Um método para o isolamento rápido de mitocôndrias a partir de biópsias de tecidos de mamíferos é descrito. Preparações de fígado de rato ou de músculo esquelético foram homogeneizados com um Dissociator tecido comercial e mitocôndrias foram isoladas por meio de filtração através de filtros de diferencial de malha de nylon. Tempo de isolamento mitocondrial é <30 min, em comparação com 60 – 100 min utilizando métodos alternativos.
Métodos de isolamento mitocondriais descritas anteriormente, utilizando centrifugação diferencial e / ou centrifugação em gradiente de Ficoll exigir de 60 a 100 min para completar. Descreve-se um método para o isolamento rápido de mitocôndrias a partir de biópsias de mamífero, utilizando um tecido comercial Dissociator filtração e diferencial. Neste protocolo, homogeneização manual é substituído por ciclo de homogeneização padronizada do Dissociator tecido. Isto permite uma uniforme e consistente homogeneização de tecido que não é facilmente conseguido com a homogeneização manual. Após a dissociação de tecidos, o produto homogeneizado é filtrado através de filtros de nylon de malha, o que elimina os passos de centrifugação repetitivas. Como resultado, o isolamento mitocondrial pode ser realizada em menos de 30 min. Este protocolo de isolamento rende aproximadamente 2 x 10 10 mitocôndrias competentes viáveis e respiratória de 0,18 ± 0,04 g (peso húmido) de uma amostra de tecido.
As mitocôndrias existem em todas as células do corpo, excepto as células vermelhas do sangue e são envolvidos num grande número de importantes processos celulares e metabólicas 1-4. Devido a estas várias funções, dano mitocondrial pode ter efeitos prejudiciais 3. A fim de investigar a função mitocondrial e disfunção de vários métodos de isolamento mitocondriais foram descritos. Os primeiros relatos publicados de data isolamento mitocondrial à década de 1940 5-8. A primeira tentativa documentada demonstrado isolamento mitocondrial por trituração do tecido do fígado, num almofariz, seguido por centrifugação de uma solução de sal de 5,8 a baixa velocidade. Mais tarde, outros grupos expandiu o procedimento original e demonstrou fraccionamento de tecido com base na centrifugação diferencial 6-8. Estes métodos iniciais formaram a base das técnicas atuais que muitas vezes incorporam homogeneização e / ou centrifugação diferencial 9-15. O número de homogenizatiem passos de centrifugação e varia entre protocolos. Estes passos repetitivos aumentar o tempo para o isolamento mitocondrial e, finalmente, reduzir a viabilidade. Além disso, a homogeneização manual pode causar danos e inconsistentes resultados mitocondriais se não for devidamente controlado 10,16.
Recentemente, foi utilizado homogeneização e centrifugação diferencial para isolar mitocôndrias para transplante no tecido do miocárdio 17,18. Este procedimento de isolamento demorado necessário cerca de 90 min e a aplicabilidade clínica deste método era, portanto, limitado. Para possibilitar a utilização terapêutica aguda em tratamentos clínicos e cirúrgicos, desenvolvemos um procedimento de isolamento mitocondrial rápido que pode ser realizada em menos de 30 min.
Os principais benefícios deste protocolo são de que a dissociação do tecido padronizado permite uniforme e consistente homogeneização do tecido que não é facilmente alcançada com homogeneização manual. Em additião, o uso de filtração diferencial em lugar de centrifugação diferencial elimina demorado e passos de centrifugação repetitivas que permitam o isolamento de mitocôndrias mais rápida competentes altamente purificadas, viáveis e respiratória.
A capacidade de isolar mitocôndrias competentes viáveis e de respiração, em menos de 30 min permite a aplicabilidade clínica. Este protocolo de isolamento tem potencial para uso em cirurgia de revascularização do miocárdio (CRM) e outros procedimentos terapêuticos.
Para isolar com sucesso mitocôndrias que utilizam este protocolo é fundamental para manter todas as soluções e amostras de tecido em gelo para preservar a viabilidade mitocondrial. Mesmo quando mantidos em gelo, as mitocôndrias isoladas irá exibir uma diminuição na actividade funcional ao longo do tempo 19. Recomendamos que todas as soluções e adições ser pré-preparado. Nós pré-pesar e armazenar Subtilisina A em alíquotas de 4 mg em 1,5 ml de tubos de microcentrífuga e armazená-las a -20 ° …
The authors have nothing to disclose.
Este estudo foi financiado pelo National Heart, Lung, and Blood Institute Grant HL- 103542, e Distinguished Trailblazer Award O BCH da Fundação Anesthesia Research para CAP.
Sucrose | Sigma Aldrich | 84100 | |
HEPES | Sigma Aldrich | H4034 | |
EGTA | Sigma Aldrich | E4378 | |
Substilsin A | Sigma Aldrich | P5380 | |
BSA | Sigma Aldrich | A7906 | |
KH2PO4 | Sigma Aldrich | P5379 | |
MgCl2 | Sigma Aldrich | M8266 | |
NaCl | Sigma Aldrich | S6191 | |
KCl | Fisher Scientific | P2173 | |
Na2HPO4 | Fisher Scientific | S374 | |
ATPlite Luminescence Assay System, 1000 Assay Kit |
Perkin Elmer | 6016941 | |
Equipment | |||
50 mL Conical Tubes | BD | 352098 | |
40 μm Nylon Filters | BD | 352340 | |
GentleMACS C tube | Miltenyl Biotech | 120-005-331 | |
1.5 mL Eppendorf tube | Fisher Scientific | 05-408-129 | |
6 mm biopsy punch | Miltex | 33-36 | |
10 μm Pluristrainer | Pluriselect | 43-500-10-03 | |
Eppendorf Centrifuge 5415C | Marshall Scientific | EP-5415C | |
GentleMACS Dissociator | Miltenyl Biotech | 130-093-235 | |
96-well plates, tissue culture treated | VWR | 82050-732 | |
Rotomax 120 orbital shaker | Heidolph | 544-41200-00 | |
Synergy H4 Hybrid Multi-Mode Microplate Reader |
BioTek | ||
Multisizer 4 Coulter Counter | Beckman Coulter | A63076 | |
Oxytherm System | Hansatech Instruments | ||
Hemacytometer | Fisher Scientific | 267110 |