Los autores desean agradecer a Lynne Spencer por su apoyo durante la etapa de la espectroscopía de RMN de la experiencia. Este trabajo fue apoyado por becas de los Institutos Nacionales de Salud de fondo HL059246 R01, R01 HL067970, R01 HL088634 (con el Dr. Tian) y F32 HL096284 (con el Dr. Kolwicz).

<ol><li> Para estos experimentos, dos sistemas separados se utilizan al mismo tiempo. Para la adquisición de 31 espectros P, un imán Bruker 14T está conectado con la consola Avance III y un ordenador equipado con software TopSpin V2.1. Para la evaluación de la función cardíaca, una costumbre sistema integrado de perfusión cardiaca se interconecta con el PowerLab 04/30 de adquisición de datos, equipado con el LabChartPro 6 software para el análisis de datos. </li><li> En el día del experimento, 1 litro de Krebs-Henseleit buffer se prepara de la siguiente manera: 0,5 mM EDTA, KCl 5.3mm, 1.2mm MgSO4, NaCl 118 mm, y 25 mM de NaHCO3. La mezcla se burbujea con un 5% de CO 2 / 95% O 2 durante 10-15 minutos antes de la adición de 2 mM de CaCl2. Finalmente, los sustratos, en forma de glucosa 10 mM y piruvato 0,5 mm, se agregan. </li><li> Regulación de la temperatura durante el experimento es crucial. Circuladores con calefacción se utilizan para mantener la temperatura entre 37,0 a 37,5 ° C, mientras que el corazón está en el interior del imán. La temperatura se controlarán durante la duración del experimento usando una sonda de fibra óptica de la temperatura. </li><li> La presión de perfusión y la presión del ventrículo izquierdo son monitoreados a través de transductores de presión conectada a un sistema de adquisición de datos y se muestran usando el software incluido. Estos son calibrados con un esfigmomanómetro estándar antes del experimento. Además, las líneas de presión se limpian adecuadamente con el fin de eliminar todas las burbujas de aire. </li><li> Una muestra estándar de 150 mM de fosfato sódico (lo que equivale a la fuerza iónica del buffer KH) se utiliza para &quot;calibrar&quot; la sonda antes de la inserción del corazón. Esto facilita la señal y reduce el tiempo necesario para iniciar el período de adquisición una vez que el corazón se coloca dentro de la sonda. </li><li> Para reducir la coagulación, el ratón es inyectado con 200 unidades de heparina IP Después de 5 minutos, el pentobarbital sódico (175 mg / kg) IP se da. </li><li> El corazón es rápidamente eliminado (con los pulmones y el timo intacto) y detuvo en el hielo frío KH buffer. </li><li> Mientras que se mantienen en hielo, los pulmones se elimina rápidamente. Los lóbulos del timo se identifican y despegar con cuidado hacia atrás para exponer la aorta. El timo es eliminado. La aorta se aísla mediante una cuidadosa eliminación de cualquier tejido que lo rodea. </li><li> Micro pinzas de sutura se utilizan para sostener suavemente las dos paredes de la aorta para exponer la luz. La aorta se coloca cuidadosamente sobre la cánula a partir de 0.965 mm de diámetro exterior tubo de polietileno (PE50). La aorta se sujeta con una pinza de micro barco mientras las suturas son rápidamente atada alrededor de la aorta. El clip se elimina y las pinzas se utilizan para verificar cuidadosamente que la cánula está por encima de la raíz aórtica. Vínculos adicionales se agregan como sea necesario para mantener el corazón en su lugar. </li><li> Cualquier tejido extra se elimina el uso de fórceps y micro tijeras. Una pequeña incisión en la aurícula izquierda. Un tubo de polietileno de 0,61 mm OD (PE10) se inserta cuidadosamente a través de la aurícula izquierda, cavidad del ventrículo izquierdo y sale por la punta, mientras que la celebración de la suavidad del corazón. El tubo se recorta el exceso. </li><li> Un desinflado lleno de agua globo se inserta a través del atrio a la LV y se mantiene en su lugar con cinta adhesiva o suturas. La velocidad de la bomba peristáltica se incrementa gradualmente para permitir un flujo suficiente para el corazón. Hasta que el corazón es el lugar en la sonda de la RMN, el corazón seguirá siendo perfundido con flujo constante equivalente a aproximadamente 2 ml / min. El globo se infla LV con un pequeño volumen con una jeringa micrómetro para verificar que el transductor de presión del VI está funcionando. </li><li> El corazón se inserta cuidadosamente en un tubo de RMN de 10 mm. Un gran agujero &quot;spinner&quot; se utiliza para ayudar a guiar el tubo en la posición correcta dentro de la sonda. Todo el aparato es entonces firmemente adherido a la &quot;cordón umbilical&quot; con cinta adhesiva. </li><li> El cordón umbilical es lentamente en el orificio superior del imán hasta que el tubo del corazón / RMN está dentro de la bobina de la sonda de 10 mm de RMN. </li><li> Una vez que el corazón está en la posición correcta dentro de la sonda, el flujo de la bomba peristáltica se ajusta a fin de lograr una presión de perfusión de 80 mmHg. (Recuerde, que hasta este momento, el corazón fue perfundido con un flujo constante de aproximadamente 2 ml / min). La presión de perfusión y se mantiene al permitir la &quot;retención&quot; en el mecanismo controlador de la bomba. El corazón es entonces de un plazo de equilibrio 15-20 minutos. Durante ese tiempo, el volumen del globo LV se ajusta para lograr una presión diastólica final de 80-10 mmHg. </li><li> Durante el período de equilibrio, es necesario optimizar los parámetros del espectrómetro con el fin de obtener la señal de fósforo posible. Esto se logra mediante el establecimiento de los pulsos de radio en la frecuencia con la que el núcleo de fósforo resuena (&quot;tuning&quot;) y hacer que el campo magnético homogéneo (&quot;cuñas&quot;). </li><li> Después del período de equilibrio, 31 P múltiples espectros de RMN se pueden obtener. El período de adquisición de cada espectro depende de tque la fuerza del campo del imán, del tamaño de la