Aqui, apresentamos um protocolo para a modulação do sistema nervoso autonomic intracardíaca e a avaliação da sua influência na eletrofisiologia básica, arritmogênica e acampamento dinâmica usando uma configuração de Langendorff ex vivo .
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Artigo de método
Aqui, apresentamos um protocolo para a modulação do sistema nervoso autonomic intracardíaca e a avaliação da sua influência na eletrofisiologia básica, arritmogênica e acampamento dinâmica usando uma configuração de Langendorff ex vivo .
Desde a sua invenção noséculo 19 tarde , o sistema de perfusão do Langendorff ex vivo coração continua a ser uma ferramenta relevante para o estudo de um amplo espectro de parâmetros fisiológicos, bioquímicos, morfológicos e farmacológicos em corações centralmente desnervadas. Aqui, descrevemos uma configuração para a modulação do sistema nervoso autonomic intracardíaca e a avaliação da sua influência na eletrofisiologia básica, arritmogênica e dinâmica de monofosfato de adenosina cíclico (cAMP). O sistema nervoso autônomo intracardíaco é modulado pela dissecção mecânica da gordura atrial almofadas-no quais murino gânglios estão localizados principalmente — ou pelo uso de intervenções farmacológicas globais, bem como alvo. Um cateter eletrofisiológicos octapolar é introduzido no átrio direito e o ventrículo direito, e multi eletrodos epicárdico colocado matrizes (MEA) para mapeamento de alta resolução são usados para determinar arritmogênica e Eletrofisiologia cardíaca. Transferência de energia de ressonância Förster (FRET) imagem é realizada para o monitoramento em tempo real dos níveis de campo em diferentes regiões cardíacas. Neuromorphology é estudado por meio de anticorpos-baseado coloração de todo o coração usando marcadores neuronais para orientar a identificação e a modulação de metas específicas do sistema nervoso autonomic intracardíaco nos estudos realizados. A configuração de Langendorff ex vivo permite um elevado número de experimentos reprodutíveis em um curto espaço de tempo. No entanto, a natureza parcialmente aberta da instalação (ex., durante as medições de MEA) dificulta o controle de temperatura constante e deve ser mantida a um mínimo. Esse método descrito torna possível analisar e modulam o sistema nervoso autônomo intracardíaco em corações descentralizadas.
O sistema de perfusão do Langendorff ex vivo coração continua a ser uma ferramenta relevante para a realização de um amplo espectro de fisiológicas, bioquímicas, morfológicas e estudos farmacológicos em centralmente desnervados corações1,2 ,3,4,5 , desde a sua invenção no final 19th do século6. Até à data, este sistema é ainda amplamente utilizado para vários tópicos (EG., reperfusão de isquemia) ou estudar cardíaco farmacológico efeitos7,8e é uma ferramenta básica em pesquisa cardiovascular. A longevidade deste método resulta de várias vantagens (ex., as medições são realizadas sem a influência do sistema nervoso central ou outros órgãos, circulação sistêmica ou hormônios circulantes). Se necessário, produtos farmacêuticos podem ser adicionados de forma controlada para o buffer de perfusão ou aplicados diretamente às estruturas específicas. Experimentos são reprodutíveis, e um número relativamente elevado de experiências pode ser executado em um curto período de tempo. A natureza aberta (em parte) da instalação do pode tornar difícil de regulação da temperatura e precisa ser levado em conta. Embora o sistema de Langendorff também é usado em maior espécie9, animais menores são usados principalmente como a instalação experimental é menos complexo e uma maior variabilidade biológica (EG., transgénicos mouse modelos) podem ser usados.
No menu configuração experimental do presente protocolo, a influência do sistema nervoso autonomic intracardíaca de parâmetros eletrofisiológicos básicos, arritmogênica ventricular, condução Epicárdica e dinâmica de monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) é avaliada. Um grande número de gânglios intracardíacos, que localizam-se principalmente nas almofadas de gordura atrial e agora são conhecidos para controlar Eletrofisiologia Cardíaca independente de controle neural central, é que também deixou intacta ou removido manualmente com cuidado mecânica dissecação. Uma modulação farmacológica do sistema nervoso autonomic é realizada globalmente pela adição de produtos farmacêuticos para o buffer de perfusão ou localmente pela modulação alvo de gânglios atrial. Após os experimentos, os corações são adequados para uma avaliação reagidos como todas as células do sangue foram removidas devido a perfusão contínua, que pode aumentar a qualidade da coloração.
O objetivo geral das técnicas descritas é oferecer novas perspectivas para estudos detalhados sobre o impacto a nível do sistema nervoso autônomo na eletrofisiologia cardíaca e arritmogênica no coração do mouse. Uma razão para usar essa técnica é que é possível estudar e alterar o sistema nervoso autônomo sem o impacto do sistema nervoso central. Uma grande vantagem é o fácil emprego de experimentos farmacológicos, em quais pro - ou antiarrítmicas Propriedades potenciais de velhos e novos agentes podem ser testados. Além disso, modelos de rato transgénico e nocaute de várias doenças cardíacas estão disponíveis para investigar os mecanismos subjacentes a arritmias, insuficiência cardíaca ou doenças metabólicas. Esta abordagem tem reforçado a nossa compreensão de como o sistema nervoso autônomo no nível atrial podem afetar Eletrofisiologia Cardíaca ventricular e a indução de arritmias.
