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Biology

Medidas de contratilidade no isolado músculos papilares de Investigação de Cardiac inotropia em Ratos

Published: September 17, 2015 doi: 10.3791/53076

Summary

Músculo papilar do ventrículo esquerdo de murino pode ser usado para investigar in vitro a contractilidade cardíaca. Este artigo descreve em detalhes o isolamento e protocolos experimentais para estudar características contráteis cardíacas.

Abstract

Músculo papilar isolado a partir de corações de rato adulto pode ser utilizado para estudar a contractilidade cardíaca durante as diferentes condições patológicas / fisiológicas. As características contráteis pode ser avaliado de forma independente de influências externas, tais como tônus ​​vascular ou o estado neuro-humorais. Descreve uma abordagem científica entre as medições de células individuais com os miócitos cardíacos isolados e estudos in vivo, como a ecocardiografia. Assim, preparações de músculo papilar servir como um excelente modelo para estudar a fisiologia cardíaca / fisiopatologia e pode ser utilizado para investigações como a modulação por agentes farmacológicos ou a exploração de modelos animais transgénicos. Aqui, nós descrevemos um método de isolamento do músculo papilar anterior esquerda murino para investigar a contractilidade cardíaca num banho de órgãos de configuração. Em contraste com a preparação de uma tira de músculo isolado a partir da parede ventricular, o músculo papilar podem ser preparados in toto sem danificar o músculo tissuum e severamente. A configuração banho de órgão é composto por várias câmaras de banho equipada órgão eletrodos, gaseados e com temperatura controlada. O músculo papilar isolado é fixo na câmara de banho de órgãos e estimulado eletricamente. A força de contração evocada é gravada usando um transdutor de pressão e parâmetros, tais como contração amplitude da força e contração muscular cinética são analisados. Diferentes protocolos experimentais podem ser realizadas para investigar o cálcio e contractilidade dependente da frequência, bem como as curvas de dose-resposta de agentes contrácteis, tais como catecolaminas e outros produtos farmacêuticos. Além disso, condições patológicas, como isquemia aguda pode ser simulado.

Introduction

A investigação de proteínas de canais iônicos, como referem o seu papel para a contratilidade cardíaca é essencial para descobrir diferentes pathomechanisms e estabelecer novas estratégias terapêuticas para doenças cardíacas como isquemia e insuficiência cardíaca.

Função contrátil de cardiomiócitos de mamíferos é conhecido por ser modulada por vários canais iônicos, transportadores e outras proteínas. Potencial de ação evocava a ativação de tensão dependente sarcolemal L-tipo canais de Ca2 + leva a influxo de Ca2 + do espaço extracelular e, posteriormente, ao Ca2 + induzida por Ca2 + release (CICR) 1, o que desencadeia a contração celular 2. Ca 2+ -signaling desempenha um papel central na contratilidade cardíaca e adaptação ao estresse fisiológico ou patológico. Catecolaminas ativar receptores beta-adrenérgicos cardíacos, estimulando assim adenililciclase (AC), que sintetiza cAMP. Sendo ativado, proteiN cinase A (PKA) fosforila diferentes proteínas associadas intracelulares e de membrana de tipo L como canais de Ca2 +, e receptores de rianodina fosfolambam, resultando em modificação de transientes de Ca 2+ e 1,3,4 contractilidade cardíaca. O AMPc é degradada pela fosfodiesterase (PDE). A activação dos outros do que os receptores beta-adrenérgicos Gs-acoplado também conduz à acumulação de cAMP.

A técnica das medições de contratilidade em tiras isoladas de músculo ventricular está bem estabelecida para espécies de mamíferos maiores 5-8. Com base na possibilidade de direccionamento de genes em ratinhos é importante para estabelecer métodos para analisar fisiologia cardíaca murino. No entanto, os dados existentes sobre as propriedades fisiológicas das preparações musculares isoladas em camundongos diferem dependendo das condições experimentais 9-12.

