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Artigo de método

Decellularization comparável de explantes de tecido cardíaco Fetal e adulto como plataformas 3D-como para estudos de Vitro

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DOI:

10.3791/56924

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21 de março de 2019

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Neste artigo

Aviso de errata

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Resumo

A cardíaca matriz extracelular (ECM) é uma rede complexa de moléculas que orquestrar processos-chave em tecidos e órgãos enquanto duradoura remodelamento fisiológico durante toda a vida. Decellularization padronizada do coração fetal e adulta permite estudos comparativos de experimentais de ambos os tecidos em um contexto 3D capturando arquitetura nativa e propriedades biomecânicas.

Resumo

Conhecimento atual da matriz extracelular (ECM)-célula comunicação se traduz em estudos de grande bidimensional (2D) cultura in vitro, onde os componentes de ECM são apresentados como um revestimento de superfície. Estes sistemas de cultura constituam uma simplificação da natureza complexa do tecido ECM que engloba a composição bioquímica, estrutura e propriedades mecânicas. Para melhor emular a ECM-célula comunicação moldar o microambiente cardíaca, desenvolvemos um protocolo que permite a decellularization do coração fetal toda e tecido adulto ventrículo esquerdo explants simultaneamente para estudos comparativos. O protocolo combina a utilização de um buffer hipotônica, um detergente de surfactante aniônico Propriedades e tratamento de DNase sem qualquer exigência de habilidades especializadas ou equipamento. A aplicação da estratégia de decellularization da mesma através de amostras de tecido de indivíduos de idade diferentes é uma abordagem alternativa para realizar estudos comparativos. O presente protocolo permite a identificação das únicas diferenças estruturais entre fetais e adultas cardíaca ECM malha e biológicas respostas celulares. Além disso, a aqui a metodologia demonstra uma aplicação mais vasta, sendo aplicada com sucesso em outros tecidos e espécies com pequenos ajustes, tais como em biópsias de intestino humanas e pulmão do rato.

Introdução

A matriz extracelular (ECM) é uma rede dinâmica de moléculas que regulam processos celulares importantes, nomeadamente o destino-decisão, proliferação e diferenciação de1,2. A investigação de interacções célula-ECM foi realizada principalmente em duas dimensões (2D) em vitro culturas revestido com componentes de ECM, que constituem uma simplificação das propriedades nativas de ECM encontrado na vivo. Decellularization gera bioscaffolds de ECM 3D-como acelular que preservam em grande parte a arquitetura extracelular e composição de tecidos nativos e órgãos3,

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Protocolo

Todas as metodologias descritas foram aprovadas pelo i3S Comitê de ética Animal e Direção Geral de Veterinária (DGAV) e estão em conformidade com a europeias Parlamento Directiva 2010/63/CE.

1. preparação das soluções decellularization

Nota: Decellularization todas as soluções devem ser filtradas através de um filtro de membrana de 0,22 μm e armazenadas por um período máximo de 3 meses, exceto especificado o contrário.

  1. Para 1X PBS: misturar 8 g de NaCl, 1,01 g de Na2HPO4 200 mg de KCl e 200 mg de KH2PO4 com 900 mL de água deionizada (água DI). Ajuste o pH da s....

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Resultados

A eficiência de decellularization deve ser avaliada através de três principais técnicas: observação macroscópica, histologia e quantificação de DNA. A aparência macroscópica de tratamento de amostras post-SDS indiretamente afeta a eficácia da remoção da célula. Após a incubação do SDS, amostras devem aparecer como translúcidas para esbranquiçado (Figura 1). Fetal (E18) decellularized tecidos são caracterizados por uma estrutura altamente translúcida enquanto .......

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Discussão

A matriz extracelular (ECM) é uma malha altamente dinâmica e complexa de glicoproteínas fibrosas e adesivas, consistindo de um reservatório de inúmeros peptídeos bioativos e fatores de crescimento aprisionados. Como o principal modulador de adesão celular, dinâmica do citoesqueleto, mobilidade/migração, proliferação, diferenciação e apoptose, ECM ativamente regula o comportamento e a função celular. Sabendo que o diferente comportamento celular em culturas 2D e 3D, tem havido esforços para desenvolver modelos de romance .......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Os autores estão em dívida para todos os membros do laboratório de Pinto--Ó para discussão crítica relevante. Este trabalho foi financiado pelo Programa MIT-Fundação para Ciência e Tecnologia (FCT) no âmbito do projecto "CARDIOSTEM-engenharia de tecidos cardíacos e terapias baseadas em células-tronco para aplicações cardiovasculares" (MITP-TB/ECE/0013/2013). A.C.S. é um destinatário de uma bolsa da FCT [SFRH/BD/88780/2012] e M.J.O. é um companheiro da FCT (FCT-investigador 2012).

