Esta labor fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud de subvención DK083327 y DK093491 (a SZH).

1. Preparación de las células acinares pancreáticas de Imagen de calcio <ol><li> Preparar HEPES tampón de incubación que contiene 20 mM de HEPES, 95 mM NaCl, 4,7 mM KCl, 0,6 mM de MgCl 2, 1,3 mM de CaCl2, 10 mM de glucosa, 2 mM de glutamina, y 1 × aminoácidos no esenciales del medio mínimo de Eagle. Ajustar la solución final a pH 7,4 con NaOH. </li><li> Preparar un tampón de incubación de BSA mediante la adición de BSA (1% w / v final) a 25 ml de HEPES el tampón de incubación (descrito anteriormente). </li><li> Preparar un tampón de digestión de colagenasa mediante la adición de 1,1 mg / ml (200 unidades / ml) de colagenasa de tipo 4 y 1 mg / ml de inhibidor de tripsina de soja a 6 ml de tampón de incubación de BSA (descrito anteriormente). </li><li> Ácido-lavado cubreobjetos de 22x22 mm por inmersión en dos partes HNO 3 y una parte de HCl durante 2 horas. Entonces decantar con agua DI y guardar en etanol al 70%. </li><li> La eutanasia a un ratón por asfixia de CO 2. Oriente el animal en posición supina, y preparar la superficie abdominal por cleANING con etanol al 70%. Realizar una laparotomía para exponer la cavidad abdominal. Diseccionar el páncreas y enjuagar inmediatamente en un pequeño bote sopesar contiene 6 ml de tampón de digestión con colagenasa. </li><li> Diseccionar las grandes piezas de los vasos sanguíneos de grasa o visible, extraiga 5 ml de tampón de digestión con colagenasa y agregarlo de nuevo al tubo cónico de 15 ml. </li><li> Usando tijeras de disección finas pelos en el páncreas en el pequeño recipiente de pesar que contiene 1 ml de tampón de digestión de colagenasa. Picar hasta que la solución resultante aparece dispersa uniformemente. </li><li> Transferir el producto picado a un matraz Erlenmeyer de plástico de 125 ml, y añadir el 5 ml restantes de tampón de digestión de colagenasa en el contenedor. Asegúrese de que el tejido esté totalmente sumergido en tampón. </li><li> Colocar el matraz en un baño de agua a 37 ° C y se agita a 90 rpm durante 30 min. Durante este corto periodo de tiempo de inactividad, preparar los agonistas activadores de calcio (por ejemplo, ceruleína, carbacol) y enjuagar la cubierta mm lavada con ácido 22x22se desliza con agua DI. En seco, y luego se coloca encima de una superficie plana revestida por una película de laboratorio. </li><li> Después de 30 min la digestión es completa, transferir la suspensión de nuevo al tubo cónico de 15 ml y permitir que las células se asienten. Pipetear con cuidado el tampón de digestión colagenasa y reemplazar con 6 ml de tampón de incubación de BSA. Agite vigorosamente el tubo con la mano durante 10 segundos con el fin de dispersar las células en grupos más pequeños. Inmediatamente después de la sacudida, eliminar los residuos grandes, flotantes de los medios de comunicación pendientes. </li><li> Permita que las células restantes se asienten y cambio de los medios de comunicación con el tampón de incubación BSA fresco. </li><li> Repita el paso 1.11 dos veces, hasta que la suspensión se compone de sólo pequeñas agrupaciones que son sólo finamente visible para el ojo desnudo. Las células deben asemejarse a los que se representan en la Figura 1 (fila superior). </li><li> Retirar el tampón de incubación BSA y reemplazar con HEPES buffer de incubación. </li><li> Prepare un 750 mM, acciones 100X de Fluo-04 a.m. en el 10% DMSO. </li><li> Cargar las células en el tubo cónico de 15 ml que contiene la suspensión de células y HEPES libre de BSA tampón de incubación. Para ello, agregue un volumen apropiado (1:100 dilución) de la solución madre a la suspensión celular. A continuación, la placa 500 l de esta suspensión sobre cada cubreobjetos de 22x22 mm. </li><li> Mantenga cubreobjetos en la oscuridad a temperatura ambiente. Tome la primera Ca 2 + mediciones de 30 minutos después de la carga. El colorante se elimina de forma automática a partir del medio al iniciar la perfusión, lo que debe ocurrir 30 minutos después de la carga de colorante. </li></ol> 2. El calcio de medición en las células acinares pancreáticas <ol><li> Enjuague cada perfusión de configuración con agua DI y se llene con una cantidad apropiada de tampón o