muestra, y la relación señal a ruido necesaria para un experimento específico. Espectros se obtienen utilizando un imán de 14 Telsa el promedio de la señal obtenida a partir de 256 pulsos de radio frecuencia de 20 ms con un ángulo de 60 grados tapa y los retrasos de 2,0 segundos. Este experimento se requieren aproximadamente 10 min. </li></ol> Resultados representante Desde el hardware de adquisición de datos y el software LabChart, varios parámetros de la función cardíaca se puede medir a través del protocolo experimental. La medida típica de la función cardíaca, la presión ventricular izquierda desarrollados (LVDevP), se obtiene restando la presión diastólica final (EDP) de la presión sistólica (Figura 1). Esta medida puede variar dependiendo de la cepa del ratón y la condición del corazón (es decir, la sobrecarga de presión). Sin embargo, en un año normal C57BL6 LVDevP corazón de ratón suele ser de entre 100-110 mmHg en fija la presión diastólica final de 80-10 mmHg. Además, el programa LabChart permite la medición de la frecuencia cardíaca sobre la base de las mediciones cíclicas de las ondas de presión del ventrículo izquierdo. Una vez más, esta medida puede variar, pero los valores típicos son 350 a 400 latidos por minuto cuando el corazón se les permite vencer a un ritmo intrínseco. Sin embargo, el corazón puede ser estandarizada mediante un sistema de estimulación que se mantiene la frecuencia cardíaca de 420 latidos por minuto. Además, las medidas de la contractilidad (+ dP / dt) y relajación (-dP/dt) puede estimarse utilizando la primera derivada de la onda de presión del ventrículo izquierdo. En el protocolo experimental, es fácil de evaluar el mecanismo de Starling mediante la incorporación de una relación presión-volumen. Esto se logra haciendo que los aumentos graduales en el volumen del globo LV y tomando nota de la LVDevP, así como la EDP. Estos valores se pueden representar como se muestra en la Figura 2. Mientras que la curva de Starling es óptimo, teniendo en cuenta el volumen necesario para lograr un procesamiento electrónico de datos de 10.8 mmHg puede dar una idea indirecta de LV dimensión de la cámara. Esto puede ser usado en los modelos de la aorta de bandas como los corazones hipertrofiados por lo general se requiere un volumen del globo más pequeño mientras que los corazones dilatados requieren un mayor volumen en comparación con los controles. La Tabla 1 muestra datos representativos función cardíaca adquirida durante el protocolo de la perfusión. El 31 P RMN espectrómetro proporcionará señales de fosfocreatina (PCr) y los tres fosfatos de ATP (γ-ATP, α-ATP, y β-ATP), así como el fosfato inorgánico (Pi), como se muestra en la Figura 2. El análisis de cada uno de estos picos proporciona un valor para el área bajo la curva. La cantidad de ATP se calcula el promedio de los γ-ATP y áreas β-ATP. (El α-ATP no se usa porque las moléculas de NAD contribuir a una parte desconocida de la señal total). El estado energético del corazón es determinado por el cociente de la PCR y las áreas ATP (PCr: proporción de ATP). Este valor es normalmente 1,5 a 1,7 en un corazón de ratón se suministra con la glucosa como sustrato primario. Aunque 31 P RMN no proporciona medidas directas de la ATP y PCr, el área de los picos es proporcional a la cantidad de fósforo que contienen los compuestos de la muestra. Los valores de estas señales se puede estimar mediante el uso de otros métodos. Por ejemplo, medidas directas de la ATP por el alto rendimiento de cromatografía líquida (HPLC) en una cohorte de corazón puede producir una concentración media. Este valor puede ser usado para calibrar el promedio de las áreas ATP observado en los espectros. La concentración de PCR puede ser calculado en base a la zona de PCr en relación con el área de la ATP. También es posible estimar el pH mediante el análisis de los desplazamientos químicos relativos del fosfato inorgánico (Pi) de la señal a la señal de PCr. 1 Uso de diferentes secuencias de pulsos de radio, la velocidad de reacción de creatina quinasa o la velocidad de reacción de síntesis de ATP también se puede medir 2. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069tab1.jpg" alt="Tabla 1" /> Tabla 1. Base de la función cardíaca corazones aislados y perfundidos. LVDevP: la presión ventricular izquierda desarrollados; PDFVI: ventrículo izquierdo al final la presión diastólica; FC: frecuencia cardiaca; RPP: presiones sobre el tipo de producto; + dP / dt: primera derivada LV presión positiva; -dP/dt: la presión de la primera derivada LV negativo; PP : la presión de perfusión; CF: el flujo coronario. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Representante LV ondas de presión de software LabChart Pro. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Starling curvas Representante de control (línea continua) y la aorta con banda (línea punteada) en ratones. A) La función sistólica, representada por más de LVDevP aumento de los volúmenes del VI, como determinado por el volumen del globo LV. B) La función diastólica representada por EDP en aumento de los volúmenes del VI, como determinado por el volumen del globo LV. LVDevP: la presión ventricular izquierda desarrollados (sistólica menos diastólica pPRESIÓN), EDP: la presión diastólica final. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Representante 31 P espectros de RMN de corazón aislado y perfundido de ratón. Observe el pico Pi relativamente pequeño. En un corazón perfundido aeróbicamente suministran con ácidos grasos o piruvato, además de la glucosa, este pico debe ser mínimo. Durante los períodos de isquemia, se incrementa mientras que el pico máximo PCr disminuye. Observe el hombro a la derecha del pico α-ATP. Esta es la contribución de las moléculas de NAD. Pi: fosfato inorgánico; PCR: técnica de la fosfocreatina, ATP: el trifosfato de adenosina.