O método descrito é usado para analisar a contractilidade cardíaca de pré músculo papilar do ventrículo esquerdoparações in vitro. Investigação da contractilidade cardíaca é realizada na ausência de influências que modificam a contractilidade cardíaca in vivo, como a pressão sanguínea, a estimulação neuro-humoral e stress físico ou metabólica. A taxa de batimento da preparação muscular contratação pode ser rigorosamente definido e alterado arbitrariamente. Força de contração pode ser analisado no contexto de estímulos específicos, tais como a concentração de cálcio, batendo frequência ou temperatura. Além disso, este método pode ser usado para investigar diferentes componentes da via de sinalização e para comparar o desempenho cardíaco de modelos de ratinho geneticamente modificadas controlando as condições experimentais mencionadas acima.

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Protocol

NOTA: As etapas básicas do processo de isolamento são mostrados na Figura 1 Todos os passos são descritos em pormenor no seguinte protocolo.. Isolamento dos músculos papilares, montagem no órgão câmara de banho, aquisição e análise é realizada em uma escala de tempo consecutivo e obrigatória.

Todos os experimentos com animais foram realizados de acordo com a legislação alemã sobre a protecção dos animais e foram aprovados pelo Comitê de Ética da Universidade de Heidelberg.

1. Preparação de Instrumentação

  1. Para contratilidade medições usar uma configuração banho de órgãos com cavidades múltiplas. Componentes de uma contractilidade configuração banho de órgãos ex vivo são mostrados na Figura 2.
    NOTA: Para minimizar a quantidade de tempo entre a preparação do músculo papilar eo início do protocolo experimental, criado equipamentos e preparar buffers antes da recolha tissue.This experimentais provides a maior quantidade de tempo que o tecido permanece viável para conduzir experiências.
  2. Inicie o computador e aquisição de dados equipamento. Ligue banho de órgãos de calor (predefinido para 32 ° C) e as unidades a temperatura predefinida permitir.
  3. Prepare o equipamento de aquisição. Iniciar a gravação de dados, como mencionado no manual do software.
  4. Verificar e realizar a calibração (se necessário) em cada canal e zero todos os canais para padronizar o sinal eléctrico fornecido a partir do transdutor de força respectivo (associado com aquele canal) a uma força de 2-G fornecida por um peso certificada.
  5. Ligue o fornecimento de gás (95% de O2 / 5% de CO 2) para câmaras de banho de órgãos. Continuamente gás, todas as câmaras durante as medições de protocolo inteiras.

2. Preparação de tampões e soluções fisiológicas

  1. Prepara-se uma solução tampão de Krebs-Henseleit a alcançar concentrações finais de 119 mM de NaCl; MM NaHCO 25 3; KCl 4,6 mM; Glucose 11mm; 1 mM de Na-Pyruvate; 1,5 mM de CaCl2; 1,64 mM de MgSO4; 1,18 mM de KH 2 PO 4 e ajustar o pH para 7,4 (ver Tabela 1 solução fisiológica).
  2. Preparar a solução tampão de Krebs-Henseleit separado para usar durante o isolamento conforme descrito no passo 2.1 com monoxime adicional 30 mM 2,3-butanodiona (BDM) e 50 IE de heparina / ml. Arrefecer a solução a 4 ° C (ver Tabela 1 Preparação de Solução). Para simulação de isquemia, isquemia preparar-solução, tal como descrito na Tabela 1.
  3. Para o protocolo de Ca 2 + - contractilidade dependente, adicionar Ca 2+ para a solução tampão de Krebs-Henseleit a concentração final requerida.
    NOTA: preparar essas soluções diretamente antes de seu uso e gass com carbogênio para evitar a precipitação de Calciumcarbonate. Pré-aquecer solução a 32 ° C antes de usar.

3. Preparação do tubo e Dissection Dish gasificação usado durante a Excisão Processo Papillary

  1. Conecte um gás suavecantar tubo (diâmetro externo 2-4 mm) para a ligação do gás (oxigênio a 100%, carbogénio alternativamente) com peritos que trabalham.
  2. Criar um anel fechado do tubo gaseamento encaixe dentro do prato dissecção. Perfurar o tubo de gaseamento várias vezes que um borbulhar contínua está assegurada. Este tubo de gaseamento pode ser utilizado várias vezes.
  3. Prepare dissecção prato com um elastómero de silicone na parte inferior (0,5 cm de espessura), de modo que os pinos podem ser preso nele. Este prato pode ser utilizado várias vezes.