agonista. Primer cada jeringa con tampón o agonista para asegurar el flujo adecuado. Sujete jeringas a un anillo de soporte aproximadamente 1-2 pies sobre la platina del microscopio. </li><li> Use unas pinzas finas para captar cuidadosamente su borde un cubreobjetos suspensión celular que contiene. Incline la cubiertadeslizamiento 45 °, y permitir que el exceso de tampón se escurra. Coloque el cubreobjetos en la parte superior de la junta de goma con las células en la parte superior del cubreobjetos, y montar la cámara (Figuras 2A y 2B). </li><li> Fije la cámara de perfusión a la etapa e insertar el tubo que contiene tampón en la primera entrada de la cámara (Figura 2C). Girar la jeringa que contiene tampón y deje que el tampón para perfundir sobre toda la superficie del cubreobjetos. Una vez que la memoria intermedia ha alcanzado el extremo opuesto de la cámara, insertar una línea de vacío en la entrada de vacío. Inserte los demás tubos (que contienen agonistas, inhibidores, etc) en su posición apropiada a lo largo de la cámara. </li><li> Visualizar las células utilizando ya sea una, apertura numérica 1.4 objetivo 200X o 400X y un láser de argón para excitar el colorante Fluo-4 a.m. a una longitud de onda de 488 nm (Figura 1A, parte inferior). Los ajustes de potencia del láser deberían ser ajustados de tal manera que el tubo fotomultiplicador (PMT) No está saturado por la luz emitida. Además, el voltaje a través de la PMT debe ser optimizado para la detección de luz máxima. </li><li> Señales de emisión de paso largo de&gt; 515 nm se recogen a una velocidad de trama de 2-5 seg / marco para la visualización de los patrones oscilatorios lentos y 0,2-0,3 seg / marco para la visualización más rápido, olas globales de calcio (Figuras 3 y 4). </li><li> Después de la filmación, cierre las jeringas y quitar toda la tubería. Desmontar la cámara y repita los pasos 2.2 a 2.4. </li><li> Recopilar datos como valores numéricos de la intensidad de fluorescencia en el tiempo y la transferencia a la imagen J (paquete de software que se proporciona como freeware por los Institutos Nacionales de Salud y se puede encontrar en <a href="http://rsb.info.nih.gov/ij/" target="_blank">http://rsb.info.nih.gov/ij/</a> ). </li><li> Ver imágenes móviles en tiempo real e identificar regiones de interés (ROI, es decir apical, basolateral, nuclear, etc) </li><li> Adquirir intensidades de fluorescencia para estas regiones de interés y represent como intensidad de fluorescencia / intensidad de la fluorescencia basal (es decir f/f0). </li><li> Genere trazados por el trazado de F / F 0 vs tiempo. Además de los trazos, imágenes representativas son suministradas normalmente y se muestran usando pseudocolor. </li></ol> 3. Preparación de las células acinares pancreáticas para los ensayos de lesión de la célula <ol><li> DMEM caliente F-12 los medios de comunicación (sin rojo fenol) a 37 ° C. </li><li> Añadir BSA (0,1% final de w / v), y HCl (50 mM final) a las DMEM F-12 los medios de comunicación. </li><li> Parte alícuota de 50 ml de DMEM en un tubo cónico. </li><li> Preparar un tampón de colagenasa mediante la adición de 0,5 mg / ml (12 U / ml) de colagenasa tipo IV de 10 ml de DMEM suplementado F-12 los medios de comunicación. </li><li> La eutanasia a un ratón por asfixia de CO 2. Oriente el animal en posición supina, y preparar la superficie abdominal mediante la limpieza con etanol al 70%. Realizar una laparotomía para exponer la cavidad abdominal. Diseccionar el páncreas y enjuagar inmediatamente en un pequeño barco de pesaje containing 6 ml de tampón de colagenasa. </li><li> Picar el tejido con tijeras de disección finas durante 3-5 minutos o hasta que la solución resultante aparece dispersa uniformemente. </li><li> Transferir el tejido picado a un matraz Erlenmeyer de 125 ml con 5 ml de tampón de colagenasa adicional, entonces coloque en un baño de 37 ° C el agua con agitación a 90 rpm durante 5 min. </li><li> Eliminar de la coctelera, permiten que las células se asienten brevemente, y el intercambio con 5 ml de tampón de colagenasa reciente. A continuación, se incuba durante un 35 minutos adicionales en un baño de agua a 37 ° C con agitación a 90 rpm. </li><li> Vigorosamente resuspender el producto de digestión usando una pipeta de transferencia