<ol>
	<li>Nascimben, L., Ingwall, J. S., Lorell, B. H., Pinz, I., Schultz, V., Tornheim, K., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+for+increased+glycolysis+in+the+hypertrophied+rat+heart.">Mechanisms for increased glycolysis in the hypertrophied rat heart.</a> Hypertension. 44, 662-667 (2004).</li><li>Spindler, M., Saupe, K. W., Tian, R., Ahmed, S., Matlib, M. A., Ingwall, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+creatine+kinase+enzyme+kinetics+in+diabetic+cardiomyopathy.+A(31)P+NMR+magnetization+transfer+study+of+the+intact+beating+rat+heart.">Altered creatine kinase enzyme kinetics in diabetic cardiomyopathy. A(31)P NMR magnetization transfer study of the intact beating rat heart.</a> J Mol Cell Cardiol. 31, 2175-2189 (1999).</li><li>Ingwall, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorus+nuclear+magnetic+resonance+spectroscopy+of+cardiac+and+skeletal+muscles.">Phosphorus nuclear magnetic resonance spectroscopy of cardiac and skeletal muscles.</a> Am J Physiol. 242, H729-H744 (1982).</li><li>Ingwall, J. S., Javadpour, M. M., Miao, W., Hoit, B. D., Walsh, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=31P+NMR+spectroscopy+of+the+mouse+heart.">31P NMR spectroscopy of the mouse heart.</a> Cardiovascular physiology in the genetically engineered. , 151-163 (2002).</li><li>Luptak, I., Balschi, J. A., Xing, Y., Leone, T. C., Kelly, D. P., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+contractile+and+metabolic+reserve+in+peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha-null+hearts+can+be+rescued+by+increasing+glucose+transport+and+utilization.">Decreased contractile and metabolic reserve in peroxisome proliferator-activated receptor-alpha-null hearts can be rescued by increasing glucose transport and utilization.</a> Circulation. 112, 2339-2346 (2005).</li><li>Yan, J., Young, M. E., Cui, L., Lopaschuk, G. D., Liao, R., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+glucose+uptake+and+oxidation+in+mouse+hearts+prevent+high+fatty+acid+oxidation+but+cause+cardiac+dysfunction+in+diet-induced+obesity.">Increased glucose uptake and oxidation in mouse hearts prevent high fatty acid oxidation but cause cardiac dysfunction in diet-induced obesity.</a> Circulation. 119, 2818-2828 (2009).</li><li>Luptak, I., Shen, M., He, H., Hirshman, M. F., Musi, N., Goodyear, L. J., Yan, J., Wakimoto, H., Morita, H., Arad, M., Seidman, C. E., Seidman, J. G., Ingwall, J. S., Balschi, J. A., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aberrant+activation+of+AMP-activated+protein+kinase+remodels+metabolic+network+in+favor+of+cardiac+glycogen+storage.">Aberrant activation of AMP-activated protein kinase remodels metabolic network in favor of cardiac glycogen storage.</a> J Clin Invest. 117, 1432-1439 (2007).</li><li>Xing, Y., Musi, N., Fujii, N., Zou, L., Luptak, I., Hirshman, M. F., Goodyear, L. J., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucose+metabolism+and+energy+homeostasis+in+mouse+hearts+overexpressing+dominant+negative+alpha2+subunit+of+AMP-activated+protein+kinase.">Glucose metabolism and energy homeostasis in mouse hearts overexpressing dominant negative alpha2 subunit of AMP-activated protein kinase.</a> J Biol Chem. 278, 28372-28377 (2003).</li><li>Luptak, I., Yan, J., Cui, L., Jain, M., Liao, R., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+effects+of+increased+glucose+entry+on+mouse+hearts+during+normal+aging+and+ischemic+stress.">Long-term effects of increased glucose entry on mouse hearts during normal aging and ischemic stress.</a> Circulation. 116, 901-909 (2007).</li><li>Tian, R., Abel, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+GLUT4-deficient+hearts+to+ischemia+underscore+the+importance+of+glycolysis.">Responses of GLUT4-deficient hearts to ischemia underscore the importance of glycolysis.</a> Circulation. 103, 2961-2966 (2001).</li><li>Liao, R., Jain, M., Cui, L., D'Agostino, J., Aiello, F., Luptak, I., Ngoy, S., Mortensen, R. M., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac-specific+overexpression+of+GLUT1+prevents+the+development+of+heart+failure+attributable+to+pressure+overload+in+mice.">Cardiac-specific overexpression of GLUT1 prevents the development of heart failure attributable to pressure overload in mice.</a> Circulation. 106, 2125-2131 (2002).</li><li>Tian, R., Musi, N., D'Agostino, J., Hirshman, M. F., Goodyear, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+adenosine+monophosphate-activated+protein+kinase+activity+in+rat+hearts+with+pressure-overload+hypertrophy.">Increased adenosine monophosphate-activated protein kinase activity in rat hearts with pressure-overload hypertrophy.</a> Circulation. 104, 1664-1669 (2001).</li></ol>

