Modelo In Vitro de Angiogênese Coronariana

Colton  L. Large; Halie  E. Vitali; Jeffery  D. Whatley; Kristy Red-Horse; Bikram Sharma

doi:10.3791/60558

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Artigo de método

Modelo In Vitro de Angiogênese Coronariana

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DOI:

10.3791/60558

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10 de março de 2020

Colton L. Large¹ , Halie E. Vitali¹ , Jeffery D. Whatley¹ , Kristy Red-Horse² , Bikram Sharma¹

¹Department of Biology, Ball State University, ²Department of Biology, Stanford University

Neste artigo

Resumo

Modelos in vitro de angiogênese coronariana podem ser utilizados para a descoberta dos mecanismos celulares e moleculares da angiogênese coronariana. Culturas in vitro explantam tecidos sinus venosos e endocárdios mostram crescimento robusto em resposta ao VEGF-A e apresentam um padrão semelhante de expressão COUP-TFII como in vivo.

Resumo

Aqui, descrevemos um ensaio de cultura in vitro para estudar angiogênese coronariana. Vasos coronários alimentam o músculo cardíaco e são de importância clínica. Defeitos nesses vasos representam graves riscos à saúde, como na aterosclerose, que podem levar a infartos do miocárdio e insuficiências cardíacas em pacientes. Consequentemente, a doença arterial coronariana é uma das principais causas de morte em todo o mundo. Apesar de sua importância clínica, relativamente pouco progresso foi feito sobre como regenerar artérias coronárias danificadas. No entanto, avanços recentes foram feitos na compreensão da origem celular e das vias de diferenciação do desenvolvimento de vasos coronários. O advento de ferramentas e tecnologias que permitem aos pesquisadores rotular fluorescentemente células progenitoras, seguir seu destino e visualizar progêias in vivo têm sido fundamentais na compreensão do desenvolvimento de vasos coronários. Estudos in vivo são valiosos, mas têm limitações em termos de velocidade, acessibilidade e flexibilidade no design experimental. Alternativamente, modelos in vitro precisos de angiogênese coronariana podem contornar essas limitações e permitir que os pesquisadores interroguem questões biológicas importantes com rapidez e flexibilidade. A falta de sistemas de modelo in vitro adequados pode ter dificultado o progresso na compreensão dos mecanismos celulares e moleculares do crescimento de vasos coronários. Aqui, descrevemos um sistema de cultura in vitro para cultivar vasos coronários a partir do sinus venosus (SV) e endocárdio (Endo), os dois tecidos progenitores dos quais muitos dos vasos coronários surgem. Também confirmamos que as culturas recapitulam com precisão alguns dos mecanismos in vivo conhecidos. Por exemplo, mostramos que os brotos angiogênicos na cultura a partir de SV para baixo regulam a expressão COUP-TFII semelhante ao observado in vivo. Além disso, mostramos que o VEGF-A, um conhecido fator angiogênico in vivo, estimula robustamente a angiogênese das culturas SV e Endo. Coletivamente, criamos um modelo preciso de cultura in vitro para estudar angiogênese coronariana.

Introdução

Vasos sanguíneos do coração são comumente chamados vasos coronários. Esses vasos são compostos por artérias, veias e capilares. Durante o desenvolvimento, primeiro são estabelecidos capilares altamente ramificados, que depois se remodelam em artérias coronárias e veias^1,^2,³^,⁴^,⁵. Estes capilares iniciais são construídos a partir de células progenitoras endoteliais encontradas nos tecidos proepicárdio, sinus venoso (SV) e endocárdio (Endo)^1,^6,