hasta que la suspensión tiene un aspecto homogéneo y sin grumos celulares obvias. A continuación pipetear suavemente la suspensión celular a través de un nylon pre-mojado malla en un matraz cónico. </li><li> Vigorosamente pipetear un 3 ml adicionales de DMEM fresco F-12 con los medios de comunicación (colagenasa) a través de la malla, con el fin de forzar a través de las células restantes. </li><li> Añadir otra 6-10 ml de DMEM F-12 medios de comunicación y unallow las células que conformarse con 2-3 min. Repita este paso dos veces, y eliminar el sobrenadante después del último lavado. </li><li> Añadir DMEM fresco F-12 los medios de comunicación, resuspender las células, y la placa 500 l de suspensión celular en cada pocillo de una placa de cultivo tisular de 48 pocillos. Las células deberían ser similares a los representados en la Figura 1B. </li><li> Permitir que la placa para sentarse en un baño de agua a 37 ° C a 90 rpm durante 5 min antes de la adición de los agonistas. </li><li> Estimular las células con diferentes agonistas de 2-4 horas. </li><li> Inclinar la placa en un ángulo para permitir que las células se asientan y la pipeta con cuidado una parte alícuota de los medios de comunicación (por lo general 100 l) y congelación ultrarrápida en nitrógeno líquido. </li><li> Flash congelar la suspensión celular restante. Flash de congelación no es esencial para las mediciones de DHL. Como un muestras alternativas se pueden mantener en hielo si van a ser ensayadas en el mismo día o se almacenan en -20 ° C para almacenamiento a largo plazo. </li></ol> 4. Medición de fugas lactato deshidrogenasa <ol><li&gt; Medida lactato deshidrogenasa fugas (LDH), utilizando principalmente los reactivos y las instrucciones suministradas en el CytoTox 96 no radiactivo kit de ensayo de citotoxicidad Promega (ver Tabla de reactivos y materiales específicos). </li><li> Reconstituir el sustrato de LDH (que se proporciona en el kit) con 12 ml de tampón de ensayo (también proporcionado). </li><li> Descongele suspensión de células congeladas y muestras de medio en un baño de agua a temperatura ambiente. </li><li> Placa de 50 l de cada muestra de papel en una placa de 96 pocillos. </li><li> Para la suspensión de células, añadir el volumen necesario de tampón de lisis 10 veces de modo que la concentración final es 1X. Vórtice brevemente y se incuba a 37 ° C durante 60 min. </li><li> Centrifugar las muestras lisadas a 250 g durante 4 min a sedimento de restos celulares. </li><li> Para lisados ​​de células, la placa 50 l de una dilución 1:10 en cada pocillo de una placa de 96 pocillos. </li><li> Añadir 50 l de sustrato reconstituido a cada pocillo, se incuba la placa en la oscuridad a temperatura ambiente durante 30 min. </li><li> Detenga la reacciónla adición de 50 l de la solución de parada (proporcionado en el kit) a cada pocillo. </li><li> Medir la absorbancia a 490 nm. </li><li> Utilice las siguientes fórmulas para calcular el% de fuga LDH. Las densidades ópticas a continuación se corrigen restando a cabo una lectura de OD en blanco de un único pozo que contiene PBS, sustrato y solución de paro. </li></ol> LDH en medios = (Media OD492) x (factor de dilución media) x (volumen de los medios de comunicación) * Ya que por lo general no es necesario diluir las muestras de los medios, el factor de dilución será lo más a menudo equal1. Total LDH = ((Lysate OD 490) x (factor de dilución de lisado) x (volumen de suspensión celular)) + ((Media OD 490) x (factor de dilución) x (volumen de los medios de alícuotas para el muestreo)) <img alt="Ecuación 1" fo:src="/files/ftp_upload/50391/50391eq1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50391/50391eq1.jpg" /> 5. Infectar las células acinares pancreáticas con Adenovirus <ol><li> Prepararcélulas acinares pancreáticas como se describe en la sección 3. </li><li> Siguiendo paso 3.12, añadir 10 7 unidades infecciosas (IDU) de adenovirus a la suspensión de células y se incuba durante 30 min a 37 ° C. </li><li> Uniformemente la placa 2 ml de la suspensión celular en una placa de 6 pocillos. </li><li> Para la mayoría de las construcciones de expresión, las células deben estar infectadas adecuadamente dentro de 18 horas, y para algunos luciferase construcciones, sólo dentro de 6 horas. </li></ol>