31 P espectroscopía de RMN en el corazón de ratón Langendorff perfundidos aislados proporciona datos confiables y reproducibles. 3, 4 Sin embargo, es imperativo que la canulación de la aorta y la inserción del balón LV se hacen correctamente como para permitir que la función cardiaca estable, mientras que el interior de la RMN tubo. Además, la regulación de la temperatura es de suma importancia para lograr la función de línea de base adecuada. Un factor importante en la obtención de los espectros de buena, analizable RMN es el aumento de la relación señal-ruido. Esto puede lograrse asegurando óptima &quot;de ajuste&quot; y &quot;cuñas&quot; en la muestra. Como se menciona en el texto del protocolo, el uso de un estándar de la muestra antes de la inserción del corazón puede facilitar esta tarea. También es útil contar con un adecuado tamaño de &quot;muestra&quot;. Corazones que pesan menos de 100 mg por lo general ofrecen un menor PCr y las señales de ATP, podría aumentar en el tiempo de adquisición, será necesario obtener el espectro de fósforo bueno. Hay varias maneras de modificar el protocolo existente para reunir información adicional sobre la función cardiaca y de la energética. En nuestro laboratorio, hemos perfundido corazones con tampones sustrato mezcla que puede incluir la presencia de diferentes combinaciones de los ácidos grasos (en concentraciones bajas y altas), lactato, cetonas, y la insulina. Con el uso de isótopos estables en el buffer de la perfusión (es decir, 13 C etiquetados sustratos), que poseen la capacidad para estimar la utilización de sustratos de la contribución relativa de la etiqueta de acetil-CoA en el ciclo TCA. 7.5 Para esta aplicación, se realiza isotopomer análisis de 13 y 13 de C3-C4-glutamato con 13 espectroscopía de RMN de C. Esto requiere de congelación y fijación del corazón al final del protocolo de perfusión y realizar una extracción de los tejidos congelados. Este será un experimento adicional en el análisis requiere el uso de una sonda diferente con los parámetros de configuración por separado. Otras aplicaciones incluyen la sustitución de la glucosa con desoxiglucosa en el buffer, mientras que el control de la acumulación en función del tiempo de 2-desoxiglucosa fosfato en el corazón utilizando 31 P espectroscopía de RMN. Este método permite la medición de la absorción de glucosa de miocardio. 7, 8 Además, nuestro laboratorio ha analizado la función cardiaca y de la energética en los protocolos de perfusión que consiste en la isquemia / reperfusión y el desafío de gran carga de trabajo. 6, 80-10 En resumen, 31 P espectroscopía de RMN en los corazones de ratón aislado es un procedimiento técnicamente difícil que requiere el uso de equipo sofisticado. Sin embargo, los datos que los rendimientos son muy valiosos para el investigador que desea analizar la función y la energética de los modelos de ratón de bioingeniería. De nuestro laboratorio, estas técnicas han sido vitales en nuestra comprensión de las consecuencias de una variedad de factores de estrés en la función cardíaca, la energética y el metabolismo. 1, 11, 12

