Scanning Electron Microscopy di tessuto macerato di visualizzare la matrice extracellulare

Matthew K. Stephenson; Sean Lenihan; Roman Covarrubias; Ryan M. Huttinger; Richard J. Gumina; Douglas B. Sawyer; Cristi L. Galindo

doi:10.3791/54005

È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Scanning Electron Microscopy di tessuto macerato di visualizzare la matrice extracellulare

10.2K visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/54005

⸱

14 giugno 2016

Matthew K. Stephenson¹ , Sean Lenihan²^,³ , Roman Covarrubias²^,³ , Ryan M. Huttinger²^,³ , Richard J. Gumina²^,³ , Douglas B. Sawyer⁴ , Cristi L. Galindo²^,³

¹Department of Pathology, Microbiology, and Immunology, Vanderbilt University Medical Center, ²Department of Medicine, Vanderbilt University Medical Center, ³Division of Cardiovascular Medicine, Vanderbilt University Medical Center, ⁴Cardiovascular Institute, Maine Medical Center

In questo articolo

Sommario

Qui viene mostrato un metodo per visualizzare l'ultrastruttura della matrice extracellulare in tessuti cardiaci decellularizzati.

Abstract

La fibrosi è un componente di tutte le forme di malattie cardiache indipendentemente dall'eziologia, e mentre sono stati fatti molti progressi nel campo della biologia della matrice cardiaca, ci sono ancora grandi lacune legate a come si forma la matrice, come differiscono il rimodellamento fisiologico e patologico e, soprattutto, come la dinamica della matrice potrebbe essere manipolata per promuovere la guarigione e inibire la fibrosi. Attualmente non esiste un'opzione terapeutica per il controllo, la prevenzione o l'inversione della fibrosi cardiaca. Parte del motivo è probabilmente l'enorme complessità della formazione di cicatrici cardiache, come quella che si verifica dopo l'infarto del miocardio per sostituire immediatamente i cardiomiociti morti o morenti. La matrice extracellulare stessa partecipa al rimodellamento attivando le cellule residenti e anche aiutando a guidare le cellule infiltranti verso la lesione defunta. La matrice è anche una sorta di deposito per le proteine matricellulari che sono cruciali per il normale turnover della matrice, così come per la segnalazione fibrotica. È stato inoltre dimostrato che la matrice svolge un ruolo elettromeccanico nel tessuto cardiaco. La maggior parte delle tecniche per la valutazione della fibrosi non sono di natura qualitativa, ma forniscono piuttosto risultati quantitativi utili per confrontare due gruppi ma che non forniscono informazioni relative alla struttura della matrice sottostante. Di seguito è evidenziata una tecnica per visualizzare l'ultrastruttura della matrice cardiaca. La microscopia elettronica a scansione di tessuto cardiaco decellularizzato rivela notevoli differenze nella struttura che altrimenti potrebbero sfuggire utilizzando i tradizionali metodi di ricerca quantitativa.

Introduzione

La fibrosi interrompe la normale rete di collagene miocardico, che è fondamentale per le normali funzioni meccanicistiche dei cardiomiociti ^1,2, nonché per la comunicazione intercellulare, la segnalazione intracellulare e la sopravvivenza cellulare ³. Lo sviluppo della fibrosi è un fattore determinante della funzione cardiaca e il rimodellamento fibrotico dell'interstizio cardiaco derivante da una varietà di eziologie porta ad un aumento della rigidità ventricolare sinistra e della disfunzione diastolica ⁴. La fibrosi miocardica può anche portare ad aritmie e, indipendentemente dal fatto che la progressione del rimodellamento fibrotico....