<ol>
	<li>Toescu, E. C., Lawrie, A. M., Petersen, O. H., Gallacher, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+and+temporal+distribution+of+agonist-evoked+cytoplasmic+Ca2++signals+in+exocrine+acinar+cells+analysed+by+digital+image+microscopy.">Spatial and temporal distribution of agonist-evoked cytoplasmic Ca2+ signals in exocrine acinar cells analysed by digital image microscopy.</a> Embo J. 11, 1623-1629 (1992).</li><li>Ito, K., Miyashita, Y., Kasai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromolar+and+submicromolar+Ca2++spikes+regulating+distinct+cellular+functions+in+pancreatic+acinar+cells.">Micromolar and submicromolar Ca2+ spikes regulating distinct cellular functions in pancreatic acinar cells.</a> Embo J. 16, 242-251 (1997).</li><li>Husain, S. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ryanodine+receptor+mediates+early+zymogen+activation+in+pancreatitis.">The ryanodine receptor mediates early zymogen activation in pancreatitis.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 14386-14391 (2005).</li><li>Raraty, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium-dependent+enzyme+activation+and+vacuole+formation+in+the+apical+granular+region+of+pancreatic+acinar+cells.">Calcium-dependent enzyme activation and vacuole formation in the apical granular region of pancreatic acinar cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 13126-13131 (2000).</li><li>Orabi, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dantrolene+mitigates+caerulein-induced+pancreatitis+in+vivo+in+mice.">Dantrolene mitigates caerulein-induced pancreatitis in vivo in mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 299, G196-G204 (2009).</li><li>Shah, A. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protease+Activation+during+in+vivo+Pancreatitis+is+Dependent+upon+Calcineurin+Activation.">Protease Activation during in vivo Pancreatitis is Dependent upon Calcineurin Activation.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. , (2009).</li><li>Muili, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologic+and+genetic+inhibition+of+calcineurin+protects+against+carbachol-induced+pathologic+zymogen+activation+and+acinar+cell+injury.">Pharmacologic and genetic inhibition of calcineurin protects against carbachol-induced pathologic zymogen activation and acinar cell injury.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. , (2012).</li><li>Orabi, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethanol+enhances+carbachol-induced+protease+activation+and+accelerates+Ca2++waves+in+isolated+rat+pancreatic+acini.">Ethanol enhances carbachol-induced protease activation and accelerates Ca2+ waves in isolated rat pancreatic acini.</a> J. Biol. Chem. 286, 14090-14097 (2011).</li><li>Nathanson, M. H., Padfield, P. J., O'Sullivan, A. J., Burgstahler, A. D., Jamieson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+Ca2++wave+propagation+in+pancreatic+acinar+cells.">Mechanism of Ca2+ wave propagation in pancreatic acinar cells.</a> J. Biol. Chem. 267, 18118-18121 (1992).</li><li>Reed, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+extracellular+pH+induces+damage+in+the+pancreatic+acinar+cell+by+enhancing+calcium+signaling.">Low extracellular pH induces damage in the pancreatic acinar cell by enhancing calcium signaling.</a> J. Biol. Chem. 286, 1919-1926 (2011).</li><li>Amsterdam, A., Jamieson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+functional+characterization+of+isolated+pancreatic+exocrine+cells.">Structural and functional characterization of isolated pancreatic exocrine cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 69, 3028-3032 (1972).</li><li>Van Acker, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+progression+locus-2+is+a+critical+regulator+of+pancreatic+and+lung+inflammation+during+acute+pancreatitis.">Tumor progression locus-2 is a critical regulator of pancreatic and lung inflammation during acute pancreatitis.</a> J. Biol. Chem. 282, 22140-22149 (2007).</li><li>Ito, K., Miyashita, Y., Kasai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+control+of+multiple+forms+of+Ca(2+)+spikes+by+inositol+trisphosphate+in+pancreatic+acinar+cells.">Kinetic control of multiple forms of Ca(2+) spikes by inositol trisphosphate in pancreatic acinar cells.</a> J. Cell Biol. 146, 405-413 (1999).</li><li>Leite, M. F., Burgstahler, A. D., Nathanson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ca2++waves+require+sequential+activation+of+inositol+trisphosphate+receptors+and+ryanodine+receptors+in+pancreatic+acini.">Ca2+ waves require sequential activation of inositol trisphosphate receptors and ryanodine receptors in pancreatic acini.</a> Gastroenterology. 122, 415-427 (2002).</li><li>Paredes, R. M., Etzler, J. C., Watts, L. T., Zheng, W., Lechleiter, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+calcium+indicators.">Chemical calcium indicators.</a> Methods. 46, 143-151 (2008).</li><li>Schild, D., Jung, A., Schultens, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization+of+calcium+entry+through+calcium+channels+in+olfactory+receptor+neurones+using+a+laser+scanning+microscope+and+the+calcium+indicator+dyes+Fluo-3+and+Fura-Red.">Localization of calcium entry through calcium channels in olfactory receptor neurones using a laser scanning microscope and the calcium indicator dyes Fluo-3 and Fura-Red.</a> Cell Calcium. 15, 341-348 (1994).</li><li>Saluja, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Secretagogue-induced+digestive+enzyme+activation+and+cell+injury+in+rat+pancreatic+acini.">Secretagogue-induced digestive enzyme activation and cell injury in rat pancreatic acini.</a> Am. J. Physiol. 276, 835-842 (1999).</li><li>Husain, S. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ryanodine+receptors+contribute+to+bile+acid-induced+pathological+calcium+signaling+and+pancreatitis+in+mice.">Ryanodine receptors contribute to bile acid-induced pathological calcium signaling and pancreatitis in mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. , (2012).</li><li>Gurda, G. T., Guo, L., Lee, S. H., Molkentin, J. D., Williams, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholecystokinin+activates+pancreatic+calcineurin-NFAT+signaling+in+vitro+and+in+vivo.">Cholecystokinin activates pancreatic calcineurin-NFAT signaling in vitro and in vivo.</a> Mol. Biol. Cell. 19, 198-206 (2008).</li></ol>