<table border="1">
<tbody>
<tr>
<td>Material Name</td>
<td>Type</td>
<td>Company</td>
<td>Catalogue Number</td>
</tr>
<tr>
<td>Magnesium Sulfate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>M7506</td>
</tr>
<tr>
<td>EDTA</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>E1644</td>
</tr>
<tr>
<td>Potassium chloride</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>P4505</td>
</tr>
<tr>
<td>Sodium bicarbonate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>S6297</td>
</tr>
<tr>
<td>Sodium chloride</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>S7653</td>
</tr>
<tr>
<td>Calcium chloride dihydrate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>C5080</td>
</tr><tr>
<td>D-Glucose</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>G7528</td>
</tr><tr>
<td>Sodium Pyruvate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>P2256</td>
</tr><tr>
<td>Bruker Ultrashield 600WB Plus</td>
<td>Equipment</td>
<td>Bruker</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML866/" target="_blank">PowerLab 4/30</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML866/" target="_blank">ML866/P</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/software/research/LabChart-Software/" target="_blank">LabChart 6 Pro</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/software/research/LabChart-Software/" target="_blank">MLS260/6</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/FE224/" target="_blank">Quad Bridge Amp</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/FE224/" target="_blank">ML224</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/research/product/ML175/" target="_blank">STH Pump Controller</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/research/product/ML175/" target="_blank">ML175</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML172/" target="_blank">Minipuls 3 Peristaltic Pump</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML172/" target="_blank">ML172</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT0699/" target="_blank">Disposable BP Transducer</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT0699/" target="_blank">MLT0699</a></td>
</tr><tr>
<td>10mm NMR Sample Tube</td>
<td>Equipment</td>
<td>Wilmad LabGlass</td>
<td>513-7PP-7</td>
</tr><tr>
<td>Polyethylene tubing PE10</td>
<td>Equipment</td>
<td>Becton-Dickinson</td>
<td>427401</td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT844/" target="_blank">Physiological Pressure Transducer</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT844/" target="_blank">MLT844</a></td>
</tr><tr>
<td>Polyethylene tubing PE50</td>
<td>Equipment</td>
<td>Becton-Dickinson</td>
<td>427411</td>
</tr><tr>
<td>Micrometer syringe</td>
<td>Equipment</td>
<td>Gilmont Instruments</td>
<td>GS-1101</td>
</tr><tr>
<td>McPherson Forceps</td>
<td>Equipment</td>
<td>Miltex Inc.</td>
<td>18-949</td>
</tr><tr>
<td>Castraviejo microscissors</td>
<td>Equipment</td>
<td>Roboz Surgical Instruments</td>
<td>RS-5650</td>
</tr><tr>
<td>Neoptix Signal Conditioner</td>
<td>Equipment</td>
<td>Neoptix, Inc.</td>
<td>Reflex - 1</td>
</tr>	
</tbody>
</table>

assessment of cardiac function and energetics in isolated mouse hearts using 31p nmr spectroscopy