4. Isolamento de Anterior Esquerda Músculo Papilar de murganhos

NOTA: Antes de iniciar o isolamento do músculo papilar, verifique se as linhas de gás são livre de bloqueios.

  1. Prepare configuração banho de órgãos tal como mencionado na secção protocolo 1-3 antes de iniciar a preparação dos músculos papilares. Preparar todas as soluções, no dia da experiência.
  2. Sacrifique o mouse (cerca de 8-12 semanas de idade) por deslocamento cervical according de trabalho especializada e diretrizes institucionais.
  3. Corrigir o animal em decúbito dorsal, fixando as patas dianteiras e traseiras patas em uma placa de dissecação, abrir a lateral do tórax de ambos os lados, cortando através das costelas com uma tesoura afiada do osso, em seguida, corte o diafragma com um corte transversal. Remover o pericárdio. Agora, o coração e a aorta são acessíveis.
  4. Fixar o coração com uma pinça sem corte no truncus vascular perto do coração e separar o coração rapidamente com tesouras dos pulmões e do tecido circundante.
  5. Transferir o coração batendo para uma placa de Petri com solução de preparação arrefecida gaseados com oxigénio (passo 2.2). Permitir que o coração a bater e estimular contrações do coração suavemente através de tocar o ápice cardíaco com uma pinça.
  6. Assim o coração está completamente exsanguinous, transferi-lo para o prato dissecção preenchido com solução preparação arrefecida (passo 2.2) e gaseificada com O2. A partir deste passo sobre o uso de um microscópio estereoscópico.
  7. Fixar o heart com um pequeno pino através do ventrículo direito, de modo que o coração é visto a partir dorsal (ventrículo direito está situado no lado direito do ponto de vista do operador).
  8. Usando uma tesoura de microcirurgia separar ambos os átrios no nível atrioventricular, corte de ligação do tecido dos ventrículos e descarte. Realizar um corte através da parede do ventrículo-válvula de nível AV ao vértice do coração evitando qualquer pressão mecânica.
  9. Abra o ventrículo e fixar a parede livre do lado esquerdo com uma pinça, tendo assim um olhar para ambos os músculos papilares do ventrículo esquerdo.
  10. Ligeiramente cortar o tecido ventricular lateral, em ambos os lados do músculo papilar anterior esquerda preservando uma parte da vela valvular na preparação muscular papilar e evitar tocar ou alongamento do músculo papilar, tanto quanto possível. Dissecar o tecido da parede ventricular remanescente do músculo papilar.
  11. Anexar fios de seda (7/0, métrica 0,5) em ambos os lados do prep músculo papilarprepara-, um na vela valvular e um na parte muscular. Fixar a preparação na câmara de banho de órgãos cheio com solução de banho de órgãos e gaseificada com carbogénio, como a temperatura de 32 ° C é sugerida.

5. Equilíbrio e estimulação do músculo papilar

  1. Estimular a preparação do músculo papilar com pulsos retangulares (duração de 2 ms e corrente de 100 mA) a freqüência de estimulação de 1 Hz imediatamente após a fixação no banho de órgãos.
  2. Certifique-se de uma mudança frequente da solução de banho de órgãos, seja por mudança contínua ou por alteração manual freqüentes (a cada 5 min) de acordo com a configuração do tipo banho de órgãos utilizados.
  3. Aumentar gradualmente até que a pretensão força de contração máxima em alcançado. Força de contração máxima é alcançada quando o aumento da pré-tensão não é seguido por um aumento adicional da força de contração.
  4. Após 45-60 min de equilibração, iniciar o protocolo experimental.

NOTA: O protocolo experimental descrito abaixo compreende manobras padrão para caracterizar a contratilidade cardíaca em condições fisiológicas e fisiopatológicas. Na seção representante descrevemos esses protocolos em detalhe também mostra resultados representativos (ver também Quadro 2).