No hay conflictos de interés declarado.

El método de aislamiento de células y ensayos posteriores representadas aquí representan poderosas herramientas con las que estudian las características fisiológicas y fisiopatológicas del páncreas exocrino. El método para aislar células acinares pancreáticas dispersos fue descrita por primera vez por Amsterdam y Jamieson en 1972 11. Los métodos que aquí se presentan han sido adaptados de los métodos de aislamiento más recientes descritos por Van Acker et al 12. Aunque estas técnicas...

Los cambios dinámicos en el calcio citosólico son necesarios para los eventos de células acinares tanto fisiológicas como patológicas. Estos efectos divergentes de calcio se cree que son el resultado de diferentes patrones espaciales y temporales de calcio de señalización 1. Por ejemplo, la enzima y la secreción de fluidos a partir de las células acinares están vinculados a los picos de calcio a partir de una región restringida del polo apical donde la secreción tiene lugar 2. En contraste, una onda de calcio mundial seguido de intensas señales de calcio no oscilatorios se asocia con eventos patológicos tempranos que conducen a la pancreatitis aguda 3,4. Estos incluyen la activación intra-acinar proteasa, la secreción de enzimas reducida y daño celular acinar. Nuestro laboratorio utiliza acinos pancreáticos aislados para estudiar estos eventos patológicos tempranos que conducen a la enfermedad tanto in vivo como in vitro 5-7. Los métodos detallados siguientes describen el aislamiento de las células acinares primarias para el propósito de medir CYtosolic los niveles de calcio y el daño celular. Un método para la infección adenoviral de estas células también se proporciona.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mice</td>
 <td>NCI</td>
 <td>N/A</td>
 <td>Male 20-30 grams; virtually any strain should yield comparable results.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>HEPES</td>
 <td>American Bioanalytical</td>
 <td>AB00892</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium Chloride</td>
 <td>J.T. Baker</td>
 <td>3624-05</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Potassium Chloride</td>
 <td>J.T. Baker</td>
 <td>3040-01</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Magnesium Chloride</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>M-8266</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Calcium Chloride</td>
 <td>Fischer</td>
 <td>C79</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dextrose</td>
 <td>J.T. Baker</td>
 <td>1916-01</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>L-Glutamine</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>G-8540</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1X minimum Eagle's medium non-essential amino acid mixture</td>
 <td>Gibco</td>
 <td>11140-050</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium Hydroxide</td>
 <td>EM</td>
 <td>SX0593</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bovine Serum Albumin</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>A7906</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Collagenase</td>
 <td>Worthington</td>
 <td>4188</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Soybean Trypsin Inhibitor</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>T-9003</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Carbon Dioxide</td>
 <td>Matheson Gas</td>
 <td> 124-38-9 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>125 ml Erlenmeyer plastic flask</td>
 <td>Crystalgen </td>
 <td>26-0005</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dissection kit</td>
 <td>Fine Science Tools</td>
 <td>14161-10</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>70% Ethanol</td>
 <td>LabChem</td>
 <td>LC222102</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>P1000, P100, P10 pipettes</td>
 <td>Gilson</td>
 <td>FA10005P</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Weighing boat</td>
 <td>Heathrow Scientific</td>
 <td>HS1420A</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Plastic transfer pipettes</td>
 <td>USA Scientific</td>
 <td>1020-2500</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>15 ml conical tubes</td>
 <td>BD Falcon</td>
 <td>352095</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>50 ml conical tubes</td>
 <td>BD Falcon</td>
 <td>352070</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1.5 ml micro-centrifuge tube</td>
 <td>Fisher</td>
 <td>05-408-129</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>0.65 ml micro-centrifuge tube</td>
 <td>VWR</td>
 <td>20170-293</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>22 x 22 mm glass coverslips</td>
 <td>Fisher</td>
 <td>032811-9</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Nitric Acid</td>
 <td>Fischer</td>
 <td>A483-212</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Hydrochloric Acid</td>
 <td>Fischer</td>
 <td>A142-212</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Deionized water</td>
 <td>N/A</td>
 <td>N/A</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>18 x 18 mm coverslips</td>
 <td>Fischer</td>
 <td>021510-9</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Laboratory film</td>
 <td>Parafilm</td>
 <td>PM-996</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fluo-4AM</td>
 <td>Invitrogen</td>
 <td>F14201</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dimethylsulfoxide</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>D2650</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Luer lock</td>
 <td>Becton Dickinson</td>
 <td>932777</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>60 ml syringe</td>
 <td>BD Bioscience</td>
 <td>DG567805</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>23 &frac34; gauge needle</td>
 <td>BD Bioscience</td>
 <td>9328270</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PE50 tubing</td>
 <td>Clay Adam</td>
 <td>PE50-427411</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Flat head screwdriver </td>
 <td>N/A</td>
 <td>N/A</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DMEM F-12, no Phenol Red</td>
 <td>Gibco</td>
 <td>21041-025 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>30.5 gauge needle</td>
 <td>BD Bioscience</td>
 <td>305106</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>5 CC syringe</td>
 <td>BD Bioscience</td>
 <td>309603</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>25 ml Erlenmeyer flask</td>
 <td>Fischer</td>
 <td>FB50025</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Nylon mesh filter </td>
 <td>Nitex</td>
 <td>03-150/38</td>
 <td>150 &mu;m pore size</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>48 well tissue culture plate</td>
 <td>Costar</td>
 <td>3548</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>96 well tissue culture plate </td>
 <td>Costar</td>
 <td>3795</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>6 well tissue culture plate</td>
 <td>Costar</td>
 <td>3506</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Liquid nitrogen</td>
 <td>Matheson Gas</td>
 <td>7727-37-9</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cytotoxicity assay kit</td>
 <td>Promega</td>
 <td>G1782</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Adeno-GFP</td>
 <td>N/A</td>
 <td>N/A</td>
 <td>Gift from J. Williams</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ring stand with clamps</td>
 <td>United Scientific</td>
 <td>SET462</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Perifusion chamber</td>
 <td>N/A</td>
 <td>N/A</td>
 <td>Designed by S.Z.H and colleagues at Yale University</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Vacuum line</td>
 <td>Manostat</td>
 <td>72-100-000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Water bath with shaker</td>
 <td>Precision Scientific</td>
 <td>51220076</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Confocal microscope</td>
 <td>Zeiss</td>
 <td>LSM 710</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>BioTek Synergy H1 plate reader</td>
 <td>BioTek</td>
 <td>11-120-534</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tissue culture hood</td>
 <td>Nuaire</td>
 <td>NU-425-600</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tissue culture Incubator</td>
 <td>Thermo</td>
 <td>3110</td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