Modelos de ratón de bioingeniería se han convertido en poderosas herramientas de investigación para determinar las relaciones causales entre las alteraciones moleculares y modelos de enfermedad cardiovascular. A pesar de la biología molecular es necesario para identificar los principales cambios en la vía de señalización, no es un sustituto de la importancia funcional. Mientras que la fisiología puede dar respuesta a la cuestión de la función, la combinación de la fisiología con la evaluación bioquímica de los metabolitos en el intacta, latidos del corazón permite una visión completa de la función cardíaca y la energética. Durante años, nuestro laboratorio ha utilizado la perfusión del corazón aislado en combinación con resonancia magnética nuclear (RMN) para realizar esta tarea. Función ventricular izquierda se evaluó mediante la perfusión Langendorff modo de corazón aislado, mientras que la energética cardíaca se mide mediante la realización de<sup&gt; 31</sup&gt; P espectroscopia de resonancia magnética de los corazones perfundidos. Con estas técnicas, los índices de la función cardíaca en combinación con los niveles de fosfocreatina y ATP se puede medir de forma simultánea en el corazón palpitante. Además, estos parámetros pueden ser monitoreados mientras que los factores de estrés fisiológico o patológico se instituyen. Por ejemplo, la isquemia / reperfusión o de alta carga de trabajo de los protocolos de desafío puede ser adoptado. El uso de la aorta bandas u otros modelos de patología cardíaca son aptos también. A pesar de las variantes dentro del protocolo, el significado funcional y energética de las modificaciones moleculares de modelos de ratones transgénicos puede ser descrito adecuadamente, dando lugar a nuevos conocimientos sobre las vías relacionadas enzimáticos y metabólicos. Por lo tanto,<sup&gt; 31</sup&gt; P espectroscopía de RMN en el corazón perfundido aislado es una técnica valiosa investigación en modelos animales de enfermedad cardiovascular.

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Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Langendorff modo de perfusión cardiaca aislada, en conjunto con<sup&gt; 31</sup&gt; P espectroscopía de RMN, combina los campos de la bioquímica y la fisiología en un solo experimento. El protocolo permite la medición dinámica de alto contenido de fosfato de la energía y el volumen de negocio en el corazón, mientras que al mismo tiempo la función de monitorización fisiológica. Cuando se realiza correctamente, esta es una técnica valiosa en la evaluación de la energética cardíaca.

Evaluación de la función cardiaca y Energética en los corazones de ratón aislado utilizando 31 P espectroscopía de RMN

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

assessment-cardiac-function-energetics-isolated-mouse-hearts-using

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

26.0K vistas.  University of Washington School of Medicine. Langendorff modo de perfusión cardiaca aislada, en conjunto con 31 P espectroscopía de RMN, combina los campos de la bioquímica y la fisiología en un solo experimento. El protocolo permite la medición dinámica de alto contenido de fosfato de la energía y el volumen de negocio en el corazón, mientras que al mismo tiempo la función de monitorización fisiológica. Cuando se realiza correctamente, esta es una técnica valiosa en la evaluación de la...

Video: Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited for studies of cardiac metabolism, which require the heart to perform work within the context of physiologic preload and afterload pressures. Neely introduced modifications to the Langendorff technique to establish appropriate left ventricular (LV) preload and afterload pressures3. The model is known as the isolated LV working heart model and has been used extensively to study LV performance and metabolism4-6. This model, however, does not provide a properly loaded right ventricle (RV). Demmy et al. first reported a biventricular model as a modification of the LV working heart model7, 8. They found that stroke volume, cardiac output, and pressure development improved in hearts converted from working LV mode to biventricular working mode8. A properly loaded RV also diminishes abnormal pressure gradients across the septum to improve septal function. Biventricular working hearts have been shown to maintain aortic output, pulmonary flow, mean aortic pressure, heart rate, and myocardial ATP levels for up to 3 hours8.
When studying the metabolic effects of myocardial injury, such as ischemia, it is often necessary to identify the location of the affected tissue. This can be done by imaging the fluorescence of NADH (the reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide)9-11, a coenzyme found in large quantities in the mitochondria. NADH fluorescence (fNADH) displays a near linearly inverse relationship with local oxygen concentration12 and provides a measure of mitochondrial redox state13. fNADH imaging during hypoxic and ischemic conditions has been used as a dye-free method to identify hypoxic regions14, 15 and to monitor the progression of hypoxic conditions over time10.
The objective of the method is to monitor the mitochondrial redox state of biventricular working hearts during protocols that alter the rate of myocyte metabolism or induce hypoxia or create a combination of the two. Hearts from New Zealand white rabbits were connected to a biventricular working heart system (Hugo Sachs Elektronik) and perfused with modified Krebs-Henseleit solution16 at 37 &deg;C. Aortic, LV, pulmonary artery, and left &amp; right atrial pressures were recorded. Electrical activity was measured using a monophasic action potential electrode. To image fNADH, light from a mercury lamp was filtered (350&plusmn;25 nm) and used to illuminate the epicardium. Emitted light was filtered (460&plusmn;20 nm) and imaged using a CCD camera. Changes in the epicardial fNADH of biventricular working hearts during different pacing rates are presented. The combination of the heart model and fNADH imaging provides a new and valuable experimental tool for studying acute cardiac pathologies within the context of realistic physiological conditions.