  1. A gravação ea análise dos protocolos experimentais
    1. Para gravar, utilize um software adequado, com resolução temporal adequada (taxa de aquisição ≥ 1 kHz).
    2. Analisar parâmetros, incluindo a amplitude da força de contração (altura), tempo para o pico de tensão (TTP) e metade do tempo de relaxamento máximo (R50 / TFall, respectivamente) como mencionado no programa de software (como exemplo 5.5 Gráfico de ADInstruments, ver Figura 4).

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Representative Results

O protocolo deste manuscrito para medições de contratilidade de murino isolados preparações de músculos papilares está sintonizado com as condições ideais para atingir resultados experimentais reprodutíveis em condições fisiológicas. Para definir as condições experimentais ótimas, realizamos experimentos-piloto variando temperatura do banho de órgãos e concentração de cálcio extracelular (ver também 12). O protocolo aqui descrito foi realizado com uma concentração extracelular de cálcio de 1,5 mM e uma temperatura de 32 ° C.

Propriedades de contratilidade basal

Para caracterizar as propriedades de contractilidade basais, os parâmetros para a amplitude da força de contração, taxa de se contrair, tempo até ao pico (definida como o tempo necessário para atingir a força de contração máxima a partir de 5% de basal) e relaxamento 50 tempo (tempo de relaxamento metade máxima; definida como o tempo necessário para atingir a metade da força de relaxamento) são utilizados neste protocolo. Um rastreio representante da twcoça e da análise desses parâmetros são ilustrados na Figura 3A-B.

Contratilidade dependente de cálcio

Concentração extracelular de cálcio crucialmente cardíaca determina o acoplamento de excitação-contracção e pela variação deste parâmetro, a sensibilidade ao cálcio do aparelho contráctil em cardiomiócitos pode ser avaliada. Como mostrado na Figura 3C o aumento da concentração de cálcio extracelulares resultados em transientes de cálcio e posteriormente alterados na geração de força de contração alterada. O cálcio-concentração da solução extracelular é aumentada passo-a-passo (ou seja, entre 1,5 e 7 mM). Ao aplicar este protocolo, a homeostase do cálcio sobre a contratilidade dependente de cálcio do aparelho contrátil pode ser avaliada. Na configuração do banho para órgãos utilizados neste manuscrito, a alteração da concentração extracelular de cálcio foi realizada alterando o banho de órgãos solution líder manualmente para uma curta interrupção da estimulação e, posteriormente, a uma potenciação postrest artificial (ver Força potenciação depois de intervalo não-estimulação).

Força potenciação depois de intervalo não-estimulação (PRP)

No final de um ciclo de contração cálcio é sequestrado em retículo sarcoplasmático (SR) predominantemente por uma bomba de cálcio dependente de ATP (SERCA, sarco-endoplasmático de cálcio do retículo-ATPase), diminuindo assim a concentração citosólica do cálcio durante a diástole. Se o intervalo de tempo entre duas contracções é ampliada, mais de cálcio pode ser bombeado novamente para o SR e, subsequentemente, mais de cálcio pode ser libertado durante a excitação próxima. O protocolo postrest-potenciação (PRP) descreve alterações da amplitude da força de contração após uma estimulação prévia com período de repouso de uma duração definida. No ser humano, de rato, bem como em tecido cardíaco de murino, um aumento da força de contração foi mostrado 10,12-14,16 ( 13,14,16,17 humano e de rato. Este protocolo é utilizado para avaliar a função da acumulação de cálcio diastólica em reservas intracelulares 4,15.

Contratilidade dependente da frequência (FFR)

Relação força-freqüência descreve a correlação entre a taxa de espancamento e contrátil força de contração (efeito Bowditch) 18. A relação de freqüência force- difere significativamente entre as espécies de mamíferos e das condições experimentais 19. Em camundongos, uma correlação específica entre a taxa de espancamento e força de contração foi mostrado. A 32 ° C, uma FFR inicial negativa entre as taxas de estimulação de 0,1-1 Hz foi mostrado, enquanto que o FFR mostrou ser positivo na gama de 1-4 Hz de estimulação 9-12 (Figura 3E).