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Todos os procedimentos que envolvam animais foram aprovados pelas autoridades locais das comissões de uso, cuidados com animais da Universidade de Hamburgo e o estado de Hamburgo.
1. preparação do aparato de Langendorff
Nota: Um sistema de perfusão de Langendorff comercialmente disponível é usado.
2. hard - e Software de preparação
3. preparação do coração
4. eletrofisiológicos parâmetros e arritmogênica
5. Epicárdica condução medições
Nota: Registro unipolar Epicárdica electrogramas usando um sistema de gravação de 128 canais, assistida por computador com uma taxa de amostragem de 25 kHz para mapeamento de alta resolução. Usar uma matriz de eletrodo multi 32 (MEA; distância eletroda inter: 300 µm; 1,8 x 1,8 mm). Note que os dados foram filtrados de bandpass (50 Hz) e digitalizados com 12 bits e uma gama de sinal de 20 mV.
6. Förster ressonância FRET transferência de energia cíclico adenosina monofosfato (cAMP) geração de imagens baseada
Nota: Para medições baseadas no traste, colheita de corações de ratos transgénicos de CAG-Epac1-campos16.
7. Neuromorphology
Nota: Analise o sistema nervoso autônomo intracardíaco usando immunostainings de toda a montagem de corações murino intactas. Note que a maioria dos gânglios intracardíacos é localizada no tecido adiposo epicárdico perto das veias pulmonares.
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A Figura 1 mostra uma imagem da instalação do Langendorff incluindo 2 eletrodos multi matrizes (MEAs). Antes do experimento, o cateter intracardíaco é posicionado perto da cânula para facilitar uma rápida e fácil inserção no ventrículo direito átrio/direita e certifique-se de um curto período de tempo até que o equilíbrio pode começar. A parte inferior da câmara pode ser aumentada (veja as setas na Figura 1) para que a câmara est...
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Neste manuscrito, o conhecido Langendorff ex vivo coração perfusão sistema é apresentado como uma ferramenta para estudar o impacto dos neurônios intracardíacos eletrofisiologia cardíaca e arritmogênica usando mapeamento diferente e técnicas de estimulação incluindo as abordagens endocárdico e Epicárdica.
Várias partes do protocolo são cruciais para a instalação. Em primeiro lugar, é importante o uso de uma técnica de preparação em que as almofadas de gordura atrial permanecer intacto...
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Os autores não têm nada para divulgar.
Os autores gostaria agradecer Hartwig Wieboldt por sua excelente assistência técnica e o UKE microscopia Imaging Facility (Umif) da universidade médica centro de Hamburgo-Eppendorf para fornecer suporte e microscópios. Esta pesquisa foi financiada bythe Förderverein des Universitären Herzzentrums Hamburg e.V. e pelo DZHK (centro alemão de pesquisa Cardiovascular) [FKZ 81Z4710141].
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Cloreto de sódio | Sigma-Aldrich | S3014 | Solução de Krebs-Henleit modificada |
| Hidrogenocarbonato de sódio | Sigma-Aldrich | 401676 | Solução de Krebs-Henleit modificada |
| Cloreto de potássio | Sigma-Aldrich | P5405 | Solução de Krebs-Henleit modificada |
| Fosfato de potássio monobásico | Sigma-Aldrich | P5655 | Krebs-Henleit modificado solução |
| Sulfato de magnésio heptahidratado | Sigma-Aldrich | M1880 | Solução de Krebs-Henleit modificada |
| Cloreto de cálcio di-hidratado | Sigma-Aldrich | C7902 | Solução de Krebs-Henleit modificada |
| Glicose | Sigma-Aldrich | G5767 | Solução de Krebs-Henleit modificada |
| Piruvato de sódio bioXtra | Sigma-Aldrich | P8574 | Krebs-Henleit modificado solução |
| Carbogen (95% O2 / 5% CO2) | SOL-Group, TMG Technische und Medizinische Gas GmbH, Krefeld, Gersthofen, Alemanha | Solução de Krebs-Henleit modificada | |
| Cloreto de hexametônio | Sigma-Aldrich | H2138 | Neuromodulação |
| Base livre de nicotina 98-100% | Sigma-Aldrich | N3876 | Neuromodulação |
| Solução de formalina tamponada neutra 10% | Sigma-Aldrich | HT501128 | Coloração de montagem inteira |
| Tris (hidroximetil) aminometano | Sigma-Aldrich | 252859 | Coloração de montagem inteira |
| Metanol | Sigma-Aldrich | 34860 | Coloração de montagem inteira |
| Solução de peróxido de hidrogênio 30% (p / p) em H2O | Merck, KGA, Darmstadt, Alemanha | H1009 | Coloração de montagem inteira |
| Dimetilsulfóxido Merck | , KGA, Darmstadt, Alemanha | D8418 | Coloração de montagem inteira |