The objective is to monitor the mitochondrial redox state of isolated hearts within the context of physiologic preload and afterload pressures. A biventricular working rabbit heart model is presented. High spatiotemporal resolution fluorescence imaging of NADH is used to monitor the mitochondrial redox state of epicardial tissue.

NADH fluorescencia de imágenes de biventricular aislada Trabajo corazones de conejo

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

Investigación

Medicina

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

Injection of Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently used for the first time in patients who had symptomatic heart failure. In all patients, cardiac function of the left ventricle (LV) improved significantly, as manifested by consistent reduction of the LV volume and wall stress. Here we describe this novel treatment procedure and the methods used to quantify its effects on LV wall stress and function.
Algisyl-LVR is a biopolymer gel consisting of Na+-Alginate and Ca2+-Alginate. The treatment procedure was carried out by mixing these two components and then combining them into one syringe for intramyocardial injections. This mixture was injected at 10 to 19 locations mid-way between the base and apex of the LV free wall in patients.
Magnetic resonance imaging (MRI), together with mathematical modeling, was used to quantify the effects of this treatment in patients before treatment and at various time points during recovery. The epicardial and endocardial surfaces were first digitized from the MR images to reconstruct the LV geometry at end-systole and at end-diastole. Left ventricular cavity volumes were then measured from these reconstructed surfaces.
Mathematical models of the LV were created from these MRI-reconstructed surfaces to calculate regional myofiber stress. Each LV model was constructed so that 1) it deforms according to a previously validated stress-strain relationship of the myocardium, and 2) the predicted LV cavity volume from these models matches the corresponding MRI-measured volume at end-diastole and end-systole. Diastolic filling was simulated by loading the LV endocardial surface with a prescribed end-diastolic pressure. Systolic contraction was simulated by concurrently loading the endocardial surface with a prescribed end-systolic pressure and adding active contraction in the myofiber direction. Regional myofiber stress at end-diastole and end-systole was computed from the deformed LV based on the stress-strain relationship.

This article describes procedures for implanting a novel hydrogel in failing hearts and quantifying its effect on left ventricular wall stress and function. These procedures have been successfully applied in dogs and humans.

Reducción del estrés de la pared del ventrículo izquierdo y la mejoría de la función en su defecto corazones con Algisyl LVR-

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Small animal magnetic resonance imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial tissue. The high heart rates of small animals (200 to 600 beats/min) have previously limited the role of CMR imaging. Small animal Look-Locker inversion recovery (SALLI) is a T1 mapping sequence for small animals to overcome this problem 1. T1 maps provide quantitative information about tissue alterations and contrast agent kinetics. It is also possible to detect diffuse myocardial processes such as interstitial fibrosis or edema 1-6. Furthermore, from a single set of image data, it is possible to examine heart function and myocardial scarring by generating cine and inversion recovery-prepared late gadolinium enhancement-type MR images 1.
	The presented video shows step-by-step the procedures to perform small animal CMR imaging. Here it is presented with a healthy Sprague-Dawley rat, however naturally it can be extended to different cardiac small animal models.

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

Contrast enhanced cardiac magnetic resonance (CMR) imaging allows comprehensive in vivo assessment of the heart in small animal models of cardiovascular disease. Here we detail the procedures to perform CMR imaging, reconstruction and analysis using Small Animal Lock-Locker Inversion Recovery (SALLI) in rats.

Evaluación de la función cardiaca y la morfología de miocardio utilizando pequeñas Look-locker Recuperación Inversion Animal (SALLI) MRI en ratas

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

Evaluación del ventrículo derecho Estructura y función en modelo de ratón de la constricción de la arteria pulmonar mediante ecocardiografía transtorácica

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for myocardial infarction and cardiac complications of thoracic surgery. The ability of certain drugs to precondition the myocardium against ischemia reperfusion injury has led to multiple clinical trials, with little success. The isolated heart model allows acute observation of the functional effects of ischemia reperfusion injury in real time, including the effects of various pharmacological interventions administered at any time-point before or within the ischemia-reperfusion injury window. Since brief periods of ischemia can precondition the heart against ischemic injury, in situ aortic cannulation is performed to allow for functional assessment of non-preconditioned myocardium. A saline filled balloon is placed into the left ventricle to allow for real-time measurement of pressure generation. Ischemic injury is simulated by the cessation of perfusion buffer flow, followed by reperfusion. The duration of both ischemia and reperfusion can be modulated to examine biochemical events at any given time-point. Although the Langendorff isolated heart model does not allow for the consideration of systemic events affecting ischemia and reperfusion, it is an excellent model for the examination of acute functional and biochemical events within the window of ischemia reperfusion injury as well as the effect of pharmacological intervention on cardiac pre- and postconditioning. The goal of this protocol is to demonstrate how to perform in situ aortic cannulation and heart excision followed by ischemia/reperfusion injury in the Langendorff model.

