002).</li>
<li>Uhl, S., Mathar, I., Vennekens, R., Freichel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adenylyl+cyclase-mediated+effects+contribute+to+increased+Isoprenaline-induced+cardiac+contractility+in+TRPM4+deficient+mice%5BTitle%5D)+AND+%22JMCC%22%5BJournal%5D)">Adenylyl cyclase-mediated effects contribute to increased Isoprenaline-induced cardiac contractility in TRPM4 deficient mice.</a> JMCC. 74, 307-317 (2014).</li>
<li>Allen, D. G., Jewell, B. R., Wood, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+of+the+contractility+of+mammalian+myocardium+at+low+rates+of+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Studies of the contractility of mammalian myocardium at low rates of stimulation.</a> J Physiol. 254 (1), 1-17 (1976).</li>
<li>Pieske, B., Maier, L. S., Schmidt-Schweda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sarcoplasmic+reticulum+Ca2%2B+load+in+human+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Basic+Res+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Sarcoplasmic reticulum Ca2+ load in human heart failure.</a> Basic Res Cardiol. 97, Suppl 1. 163-171 (2002).</li>
<li>Koch-Weser, J., Blinks, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Influence+of+the+Interval+between+Beats+on+Myocardial+Contractility%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Rev%22%5BJournal%5D)">The Influence of the Interval between Beats on Myocardial Contractility.</a> Pharmacol Rev. 15, 601-652 (1963).</li>
<li>Bocalini, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+remodeling+after+large+infarcts+in+rat+converts+post+rest-potentiation+in+force+decay%5BTitle%5D)+AND+%22Arq+Bras+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Myocardial remodeling after large infarcts in rat converts post rest-potentiation in force decay.</a> Arq Bras Cardiol. 98 (3), 243-251 (2012).</li>
<li>Juggi, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+ischemia-reperfusion+on+the+post-rest+inotropy+of+isolated+perfused+rat+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Effect of ischemia-reperfusion on the post-rest inotropy of isolated perfused rat heart.</a> J Cell Mol Med. 6 (4), 621-630 (2002).</li>
<li>Lakatta, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+Bowditch%3A+the+convergence+of+cardiac+chronotropy+and+inotropy%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Calcium%22%5BJournal%5D)">Beyond Bowditch: the convergence of cardiac chronotropy and inotropy.</a> Cell Calcium. 35 (6), 629-624 (2004).</li>
<li>Taylor, D. G., Parilak, L. D., LeWinter, M. M., Knot, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+rat+left+ventricle+force+and+Ca2%2B+-frequency+relationships%3A+similarities+to+dog+and+human%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Quantification of the rat left ventricle force and Ca2+ -frequency relationships: similarities to dog and human.</a> Cardiovasc Res. 61 (1), 77-86 (2004).</li>
<li>Schmidt, U., Hajjar, R. J., Gwathmey, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+force-interval+relationship+in+human+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22J+Card+Fail%22%5BJournal%5D)">The force-interval relationship in human myocardium.</a> J Card Fail. 1 (4), 311-321 (1995).</li>
<li>Rossman, E. I., Petre, R. E., Chaudhary, K. W., Piacentino, V. 3rd, Janssen, P. M., Gaughan, J. P., Houser, S. R., Margulies, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+frequency-dependentresponses+represent+the+pathophysiologic+signature+of+contractile+failure+inhuman+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22JMCC%22%5BJournal%5D)">Abnormal frequency-dependentresponses represent the pathophysiologic signature of contractile failure inhuman myocardium.</a> JMCC. 36 (1), 33-42 (2004).</li>
<li>Moran, A. E., Forouzanfar, M. H., Roth, G. A., Mensah, G. A., Ezzati, M., Murray, C. J., Naghavi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+trends+in+ischemic+heart+disease+mortality+in+21+world+regions%2C+1980+to+2010%3A+the+Global+Burden+of+Disease+2010+stud%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Temporal trends in ischemic heart disease mortality in 21 world regions, 1980 to 2010: the Global Burden of Disease 2010 stud.</a> Circulation. 129 (14), 1483-1492 (1980).</li>
<li>Lee, J. A., Allen, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+intracellular+free+calcium+concentration+during+long+exposures+to+simulated+ischemia+in+isolated+mammalian+ventricular+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Changes in intracellular free calcium concentration during long exposures to simulated ischemia in isolated mammalian ventricular muscle.</a> Circ Res. 71 (1), 58-69 (1992).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende financiële belangen.

In dit manuscript beschrijven we een methode om de contractiliteit van murine papillairspier onderzoeken in vitro die kan worden gebruikt om verschillende wetenschappelijke vragen hart fysiologie en pathologie in muizen beantwoorden en de analyse van transgene lijnen en de ontdekking van nieuwe farmaceutische benaderingen ondersteunen aan het hart disfuncties te behandelen. We illustreren het gebruik van deze methode om fysiologische, pathologische en farmacologische eigenschappen van de hartspier contractilite...

Het onderzoek naar eiwitten zoals ionkanalen verwijzende hun rol cardiale contractiliteit essentieel verschillende pathomechanismen ontdekken en nieuwe therapeutische strategie te bepalen om hartziekten zoals ischemie en hartfalen. Contractiele functie van zoogdier hartspiercellen bekend worden gemoduleerd door verschillende ionkanalen, transporters en andere eiwitten. Actiepotentiaal opgeroepen activering van spanningsafhankelijke sarcolemmale L-type Ca 2+ kanalen leidt tot Ca 2+ influx van extracellulaire ruimte en vervolgens Ca 2+ geïnduceerde Ca 2+ vrijkomen (CICR) 1, die cellulaire 2 krimp triggers. Ca 2+ -signaling een centrale rol in de cardiale contractiliteit en aanpassing speelt fysiologische of pathologische stress. Catecholamines activeren cardiale β-adrenerge receptoren en stimuleren zo adenylylcyclase (AC), die cAMP synthetiseert. Wordt geactiveerd, Protein kinase A (PKA) fosforyleert verschillende intracellulaire en membraan-geassocieerde eiwitten zoals L-type Ca 2+ kanalen, fosfolamban en ryanodine receptoren resulteert in een wijziging van Ca 2+ transiënten en hartcontractiliteit 1,3,4. cAMP wordt afgebroken door fosfodiesterase (PDE). Activering van Gs-gekoppelde uitzondering β-adrenoceptoren receptoren leidt tot accumulatie van cAMP. De techniek van contractiliteit meten in geïsoleerde ventriculaire spier stroken gevestigde voor groter zoogdiersoorten 5-8. Op basis van de mogelijkheid van gen targeting in muizen is het belangrijk om methoden vast te murine hartfysiologie analyseren. Echter, de bestaande gegevens over de fysiologische eigenschappen van geïsoleerde spier voorbereidingen in muizen verschillen afhankelijk van experimentele omstandigheden 9-12. De beschreven werkwijze wordt gebruikt om cardiale contractiliteit van de linker ventrikel papillaire spier pre analyserenpreparaten in vitro. Onderzoek van cardiale contractiliteit wordt uitgevoerd in afwezigheid van invloeden wijzigen cardiale contractiliteit in vivo, zoals bloeddruk, neurohumorale stimulatie en fysieke of metabolische stress. Het kloppen tarief van de aanbestedende spier voorbereiding kan rigoureus worden gedefinieerd en willekeurig veranderd. Twitch kracht kan worden geanalyseerd in het kader van specifieke stimuli zoals calciumconcentratie, kloppen frequentie of temperatuur. Bovendien kan deze methode worden gebruikt om verschillende signaalweg componenten onderzoeken en hartfunctie van genetisch gemodificeerde muismodellen vergelijken door regeling genoemde proefomstandigheden.

<table><tbody><tr><td>Natriumchloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>Natriumbicarbonaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5761&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Kaliumchloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9434&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Natriumpyruvaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5280&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Calciumchloride dihydraat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>223506</td><td></td></tr><tr><td>Magnesiumsulfaat heptahydraat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>230391</td><td></td></tr><tr><td>Monobasisch kaliumfosfaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P 5655</td><td></td></tr><tr><td>2,3-Butaanedion monoxim</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B0753</td><td></td></tr><tr><td>3-Isobutyl-1-methylxanthine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I5879</td><td>Gevaarsteken H 302, oplosbaar in DMSO</td></tr><tr><td>Dimethylsulfoxide (DMSO)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D2650</td><td></td></tr><tr><td>Isoprenaline hydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I5627</td><td>Gevaarsteken H 315-H319-H335</td></tr><tr><td>Natriumheparine 250.000 IE/10 ml</td><td>ratiopharm</td><td>PZN 3874685</td><td></td></tr><tr><td>Histamine dihydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H7250</td><td>Gevaarsteken H 315-H 317-H319- H334-H335</td></tr></tbody></table>

samentrekbaarheid metingen op geïsoleerde papillairspieren voor onderzoek naar cardiac inotropie in muizen

Contractility Measurements on Isolated Papillary Muscles for the Investigation of Cardiac Inotropy in Mice

Papillaire spier geïsoleerd uit volwassen muisharten kan worden gebruikt voor cardiale contractiliteit te bestuderen in verschillende fysiologische / pathologische aandoeningen. De contractiele eigenschappen kunnen worden geëvalueerd onafhankelijk van externe invloeden zoals vasculaire tonus en neurohormonale toestand. Het schildert een wetenschappelijke benadering tussen enkele cel metingen met geïsoleerde hartspiercellen en in vivo studies zoals echocardiografie. Aldus papillaire spier preparaten dienen als een uitstekend model voor hartfysiologie / pathofysiologie bestuderen en kunnen worden gebruikt voor onderzoeken zoals modulatie door farmacologische middelen of verkenning van transgene diermodellen. Hier beschrijven we een werkwijze voor het isoleren van het murine linker anterior papillaire spier cardiale contractiliteit in een orgaanbad setup onderzoeken. In tegenstelling tot spier strip preparaat geïsoleerd van de ventriculaire wand, kan de papillaire spier in toto worden bereid zonder de spier Tissue ernstig. Het orgel bad installatie bestaat uit verschillende temperatuur-gecontroleerde, vergast en-elektrode uitgerust orgel bad kamers. De geïsoleerde papillairspier is vastgesteld in het orgel bad kamer en elektrisch gestimuleerd. De opgeroepen twitch kracht wordt opgenomen met een druk transducer en parameters zoals trillen kracht amplitude en twitch kinetiek geanalyseerd. Verschillende experimentele protocollen kunnen worden uitgevoerd om de calcium- en frequentieafhankelijke contractiliteit en dosis-respons curven van contractiele middelen zoals catecholaminen en andere geneesmiddelen te onderzoeken. Daarnaast kunnen pathologische aandoeningen zoals acute ischemie worden gesimuleerd.

Het protocol van dit manuscript voor contractiliteit metingen van geïsoleerde muizen papillairspier voorbereiding is afgestemd op optimale omstandigheden reproduceerbare experimentele resultaten onder fysiologische omstandigheden te bereiken. Om een optimale experimentele omstandigheden bepalen voerden we proefprojecten wisselende orgel bad temperatuur en extracellulaire calciumconcentratie (zie ook 12). Het hier beschreven protocol werd uitgevoerd met een extracellulaire calciumconcentratie van 1,5 mM en een...

Murine linker ventriculaire papillaire spier kan worden gebruikt voor cardiale contractiliteit in vitro onderzoeken. Dit artikel beschrijft in detail de isolatie en experimentele protocollen cardiale contractiele kenmerken te bestuderen.

Samentrekbaarheid Metingen op Geïsoleerde papillairspieren voor onderzoek naar Cardiac inotropie in Muizen

Papillary muscle isolated from adult mouse hearts can be used to study cardiac contractility during different physiological/pathological conditions. The ...

Het algemene doel van deze procedure is het isoleren van gezonde, intacte papillaire spieren voor de studie van de in vitro cardiale contractiele functie bij muizen. Dit wordt bereikt door eerst het hart te isoleren, gevolgd door het onderbreken van de contracties door onderdompeling in een cardioplegische oplossing om ischemische schade te voorkomen. In de tweede stap wordt de intacte papillaire spier van de voorzijde van de linker ventrikel geïsoleleerd en voorzien van fixatiesuturen.De spier wordt vervolgens gemonteerd op de krachttransducer en overgebracht naar de organenbadkamer. In de laatste stap wordt de papillaire spier gestimuleerd met elektrische velspulsen om in vitro contracties van de papillaire spier op te wekken. Uiteindelijk kunnen de effecten van verschillende fysiologische en pathologische condities op de contractiliteit van de hartspier worden overgebracht naar de krachttransducer en worden geregistreerd.Deze methode kan worden gebruikt om de cardiale contractiliteit van papillaire spieren van de linker ventrikel in vitro te analyseren, in afwezigheid van neurohumorale en vasculaire invloeden, om een directe evaluatie van de relevante cardiale contractiele eigenschappen mogelijk te maken. Preparaten van de papillaire spier dienen als uitstekende modellen voor het bestuderen van de cardiale fysiologie en pathofysiologie, waardoor het onderzoek naar de effecten van farmacologische middelen op de cardiale contractiliteit mogelijk wordt.We kregen voor het eerst het idee voor deze methode toen we een cardiovasculair fenotype ontdekten bij muizen met een deficiëntie voor een specifiek calciumgeactiveerd, niet-selectief ionkanaal, wat leidde tot de ontdekking van specifieke inotrope veranderingen in het beta AIC-signaleringspad. Begin met het plaatsen van een acht tot 12 weken oude muis in rugligging op een dissectieplank. Open vervolgens met scherpe beenscharen de thorax lateraal aan beide zijden van de borstkas en snijd door het diafragma.Pak vervolgens met stompe pincetten het hart vast bij de vasculaire delen en gebruik een schaar om het hart snel te scheiden van de longen en het omringende weefsel. Verplaats het kloppende hart naar een Petrischaal gevuld met gekoelde preparatie-oplossing, verzadigd met zuurstof, en raak de cardiac apex voorzichtig aan met een pincet om hartcontracties te stimuleren. Zodra het hart volledig ex sanguineous is, verplaatst u het naar de dissectieschaal en plaatst u een klein pinnetje door de rechterventrikel om het hart in rugligging te fixeren.Plaats de schaal nu onder een stereomicroscoop en gebruik microschirurgische scharen om beide atria op het atrioventriculaire niveau te scheiden. Draai het hart ongeveer 180 graden en maak een incisie door de wand van de linker ventrikel, vanaf het niveau van de atrioventriculaire klep tot aan de apex van het hart. Let erop dat er geen mechanische druk op het hart wordt uitgeoefend.Draai het hart vervolgens terug. Open daarna de linker ventrikel en fixeer de vrije wand aan de linkerzijde met een pincet, zodat beide papillaire spieren van de linker ventrikel zichtbaar worden. Snijd voorzichtig het ventriculaire weefsel lateraal aan beide zijden van de linker anterieure papillaire spier door.Zorg ervoor dat een deel van de valvulaire SA op de preparatie van de papillaire spier behouden blijft. Disseceer vervolgens het resterende weefsel van de ventrikelwand weg van de papillaire spier en bevestig één zijden draad aan het musculaire deel met twee knopen en één aan het valvulaire zeil van de papillaire spier. Preparatie met één knoop.Fixeer het preparaat in een vooraf klaargemaakte organenbadkamer. Stimuleer het weefsel vervolgens direct na de fixatie met rechthoekige pulsen van twee milliseconden bij een stroomsterkte van 100 milliamps en een stimulatiefrequentie van één hertz. Start daarna de registratie.Pas de oplossing aan op basis van het type gebruikte organenbad. Verhoog de mechanische voorspanning geleidelijk gedurende een periode van 45 tot 60 minuten totdat een verdere verhoging van de voorspanning niet langer leidt tot een toename van de twitchkracht, en start vervolgens de gewenste daaropvolgende experimentele analyse. Cardiale contractiliteit kan worden gekarakteriseerd door verschillende parameters, waaronder de twitchkracht, de tijd tot piek en de halve maximale relaxatietijd.De correlatie tussen de slagfrequentie en de twitchkracht wordt berekend aan de hand van de kracht-frequentierelatie. In dit experiment werd bijvoorbeeld de stimulatiefrequentie stapsgewijs verhoogd van 0,1 naar vijf hertz, wat leidde tot veranderingen in de cardiale contractiliteit. Het protocol voor post-rustpotentiatie illustreert de veranderingen in de amplitude van de twitchkracht die werden waargenomen na een voorafgaande stimulatie gevolgd door een rustperiode van een gedefinieerde duur.Door de calciumconcentratie van de fysiologische oplossing in het orgaanbad te variëren, kan de calciumsensitiviteit van het contractiele apparaat worden geëvalueerd om de inotrope effecten te beoordelen die worden gemedieerd door de activering van bèta-receptoren. De geïsoleerde papillaire spier kan, zoals gedemonstreerd in dit representatieve experiment, ook worden behandeld met isopreen om ischemie te simuleren. In vitro worden de spieren blootgesteld aan een extracellulaire oplossing zonder glucose en pyruvaat, waarin 95% stikstof en 5% koolstofdioxide wordt gebubbeld, wat leidt tot een afname van de twitchkracht en de ontwikkeling van ischemische contractuur, zoals geïllustreerd in de grafiek.Zodra de dissectie en equilibratie van één preparaat onder de knie zijn, kan de spierpreparatie in ongeveer 19 minuten worden voltooid, zelfs als er de tijd wordt genomen om het preparaat zorgvuldig te isoleren en te monteren zonder mechanische of metabole schade te veroorzaken volgens deze procedure. Andere methoden, zoals metingen met scherpe elektroden, enzyme-linked immunoassays en western blot-analyse, kunnen na de ontwikkeling worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden. Deze techniek is een cruciale benadering voor onderzoek in de cardiale fysiologie en farmacologie, en voor onderzoek naar het cardiale fenotype in diverse transgene knaagdiermodellen.

contractility-measurements-on-isolated-papillary-muscles-for

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Transgene muizen zijn zeer nuttig in het toeschrijven van een fysiologische functie van genen. Als zodanig onderzoek in het algemeen, en functionele studies van de luchtwegen, in het bijzonder, hebben ondergaan een opmerkelijke verschuiving in de richting van muismodellen. Hier voorzien...