Ao não myocardium uma correlação negativa entre a taxa de espancamento e contratilidade é descrito 20,21. Neste manuscrito, a frequência de estimulação padrão (1 Hz) é reduzida a 0,1 Hz e, a partir daí, o ritmo de frequência é gradualmente aumentado para 5 Hz (0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 Hz).

estimulação beta-adrenérgicos

Catecolaminas como a adrenalina e noradrenalina são hormônios que são liberados durante (patogénicos) condições de estresse fisiológico de modulação da força de contração cardíaca pela ativação de beta-adrenérgicos. Aplicação iatrogênica de catecolaminas desempenha um papel de destaque no tratamento clínico de pacientes com insuficiência cardíaca aguda para aprimorar inotropia cardíaca temporariamente. Este efeito também pode ser visto e investigada em estudos in vitro. Como um agonista de beta-adrenoceptores, isoprenalina aumenta a força de contração contráctil. In vivo, a um aumento da frequência de bater também ocorre (efeito inotrópico positivo), queAlém disso modula a resposta contrátil (efeito Bowditch, ver também FFR protocolo descrito acima). Utilizando o método descrito aqui, o efeito inotrópico de Isoprenalina pode ser investigada a uma taxa fixa de bater sem que efeito cronotrópico (Figura 3F). A estimulação de beta-adrenoceptores também pode ser conseguido por outras hormonas tais como a histamina. Em tecido ventricular murino, a aplicação dos resultados de histamina em resposta bifásica que contém um efeito inotrópico positivo inicial, mas com uma diminuição transitória na força de contração como mostrado na Figura 3G. Por essa razão uma interpretação dos dados obtidos através da aplicação de histamina parece ser difícil; especialmente o receptor de activação subjacente em ratinhos não é inteiramente resolvido.

Condições isquêmicas

Isquemia cardíaca aguda é definida como uma limitação fundamental do fluxo sanguíneo conduzindo a suboferta do tecido cardíaco e com oxigénionutrientes, resultando em perda da contractilidade, o desenvolvimento da contractura de isquemia e morte celular. Para simular isquemia in vitro, os músculos estão expostas durante 30 min para glicose e solução extracelular livre de piruvato borbulhar com 95% de N 2/5% de CO 2. Com essa abordagem uma depleção de ATP nos cardiomiócitos deve ser induzido. Dentro de poucos minutos após o início da isquemia e simulação, um declínio da força de contração muscular ocorre com a aparência de uma contratura isquêmica retratado como um aumento espontâneo na tensão de pré-carga (Figura 3H).

tabela 1

Tabela 1: Componentes e concentrações das soluções tampão utilizadas.

Tabela 2 />

Tabela 2: Lista de protocolos experimentais sugeridas para investigar a contratilidade cardíaca em preparações de músculos papilares isolados.

figura 1
Figura 1. As principais etapas da preparação dos músculos papilares. (A) Dissecção de ambos os átrios. (B) Vista no músculo papilar anterior do ventrículo esquerdo. (C) A dissecção do músculo papilar da parede ventricular. (D) Penhora de dois fios de seda antes da fixação na câmara de banho de órgãos. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Figura 2. Configuração banho de órgãos. (A) definição esquemática da configuração banho de órgãos. Câmaras de banho órgão jaqueta de água equipados com fritas de vidro de aeração fornecem controle de temperatura estável. Para gerar impulsos de onda quadrada se eléctrodos de campo está ligado ao suporte do tecido. Um transdutor de força detecta a contração do músculo amplificando assim o sinal gerado. Este sinal é filtrado e transferido de volta para o computador por um conversor A / D. O sinal é então digitalizado e pode ser guardado para posterior análise. (B) Imagem de uma única preparação músculo papilar fixo na câmara de banho de órgãos a partir do banho de órgãos de configuração (C). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Figura 3. Os resultados representativos de medidas de contratilidade dos músculos papilares anterior esquerda murino. (A) análise Representante da amplitude da força de contração, tempo para o pico de tensão (TTP) e metade do tempo o relaxamento máximo (R 50) de uma única contração. Registos representativos de contrações musculares estimuladas de preparações de músculos papilares murino sob estimulação basal com uma taxa de espancamento de 1 Hz (B), durante a concentrações crescentes de cálcio extracelular (C), durante intervalos definidos de descanso (potenciação pós resto, PRP) (D), ou diferente taxas de estimulação (relação força-freqüência, FFR) (E) e após a aplicação de concentrações crescentes de Isoprenaline- (F) ou histamina-aplicação (G). Gravação Representante de contrações musculares estimuladas e pré-carga durante a isquemia-estimulação (H).s: //www.jove.com/files/ftp_upload/53076/53076fig3large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4
Figura 4. Análise de parâmetros contrácteis. Para caracterizar a função contráctil, incluindo parâmetros de amplitude da força de contração (altura), tempo para o pico de tensão (TTP) e metade máximo tempo de relaxamento (R 50 / TFall, respectivamente) são analisados ​​neste protocolo utilizando o software programa Gráfico 5.5 (ADInstruments). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Neste manuscrito nós descrevemos um método para investigar a contratilidade do músculo papilar murino in vitro que pode ser usada para responder a várias questões científicas relacionadas com a fisiologia do coração e patologia em ratos, bem como para apoiar a análise de linhagens transgênicas e da descoberta de novas abordagens farmacêuticas para o tratamento de disfunções cardíacas. Nós ilustram a utilização deste método para avaliar as propriedades fisiológicas, patológicas e farmacológicos da contractilidade do músculo cardíaco (ver Figura 3). Aplicações adicionais não ilustrado aqui incluir a avaliação das vias intracelulares que utilizam diferentes agentes farmacológicos (ver também 12).

Doenças cardíacas, tais como doença cardíaca isquêmica e insuficiência cardíaca exibir um problema clínico eminente e permanecem a principal causa de mortalidade e morbidade em todo o mundo 22. Para muitas proteínas expressas no coração, o seu papel para a contractilidade cardíaca é still mal compreendida ou não estudado até agora. A medição da contratilidade em músculos papilares isolados demonstra uma abordagem significativa e válida para estudar a contratilidade cardíaca in vitro em modelos de ratos.

Embora o método é tecnicamente viável e mostra uma boa reprodutibilidade, existem várias etapas críticas necessárias para garantir o seu sucesso: Em primeiro lugar, depois de isolar o coração, garantir uma solução livre de sangue durante o procedimento de preparação para ser capaz de funcionar corretamente (visualização). Outro passo fundamental é que a preparação do tecido é realizada com cuidado para assegurar a viabilidade, evitando qualquer toque ou alongamento do músculo papilar. Tal como descrito na secção Método de tentar manter a vela valvular ligado ao músculo papilar para garantir uma fixação sem problemas do fio de seda. Após a fixação da preparação na câmara de banho de órgãos, mudar a solução de banho de órgãos várias vezes durante os primeiros minutos para expulsar o BDM. Aumenif a pretensão da preparação ligeiramente e, gradualmente, até que não mais ocorre aumento da força de contração. Existem alguns critérios de exclusão para a avaliação dos protocolos individuais tais como batimentos arrítmicos e aumento da pré-tensão espontânea como um sinal para as condições isquémicas. Vários protocolos experimentais, tais como potenciação postrest e relação força-frequência pode ser realizada com a mesma preparação de amostras, ao passo que uma nova amostra de preparação deve ser usada para a análise dos efeitos mediados por drogas sobre a contractilidade. O protocolo de preparação é optimizado para isolar o músculo papilar anterior esquerda. A adaptação do protocolo, também o músculo posterior pode ser usado para este método de medições da contractilidade.

Este método de medição músculo papilar isolado fornece várias informações sobre o cálcio, temperatura e dependente da frequência contratilidade, bem como sobre a resposta contrátil após a aplicação de agentes farmacológicos ou o simmento de condições patológicas. No entanto, a interpretação e extrapolação destes resultados tem de ser manuseado com cuidado científica. O método descrito é um modelo in vitro do músculo cardíaco, desconectado do seu ambiente normal e inervação neuronal. Portanto, as condições experimentais não são fisiológica e os resultados recebidos neste protocolo não podem ser transferidos sem interpretação em profundidade para a situação in vivo. Por exemplo, o método não tem em conta as alterações na pressão arterial, hormônios ou controle neural extrínseca. O fornecimento de suplementos de oxigénio e metabólicas para a preparação do banho de órgãos é limitada por difusão. Um fornecimento insuficiente de oxigénio e suplementos metabólicos conduziria a condições isquémicas e resultados experimentais posteriormente inválidos. Para evitar isto, as condições experimentais devem ser óptimo, especialmente no que respeita a oxigenação, a concentração de cálcio e temperatura da solução de banho de órgãos.Com as condições experimentais do protocolo aqui descrito, os resultados válidos pode ser conferida.

Neste manuscrito um método de simular condições de isquemia-como é descrito. Além disso para a simulação de hipoxia, todos os suplementos energéticos da solução de banho de órgãos foram esgotadas para imitar o estado isquémico in vivo tão bom quanto possível. Em contraste com a hipoxia, mostrou-se que a depleção simultânea de fornecimento de oxigénio e de energia leva a mudanças nos transientes de cálcio comparáveis ​​às alterações observadas in vivo 23.

O procedimento descrito para o isolamento do músculo papilar do rato pode ser adaptado para outras espécies, por exemplo, de rato. No entanto, as condições óptimas de a configuração banho de órgãos pode variar entre diferentes modelos animais e pode ser adaptado. Os parâmetros que podem necessitar de adaptação são a temperatura e a concentração de cálcio da solução fisiológica.

Em summary, este método contratilidade oferece uma abordagem muito poderosa para avaliar a fisiologia cardíaca, patofisiologia e farmacologia. Quando usado corretamente, fornece a capacidade de estudar a contratilidade cardíaca em um ambiente isolado, mas bem controlada.

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Disclosures

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Acknowledgments

Este trabalho foi apoiado pelo Deutsche Forschungsgemeinschaft (KFO 196 "Signaltransduktion bei adaptativen und maladaptiven kardialen Remodelação-Prozessen", FR 1638 / 1-2) e pelo (Centro Alemão DZHK for Cardiovascular Research, uma parte dos centros alemães de Pesquisa em Saúde , que é um BMBF (Ministério alemão da Educação e Investigação) iniciativa).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sodium chloride Sigma-Aldrich S7653
Sodium bicarbonate Sigma-Aldrich S5761 
Potassium chloride Sigma-Aldrich P9333
Glucose Sigma-Aldrich D9434 
Sodium pyruvate Sigma-Aldrich P5280 
Calcium chloride dihydrate Sigma-Aldrich 223506
Magnesium sulfate heptahydrate Sigma-Aldrich 230391
Potassium phosphate monobasic Sigma-Aldrich P 5655
2,3-Butanedione monoxime Sigma-Aldrich B0753
3-Isobutyl-1-methylxanthine Sigma-Aldrich I5879 Hazard statement H 302, solve in DMSO
Dimethyl sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich D2650
Isoprenaline hydrochloride Sigma-Aldrich I5627 Hazard statement H 315-H319-H335
Sodium Heparine 250.000 IE/10 ml ratiopharm PZN 3874685
Histamine dihydrochloride Sigma-Aldrich H7250 Hazard statement H 315-H 317-H319- H334-H335

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Medidas de contratilidade no isolado músculos papilares de Investigação de Cardiac inotropia em Ratos
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Uhl, S., Freichel, M., Mathar, I.More

Uhl, S., Freichel, M., Mathar, I. Contractility Measurements on Isolated Papillary Muscles for the Investigation of Cardiac Inotropy in Mice. J. Vis. Exp. (103), e53076, doi:10.3791/53076 (2015).

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