The isolated rat heart is an enduring model for ischemia reperfusion injury. Here, we describe the process of harvesting the beating heart from a rat via in situ aortic cannulation, Langendorff perfusion of the heart, simulated ischemia-reperfusion injury, and infarct staining to confirm the extent of ischemic insult.

Inducción y Evaluación de la isquemia-reperfusión en perfundidos Langendorff corazones de ratas

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

Evaluación de la función Microvascular del tejido adiposo humano mediante videomicroscopía

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function in diabetic nephropathy and podocyte-specific VEGF-A knock-out mice; therefore, this protocol describes the full kidney work-up used in our lab to assess these mouse models of glomerular disease, enabling a vast amount of information regarding kidney and glomerular function to be obtained from a single mouse. In comparison to alternative methods presented in the literature to assess glomerular function, the use of the method outlined in this paper enables the glomerular phenotype to be fully evaluated from multiple aspects. By using this method, the researcher can determine the kidney phenotype of the model and assess the mechanism as to why the phenotype develops. This vital information on the mechanism of disease is required when examining potential therapeutic avenues in these models. The methods allow for detailed functional assessment of the glomerular filtration barrier through measurement of the urinary albumin creatinine ratio and individual glomerular water permeability, as well as both structural and ultra-structural examination using the Periodic Acid Schiff stain and electron microscopy. Furthermore, analysis of the genes dysregulated at the mRNA and protein level enables mechanistic analysis of glomerular function. This protocol outlines the generic but adaptable methods that can be applied to all mouse models of glomerular disease.

This protocol describes a full kidney work-up that should be carried out in mouse models of glomerular disease. The methods allow for detailed functional, structural, and mechanistic analysis of glomerular function, which can be applied to all mouse models of glomerular disease.

Evaluación de la función renal en modelos de ratón de la enfermedad Glomerular

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function ...

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation time and increases the risk of adverse post-transplantation outcomes. Moreover, the static nature of CS does not allow for organ evaluation or intervention during the preservation interval. Normothermic ex situ heart perfusion (ESHP) is a novel method for preservation of the donated heart that minimizes cold ischemia by providing oxygenated, nutrient-rich perfusate to the heart. ESHP has been shown to be non-inferior to CS in the preservation of standard-criteria donor hearts and has also facilitated the clinical transplantation of the hearts donated after the circulatory determination of death. Currently, the only available clinical ESHP device perfuses the heart in an unloaded, non-working state, limiting assessments of myocardial performance. Conversely, ESHP in working mode provides the opportunity for comprehensive evaluation of cardiac performance by assessment of functional and metabolic parameters under physiologic conditions. Moreover, earlier experimental studies have suggested that ESHP in working mode may result in improved functional preservation. Here, we describe the protocol for ex situ perfusion of the heart in a large mammal (porcine) model, which is reproducible for different animal models and heart sizes. The software program in this ESHP apparatus allows for real-time and automated control of the pump speed to maintain desired aortic and left atrial pressure and evaluates a variety of functional and electrophysiological parameters with minimal need for supervision/manipulation.

Normothermic ex situ heart perfusion (ESHP), preserves the heart in a beating, semi-physiologic state. When performed in a working mode, ESHP provides the opportunity to perform sophisticated assessments of donor heart function and organ viability. Here, we describe our method for myocardial performance evaluation during ESHP.

Normotérmica Ex Situ corazón perfusión en modo de trabajo: evaluación de la función cardiaca y el metabolismo

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

Evaluación ecocardiográfica de la anatomía cardíaca y la función en ratas adultas

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring apparatus and a motor to perform functional studies. These studies will allow measurement of cardiomyocyte stiffness (passive force) and its activation with different calcium (Ca2+)-containing solutions to determine, amongst others: maximum force development, myofilament Ca2+-sensitivity (pCa50), cooperativity (nHill) and the rate of force redevelopment (ktr). This method also enables determination of the effects of drugs acting directly on myofilaments and of the expression of exogenous recombinant proteins on both active and passive properties of cardiomyocytes. Clinically, skinned cardiomyocyte studies highlight the pathophysiology of many myocardial diseases and allow in vitro assessment of the impact of therapeutic interventions targeting the myofilaments. Altogether, this technique enables the clarification of cardiac pathophysiology by investigating correlations between in vitro and in vivo parameters in animal models and human tissue obtained during open heart or transplant surgery.

This protocol aims to describe step-by-step the technique of extraction and assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes. This methodology allows measurement and acutemodulation of myofilament function using small frozen biopsies that can be collected from different cardiac locations, from mice to men.

Evaluación In Vitro de la Función Cardíaca usando Cardiomiocitos Pielados

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring ...