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Artigo de método

Microscopia Eletrônica de Varredura do Tecido macerado para visualizar a matriz extracelular

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DOI:

10.3791/54005

14 de junho de 2016

Neste artigo

Resumo

Mostrado aqui é um método para visualizar a ultraestrutura da matriz extracelular em tecidos cardíacos descelularizados.

Resumo

A fibrose é um componente de todas as formas de doença cardíaca, independentemente da etiologia, e embora muito progresso tenha sido feito no campo da biologia da matriz cardíaca, ainda existem grandes lacunas relacionadas a como a matriz é formada, como a remodelação fisiológica e patológica diferem e, mais importante, como a dinâmica da matriz pode ser manipulada para promover a cicatrização e inibir a fibrose. Atualmente, não há opção de tratamento para controlar, prevenir ou reverter a fibrose cardíaca. Parte do motivo é provavelmente a grande complexidade da formação de cicatrizes cardíacas, como ocorre após o infarto do miocárdio para substituir imediatamente os cardiomiócitos mortos ou moribundos. A própria matriz extracelular participa da remodelação ativando as células residentes e também ajudando a guiar as células infiltrantes para a lesão extinta. A matriz também é uma espécie de armário de armazenamento para proteínas matricelulares que são cruciais para a renovação normal da matriz, bem como para a sinalização fibrótica. Além disso, foi demonstrado que a matriz desempenha um papel eletromecânico no tecido cardíaco. A maioria das técnicas para avaliar a fibrose não é de natureza qualitativa, mas fornece resultados quantitativos que são úteis para comparar dois grupos, mas que não fornecem informações relacionadas à estrutura da matriz subjacente. Destaca-se aqui uma técnica para visualização da ultraestrutura da matriz cardíaca. A microscopia eletrônica de varredura do tecido cardíaco descelularizado revela diferenças marcantes na estrutura que, de outra forma, poderiam ser perdidas usando métodos tradicionais de pesquisa quantitativa.

Introdução

A fibrose interrompe a rede normal de colágeno miocárdico, que é crítica para as funções mecanicistas normais dos cardiomiócitos 1,2, bem como para a comunicação intercelular, sinalização intracelular e sobrevivência celular 3. O desenvolvimento de fibrose é um dos principais determinantes da função cardíaca, e o remodelamento fibrótico do interstício cardíaco decorrente de uma variedade de etiologias leva ao aumento da rigidez ventricular esquerda e disfunção diastólica 4. A fibrose miocárdica também pode levar a arritmias e, seja a progressão do remodelamento fibrótico um fenômeno geral ou local, está altamente associada a um mau pro....

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Protocolo

Declaração de Ética: Os protocolos para lidar com os animais foram aprovados pelo Institutional Animal Care Vanderbilt e Comitê de Uso (IACUC, protocolos número M / 10/117 (suína) e M / 10/219 (ratos) e conduzida de acordo com padrões AAALAC-internacionais. o uso de tecidos cardíacos humano de banco foi aprovado pela Vanderbilt University Medical Center IRB (protocolo número 100.887).

1. Amostra Coleta e Armazenamento

  1. Adicione fresco de glutaraldeido a 4% em solução tampão de fosfato 0,1 M (PB).
    CUIDADO: O glutaraldeído é tóxico, usar luvas e trabalhar em um exaustor.
    1. Adicione uma solução de est....

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Resultados

A técnica realçada foi aplicada aos tecidos cardíacos de um doador de transplante de coração humano não utilizado (Figura 1), tecidos explantados de pacientes receptores de transplante, corações de tipo selvagem e ratinhos distróficos (Figura 3), e em amostras de coração pós-enfarte do miocárdio de um suíno modelo de lesão cardíaca (Figura 2). Como mostrado na Figura 1, a matriz cardíaco humano é um complexo de proteínas.......

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Discussão

preparação seção superfície Cruz é o passo mais crítico durante o protocolo. Para preservar a estrutura fina, as amostras desidratadas devem permanecer em etanol 100% em todos os momentos, até introduzido para o processo de secagem de ponto crítico. Portanto, o corte dos espécimes para alcançar superfícies para exame EM deve ser feito enquanto espécimes estão submersos em etanol em um prato raso. É também fundamental que a superfície exposta não é tocado ou sondado durante o manuseamento subsequente. Sem grandes modific.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Este estudo foi financiado por doações do National Institutes of Health (NIH), Heart, Lung, and Blood Institute (NIHLB): K01-HL-121045, K08-HL-094703, 5T32HL007411-35, P20 HL101425, U01 HL100398.

A imagem e o processamento de tecidos (após a maceração por NaOH) foram realizados por meio do uso do Cell Imaging Shared Resource (CISR) do Vanderbilt University Medical Center (VUMC) (apoiado por bolsas do NIH CA68485, DK20593, DK58404, DK59637 e EY08126). Somos especialmente gratos aos diretores principais do VUMC CISR (Dr. Sam Wells e Dr. W. Gray (Jay) Jerome) por valiosos conselhos técnicos e também por fornecer espaço e recursos centrais pa....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Microscopia EletrônicaCloreto de Cálcio12340100 g
Adesivo de CarbonoMicroscopia Eletrônica Sciences1266430 g
Abas Adesivas de CarbonoMicroscopia Eletrônica Sciences77825para caber em pontas Lâminas
Barbear de Dupla Face em Aço InoxidávelTed Pella, Inc121-6250/pkg
EtanolElectron Microscopy Sciences15055450 ml
de gluteraldeído, solução a 50%Microscopia eletrônica Sciences16310grau EM, purificação por destilação
Microscopia eletrônicade ácido clorídrico16760 ou 16770100 ml
de fosfato monossódico NaH2PO4Sigma-AldrichS9251-250G250 g
de ósmio Microscopia Eletrônica191001 g
Adesivo Condutivo de PrataMicroscopia Eletrônica Sciences12686-1515 g
Hidróxido de sódio (NaOH)Sigma-AldrichS8045-1KG1 kg
Fosfato de Sódio Dibásico (Na2HPO4)Sigma-AldrichS3264-500G500 g
Ácido Tânico, 5% Aquoso Electron Microscopy Sciences21702-5500 ml
Trihydrate Sodium CacodylateMicroscopy Sciences12300100 g
Gold-palladium Alloy or GoldRefining Systems, Inc. variaespecífico para a marca e modelo do revestidor por pulverização catódica
Secador de Ponto CríticoMicroscopia Eletrônica Sciences850
Aplicadores de Madeira LisaFisher Scientific23-400-102
Quanta 250 SEM AmbientalFEIQ250 SEM
Sputter CoaterCressington Scientific Instruments Ltd.Modelo 108
Alluminum SEM Amostra StubsMicroscopia Eletrônica Ciências75220-12específicas para o miscroscópio
de Sciences de Sciences Tetroxide Sciences

Referências

  1. Robinson, T. F., Cohen-Gould, L., Factor, S. M., Eghbali, M., Blumenfeld, O. O. Structure and function of connective tissue in cardiac muscle: collagen types I and III in endomysial struts and pericellular fibers. Scanning Microsc. 2, 1005-1015 (1988).
  2. Robinson, T. F., Geraci, M. A., Sonnenblick, E. H., Factor, S. M.

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Reimpressões e permissões

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