| Comprimidos salinos tamponados com fosfato | Gibco / Invitrogen | 18912-014 | Coloração |
| de montagem inteiraTriton-x-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | Coloração de montagem inteira |
| Albumina bovina fração V | Biomol, Hamburgo, Alemanha | 11924.03 | Coloração de montagem inteira |
| Frango anti-neurofilamento | EMD Millipore | AB5539 | Coloração de montagem inteira |
| Coelho anti-tirosina hidroxilase | EMD Millipore | AB152 | Coloração de montagem inteira |
| Cabra anticolina acetiltransferase | EMD Millipore | AP144P | Coloração de montagem inteira |
| Burro &alfa; coelho IgG Alexa 488 | Thermo Fisher Scientific | A21206 | Coloração de montagem inteira |
| Burro &alfa; cabra IgG Alexa 568 | Thermo Fisher Scientific | A11057 | Coloração de montagem inteira |
| Burro &alfa; frango IgY Alexa 647 | Merck, KGA, Darmstadt, Alemanha | AP194SA6 | Inteiro coloração de montagem |
| Burro conjugado com biotina &alfa; coelho igG | R & D Systems | AP182B | Coloração de montagem inteira |
| Burro conjugado com biotina &alfa; cabra igG | R& D Systems | AP192P | Coloração de montagem inteira |
| Cabra conjugada com biotina α frango igY | R& D Systems | BAD010 | Coloração de montagem inteira |
| Meio de montagem Vectashield | Vector laboratories, Burlingame, CA, EUA | H-1000 | Imuno-histoquímica |
| Vectastain ABC kit | Vector laboratories, Burlingame, CA, EUA | PK-4000 | Imuno-histoquímica |
| Steady DAB / Plus | Abcam plc, Cambridge, Reino Unido | ab103723 | Coloração de montagem inteira |
| HistoClear | DiaTec, Bamberg, Alemanha | HS2002 | Imuno-histoquímica |
| BisBenzimida H33342 tricloridrato (Hoechst) | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA | B2261 | Imuno-histoquímica |
| Vectashield HardSet meio de montagem | Vector laboratories, Burlingame, CA, EUA | VEC-H-1400 | Imuno-histoquímica |
| Sistema de perfusão | HUGO SACHS ELEKTRONIK - HARVARD APPARATUS GmbH, March-Hugstetten, Alemanha | 73-4343 | Aparelho Langendorff |
| Sistema de aquisição de dados e software correspondente para cateter e parâmetros fisiológicos | Powerlab 8/30 & Labchart, ADInstruments, Dunedin, Nova Zelândia | PL3508 PowerLab 8/35 | Configuração de Langendorff |
| Cateter octopolar | CIB' ER Mouse, NuMed Inc., Hopkinton, NY, EUA | personalizada | Langendorff |
| Gerador de estímulo | STG4002, Sistemas Multicanal, Reutlingen, Alemanha | STG4002-160µ A | Configuração de estimulação |
| Software de estimulação | Sistemas multicanais, Reutlingen, Alemanha | MC_Stimulus II | Configuração de estimulação |
| Sistema de aquisição de dados e software correspondente para eletrogramas epicárdicos | ME128-FAI-MPA-System, Multi Channel Systems, Reutlingen, Alemanha | USB-ME128-System | MEA setup |
| Multi-electrode array | MEA, EcoFlexMEA36, Multi Channel Systems, Reutlingen, Alemanha | EcoFlexMEA36 MEA | configuração |
| Multi-electrode array software de gravação | Channel Systems, Reutlingen, Alemanha | MC_Rack | MEA configuração |
| Tesoura de mola | Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Alemanha | 15003-08 | Preparação do Coração |
| Estrabismo Tesoura Fine | Science Tools GmbH, Heidelberg, Alemanha | 14575-09 | Preparação do Coração |
| Mayo Tesoura | Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Alemanha | 14110-15 | Preparação do Coração |
| Dumont SS Fórceps | Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Alemanha | 11203-25 | Preparação do Coração |
| London Fórceps | Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Alemanha | 11080-02 | do Coração |
| Fórceps de Padrão Estreito | Fine Science Tools GmbH, Heidelberg, Alemanha | 11003-13 | Preparação do coração |
| Plastic Wrap | Parafilm M, Bemis NA, com sede em Neenah, WI, Estados Unidos | Estereomicroscópio de materiais consumíveis | |
| Leica M165FC; Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Alemanha | FRET | ||
| LED | CoolLED, Andover, UK | em>pE-100 | FRET |
| DualView | Photometrics, Tucson, AZ, USA | DV2-SYS | FRET |
| Conjunto de filtros DualView | Photometrics, Tucson, AZ, USA | 05-EM | FRET |
| optiMOS scientific CMOS camera | Qimaging, Surrey, BC, Canadá | 01-OPTIMOS-R-M-16-C | Software de imagem FRET |
| Micro-Gerente; Vale Lab, Universidade da Califórnia em São Francisco, CA, EUA | |||
| Software de Análise | FRET Software Image J; Domínio público, NIH, EUA | FRET |
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