In vitro metingen van Tracheale Vernauwing bij muizen

Individuele cardiomyocyten van wilde type en mutante muizen kunnen uit het hart worden geïsoleerd om hun contractiliteit en calciumtransienten te bestuderen. Dit maakt het mogelijk om de bijdrage van cellulaire disfunctie aan hartdisfunctie, van welke oorzaak dan ook, te karakteriseren.

Isolatie en fysiologische analyse van de Muis Cardiomyocyten

Dit artikel beschrijft de meting van de functionele capaciteit van de linker ventrikel bij muizen door middel van druk/volume analyse bij verschillende hartslagfrequenties.

Hartkatheterisatie in Muizen bij de Pressure Volume Relationship Meet: Onderzoek naar de Bowditch Effect

Dit document beschrijft een protocol dat de veranderingen in de myofilament Ca2+ gevoeligheid tijdens contractie in geïsoleerde hartspiercellen van rattenhart beoordeelt. Samen met cardiale elektrofysiologie, systolische/diastolische cytosol Ca2+ niveaus en contractie/relaxatie, is deze meting onmisbaar voor het onderbouwen van de mechanismen die de excitatie-contractiekoppeling in gezonde en zieke harten mediëren.

Beoordeling van Myofilament Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Gevoeligheid Onderliggende Cardiac excitatie-contractie Coupling

Dit protocol geeft een gedetailleerde beschrijving van de echocardiografische benadering voor uitgebreide fenotypering van de hart- en hartklepfunctie bij muizen.

Echocardiografische benaderingen en protocollen voor Comprehensive Fenotypische karakterisering van Valvular hart-en vaatziekten in Muizen

We presenteren de methodologie voor het isoleren van Murine myocyten en het verkrijgen van spannings-of calcium sporen tegelijk met sarcomere inkorten van sporen met fluorescentie fotometrie met gelijktijdige metingen van digitale cellen geometrie.

Optische beeldvorming van geïsoleerde Murine ventriculaire Myocyten

Hier wordt een protocol gepresenteerd om de coronaire microcirculatie in levend murinehartweefsel te bestuderen door ex vivo monitoring van de arteriële perfusiedruk en -stroom die de druk handhaaft, evenals vasculaire boomcomponenten, waaronder de capillaire bedden en pericyten, omdat de septale slagader wordt ingeblikt en onder druk staat.

Dynamische meting en beeldvorming van haarvaten, slagaders en pericyten in muishart

Er wordt een reeks protocollen gepresenteerd die de meting van de contractiele functie beschrijven via sarcomeerlengtedetectie samen met calcium (Ca2+) voorbijgaande meting in geïsoleerde rattenmyocyten. De toepassing van deze aanpak voor studies in diermodellen van hartfalen is ook inbegrepen.

Analyse van cardiale contractiele disfunctie en Ca2+ transiënten in knaagdiermyocyten

Dit protocol beschrijft hoe contractiliteit in volwassen menselijke primaire cardiomyocyten van donorharten kan worden gemeten met het MyoBLAZER-systeem, een betrouwbaar platform voor het beoordelen van door geneesmiddelen geïnduceerde veranderingen in contractiliteit tijdens preklinische ontwikkeling.

Meting van hartcontractiliteit in geïsoleerde volwassen menselijke primaire cardiomyocyten

Snelle myocardiale en cardiale ontspanning is essentieel voor een normale fysiologie. Van mechanische ontspanningsmechanismen is nu bekend dat ze afhankelijk zijn van de reksnelheid. Dit protocol geeft een overzicht van de verwerving en analyse van experimenten om de mechanische controle van ontspanning verder te bestuderen.

Mechanische controle van ontspanning met behulp van intacte cardiale trabeculae

Leer samentrekbaarheidsmetingen op geïsoleerde papillairspieren voor cardiaal onderzoek bij muizen. Deze methode maakt gedetailleerde analyse van hartspierfunctie in vitro mogelijk zonder neurohumorale invloeden.

Samentrekbaarheid Metingen op Geïsoleerde papillairspieren voor onderzoek naar Cardiac inotropie in Muizen

Meer video's verkennen