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Equipment
Incubated Benchtop ShakerOrbitalShakers IKA:3510001Fluorímetro recomendado
-Equipamento disponível
Balança digital-Equipamento disponível
Microscópio invertido-Equipamento disponível
Incubadora de cultura de células-Equipamento disponível
Geladeira (4º C)-Equipamento disponível
Freezer (-80º C)-Equipamento disponível
micrótomo-Equipamento disponível
< forte > instrumentos cirúrgicos < / forte >
tesoura de mola Vannas - ferramentas de ciência fina de ponta de 2,5 mm5000-08Recomendado
Dumont 5 Pinça Fina - Ferramentas de Ciência Fina Biologie / Inox11254-20Recomendado
Dumont 7 fórcepsFine Science Tools11272-30
Tesoura de dissecação recomendada, reta-Ferramenta disponível
Fórceps, serrilhada, curvada-Ferramenta disponível
< forte > materiais< / forte > placas de
24 poços, embaladas individualmenteVWR29442-044-
Placas de 96 poços, embaladas individualmenteVWR71000-078-Steriflip-GV
, 0.22µ m, PVDF, Millipore Radio-EsterilizadoSE1M179M6-Eppendorff
--Material disponível
15 mL Tubos FalconFisher Scientific
430791-50 mL Tubos FalconFisher Scientific
430829-Four-Compartment Biopsy Processing/Embedding com TampaMicroscopia Eletrônica Science70075-B-
Lâminas de Microscópio Superfrost Plus FisherbrandThermo Fisher Scientific22-037-246-
Criopreservação de tecidos
Resina de incorporação Shandon CryomatrixThermo Scientific6769006-2-METILBUTANO
ANIDRO 99+% (isopentano)Sigma-Aldrich277258-1L-Gelo
seco- --
Decellularization
NaClBDH Prolabo27810.364-Na
2HPO4Sigma-AldrichS-31264-KH
2PO4Sigma-AldrichP5379-100g-KCl
Sigma-AldrichP8041-1KG-TrisBASE
Sigma-AldrichT6066-500G-Sulfatode
dodecil de sódioSigma-AldrichL-4390-MgCl
2MERCK1.05833.1000-DNAse
IAplliChemA3778,0050-Gentamicina
Gibco15710-049-
FungizoneGibco BRL15290-026-Água
deionizada (água DI)--
-Histologia
10% tampão neutro de formalinaProlabo361387P-Eosina
Y AQUOSASurgipath01592EPode ser substituído por eosina alcoólica
Richard-Allan Scientific HistoGel Gel de processamento de espécimesThermo Fisher ScientificHG-4000-012-Álcool
etílico 99,5% anydrousAga4,006,02,02,00-Água
deionizada (água DI)---
Clear Rite 3Richard-Allan Scientific6915-Shandon
HistoplastThermo Fisher ScientificRAS.6774006-
Kits
PureLink Genomic DNA Mini KitThermo Fisher Scientific
K182001-Quant-iT PicoGreen  Kit dsDNAInvitrogenP11496-
Cultura de células
DPBSVWR45000-434-Penicilina-Estreptomicina
Solution 100XLabclinicsL0022-100-Fungizone
Gibco BRL15290-026-Meio
de cultura celular da célula de interesse---

Referências

  1. Frantz, C., Stewart, K. M., Weaver, V. M. The extracellular matrix at a glance. Journal of Cell Science. 123 (24), 4195-4200 (2010).
  2. Rozario, T., DeSimone, D. W. The extracellular matrix in development and morphogenesis: a dynamic view. Dev Biol. 341 (1), 126-140 (2010....

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Reimpressões e permissões

Errata


Formal Correction: Erratum: Comparable Decellularization of Fetal and Adult Cardiac Tissue Explants as 3D-like Platforms for In Vitro Studies
Posted by JoVE Editors on 4/23/2019. Citeable Link.

An erratum was issued for: Comparable Decellularization of Fetal and Adult Cardiac Tissue Explants as 3D-like Platforms for In Vitro Studies.  The affiliations were updated.

The fourth affiliation was corrected from:

Gladstone Institutes, University of California San Francisco

to:

Gladstone Institute of Cardiovascular Disease

An additional affiliation was added for Todd C. McDevitt:

University of California San Francisco

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