preparation of pancreatic acinar cells for the purpose of calcium imaging, cell injury measurements, and adenoviral infection

La célula acinar pancreática es la principal de células de parénquima del páncreas exocrino y desempeña un papel principal en la secreción de enzimas pancreáticas en el conducto pancreático. También es el sitio para la iniciación de la pancreatitis. A continuación se describe cómo se aíslan las células acinares del tejido pancreático conjunto y señales intracelulares de calcio se miden. Además, se describen las técnicas de transfección de estas células con las construcciones adenovirales, y, posteriormente, la medición de la fuga de lactato deshidrogenasa, un marcador de la lesión de las células, en condiciones que inducen la lesión de las células acinares in vitro. Estas técnicas proporcionan una poderosa herramienta para caracterizar la fisiología y la patología de células acinares.

Un ejemplo de las mediciones del calcio de células acinares en respuesta a estímulos fisiológicos se proporciona en la Figura 3. Las células acinares se cargaron con el colorante de calcio Fluo-4 y se perfundieron con el análogo de acetilcolina carbacol (CCh; 1 M)) 8. Las células respondieron en la forma de una onda de calcio que se inicia en la región apical y se propaga a la región basolateral 3,9. Trazados representativos se muestran en la Figura 3B mues...

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Preparation of Pancreatic Acinar Cells for the Purpose of Calcium Imaging, Cell Injury Measurements, and Adenoviral Infection

Se describe un método reproducible de la preparación de las células acinares pancreáticas de ratón de un ratón con el fin de examinar las señales de calcio de células acinares y el daño celular con estímulos fisiológica y patológicamente relevantes. Un método para la infección adenoviral de estas células también se proporciona.

Preparación de las células acinares pancreáticas para los fines de Imagen de calcio, Lesiones Medidas Celulares e infección viral

The pancreatic acinar  cell is the main parenchymal cell of the exocrine pancreas and plays a primary  role in the secretion of pancreatic enzymes into ...

preparation-pancreatic-acinar-cells-for-purpose-calcium-imaging-cell

Research

JoVE Journal

Biology

13.2K vistas.  Children's Hospital of Pittsburgh of UPMC. Se describe un método reproducible de la preparación de las células acinares pancreáticas de ratón de un ratón con el fin de examinar las señales de calcio de células acinares y el daño celular con estímulos fisiológica y patológicamente relevantes. Un método para la infección adenoviral de estas células también se proporciona.

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Isolation and Culture of Mouse Primary Pancreatic Acinar Cells

This protocol permits rapid isolation (in less than 1 hr) of murine pancreatic acini, making it possible to maintain them in culture for more than one week. More than 20 x 106 acinar cells can be obtained from a single murine pancreas. This protocol offers the possibility to independently process as many as 10 pancreases in parallel. Because it preserves acinar architecture, this model is well suited for studying the physiology of the exocrine pancreas in vitro in contrast to cell lines established from pancreatic tumors, which display many genetic alterations resulting in partial or total loss of their acinar differentiation.

In this publication, we describe a rapid and convenient procedure for isolating and culturing primary pancreatic acinar cells from the murine pancreas. This method constitutes a valuable approach to study the physiology of fresh primary normal/untransformed exocrine pancreatic cells.

Aislamiento y cultivo de ratón primarias células acinares pancreáticas

This protocol permits rapid isolation (in less than 1 hr) of murine pancreatic acini, making it possible to maintain them in culture for more than one ...

Investigación

Biología

Imaging Cell Membrane Injury and Subcellular Processes Involved in Repair

The ability of injured cells to heal is a fundamental cellular process, but cellular and molecular mechanisms involved in healing injured cells are poorly understood. Here assays are described to monitor the ability and kinetics of healing of cultured cells following localized injury. The first protocol describes an end point based approach to simultaneously assess cell membrane repair ability of hundreds of cells. The second protocol describes a real time imaging approach to monitor the kinetics of cell membrane repair in individual cells following localized injury with a pulsed laser. As healing injured cells involves trafficking of specific proteins and subcellular compartments to the site of injury, the third protocol describes the use of above end point based approach to assess one such trafficking event (lysosomal exocytosis) in hundreds of cells injured simultaneously and the last protocol describes the use of pulsed laser injury together with TIRF microscopy to monitor the dynamics of individual subcellular compartments in injured cells at high spatial and temporal resolution. While the protocols here describe the use of these approaches to study the link between cell membrane repair and lysosomal exocytosis in cultured muscle cells, they can be applied as such for any other adherent cultured cell and subcellular compartment of choice.

The process of healing injured cells involves trafficking of specific proteins and subcellular compartments to the site of cell membrane injury. This protocol describes assays to monitor these processes.

Imágenes de células lesión de la membrana y procesos subcelulares implicadas en la reparación

The ability of injured cells to heal is a fundamental cellular process, but cellular and molecular mechanisms involved in healing injured cells are poorly ...

Live Cell Imaging of Primary Rat Neonatal Cardiomyocytes Following Adenoviral and Lentiviral Transduction Using Confocal Spinning Disk Microscopy

Primary rat neonatal cardiomyocytes are useful in basic in vitro cardiovascular research because they can be easily isolated in large numbers in a single procedure. Due to advances in microscope technology it is relatively easy to capture live cell images for the purpose of investigating cellular events in real time with minimal concern regarding phototoxicity to the cells. This protocol describes how to take live cell timelapse images of primary rat neonatal cardiomyocytes using a confocal spinning disk microscope following lentiviral and adenoviral transduction to modulate properties of the cell. The application of two different types of viruses makes it easier to achieve an appropriate transduction rate and expression levels for two different genes. Well focused live cell images can be obtained using the microscope&#8217;s autofocus system, which maintains stable focus for long time periods. Applying this method, the functions of exogenously engineered proteins expressed in cultured primary cells can be analyzed. Additionally, this system can be used to examine the functions of genes through the use of siRNAs as well as of chemical modulators.

This protocol describes a method of live cell imaging using primary rat neonatal cardiomyocytes following lentiviral and adenoviral transduction using confocal spinning disk microscopy. This enables detailed observations of cellular processes in living cardiomyocytes.

Imágenes de células vivas de primarias de rata neonatal cardiomiocitos Siguiendo Adenoviral y lentiviral transducción Usando Confocal Spinning disco Microscopía

Primary rat neonatal cardiomyocytes are useful in basic in vitro cardiovascular research because they can be easily isolated in large numbers in a single ...

Assessing the Secretory Capacity of Pancreatic Acinar Cells

Pancreatic acinar cells produce and secrete digestive enzymes. These cells are organized as a cluster which forms and shares a joint lumen. This work demonstrates how the secretory capacity of these cells can be assessed by culture of isolated acini. The setup is advantageous since isolated acini, which retain many characteristics of the intact exocrine pancreas can be manipulated and monitored more readily than in the whole animal. Proper isolation of pancreatic acini is a key requirement so that the ex&#160;vivo culture will represent the in&#160;vivo nature of the acini. The protocol demonstrates how to isolate intact acini from the mouse pancreas. Subsequently, two complementary methods for evaluating pancreatic secretion are presented. The amylase secretion assay serves as a global measure, while direct imaging of pancreatic secretion allows the characterization of secretion at a sub-cellular resolution. Collectively, the techniques presented here enable a broad spectrum of experiments to study exocrine secretion.

Isolated pancreatic acini retain their in&#160;vivo morphology and activity and offer powerful ways for monitoring and manipulating secretion. This work demonstrates how acini can be isolated from the mouse pancreas, and how their secretory capacities can be assessed.

La evaluación de la capacidad secretora de las células pancreáticas acinares

Pancreatic acinar cells produce and secrete digestive enzymes. These cells are organized as a cluster which forms and shares a joint lumen. This work ...

Cytosolic Calcium Measurements in Renal Epithelial Cells by Flow Cytometry

A variety of cellular processes, both physiological and pathophysiological, require or are governed by calcium, including exocytosis, mitochondrial function, cell death, cell metabolism and cell migration to name but a few. Cytosolic calcium is normally maintained at low nanomolar concentrations; rather it is found in high micromolar to millimolar concentrations in the endoplasmic reticulum, mitochondrial matrix and the extracellular compartment. Upon stimulation, a transient increase in cytosolic calcium serves to signal downstream events. Detecting changes in cytosolic calcium is normally performed using a live cell imaging set up with calcium binding dyes that exhibit either an increase in fluorescence intensity or a shift in the emission wavelength upon calcium binding. However, a live cell imaging set up is not freely accessible to all researchers. Alternative detection methods have been optimized for immunological cells with flow cytometry and for non-immunological adherent cells with a fluorescence microplate reader. Here, we describe an optimized, simple method for detecting changes in epithelial cells with flow cytometry using a single wavelength calcium binding dye. Adherent renal proximal tubule epithelial cells, which are normally difficult to load with dyes, were loaded with a fluorescent cell permeable calcium binding dye in the presence of probenecid, brought into suspension and calcium signals were monitored before and after addition of thapsigargin, tunicamycin and ionomycin.

Calcium is involved in numerous physiological and pathophysiological signaling pathways. Live cell imaging requires specialized equipment and can be time consuming. A quick, simple method using a flow cytometer to determine relative changes in cytosolic calcium in adherent epithelial cells brought into suspension was optimized.

Las mediciones del calcio citosólico en las células epiteliales renales mediante citometría de flujo

A variety of cellular processes, both physiological and pathophysiological, require or are governed by calcium, including exocytosis, mitochondrial ...

Nephrotoxin Microinjection in Zebrafish to Model Acute Kidney Injury

The kidneys are susceptible to harm from exposure to chemicals they filter from the bloodstream. This can lead to organ injury associated with a rapid decline in renal function and development of the clinical syndrome known as acute kidney injury (AKI). Pharmacological agents used to treat medical circumstances ranging from bacterial infection to cancer, when administered individually or in combination with other drugs, can initiate AKI. Zebrafish are a useful animal model to study the chemical effects on renal function in vivo, as they form an embryonic kidney comprised of nephron functional units that are conserved with higher vertebrates, including humans. Further, zebrafish can be utilized to perform genetic and chemical screens, which provide opportunities to elucidate the cellular and molecular facets of AKI and develop therapeutic strategies such as the identification of nephroprotective molecules. Here, we demonstrate how microinjection into the zebrafish embryo can be utilized as a paradigm for nephrotoxin studies.

Renal injuries incurred from nephrotoxins, which include drugs ranging from antibiotics to chemotherapeutics, can result in complex disorders whose pathogenesis remains incompletely understood. This protocol demonstrates how zebrafish can be used for disease modeling of these conditions, which can be applied to the identification of renoprotective measures.

Nefrotoxina Microinyección en pez cebra para modelar la lesión renal aguda

The kidneys are susceptible to harm from exposure to chemicals they filter from the bloodstream. This can lead to organ injury associated with a rapid ...

Cystometric and External Urethral Sphincter Measurements in Awake Rats with Implanted Catheter and Electrodes Allowing for Repeated Measurements

Lower urinary tract function is mainly assessed by means of cystometric bladder function analysis in rodents. Conventional cystometries are usually performed as terminal analysis under urethane anesthesia. It is well known that anesthetic drugs can influence bladder function. Hence, the aim of this technique is to perform cystometric measurements of the urinary bladder and external urethral sphincter in lightly restrained awake rats. For this purpose, a bladder catheter is implanted into the bladder dome. Subsequently, two electrodes are implanted bilateral to the external urethral sphincter and a ground electrode is sutured to a non-responsive skeletal muscle. The bladder catheter and the three electrodes are finally tunneled subcutaneously to the neck region and affixed to a harness. With this technique, the lower urinary tract can be measured at multiple time points in the same animal to assess lower urinary tract function. The main application of this technique is the follow-up of simultaneous urinary bladder and external urethral sphincter function in awake healthy rats and after induction of a disease or injury. Moreover, subsequent lower urinary tract monitoring can be performed during evaluation of the disease/injury and to monitor treatment efficacy.

This protocol first describes the surgical procedure of the permanent implantation of a urinary bladder catheter combined with external urethral sphincter electrodes, and second, the measurement of the function of the urinary bladder and external urethral sphincter in implanted awake animals.

Medición de esfínter uretral externo cistométrico en ratas despiertas con catéter implantado y electrodos para medidas repetidas

Lower urinary tract function is mainly assessed by means of cystometric bladder function analysis in rodents. Conventional cystometries are usually ...

Micromanipulation Techniques Allowing Analysis of Morphogenetic Dynamics and Turnover of Cytoskeletal Regulators

Examining the spatiotemporal dynamics of proteins can reveal their functional importance in various contexts. In this article, it is discussed how fluorescent recovery after photobleaching (FRAP) and photoactivation techniques can be used to study the spatiotemporal dynamics of proteins in subcellular locations. We also show how these techniques enable straightforward determination of various parameters linked to actin cytoskeletal regulation and cell motility. Moreover, the microinjection of cells is additionally described as an alternative treatment (potentially preceding or complementing the aforementioned photomanipulation techniques) to trigger instantaneous effects of translocated proteins on cell morphology and function. Micromanipulation such as protein injection or local application of plasma membrane-permeable drugs or cytoskeletal inhibitors can serve as powerful tool to record immediate consequences of a given treatment on cell behavior at the single cell and subcellular level. This is exemplified here by immediate induction of lamellipodial cell edge protrusion by the injection of recombinant Rac1 protein, as established a quarter-century ago. In addition, we provide a protocol for determining the turnover of enhanced green fluorescent protein (EGFP)-VASP, an actin filament polymerase prominently accumulating at lamellipodial tips of B16-F1 cells, employing FRAP and including associated data analysis and curve fitting. We also present guidelines for estimating the rates of lamellipodial actin network polymerization, as exemplified by cells expressing EGFP-tagged &#946;-actin. Finally, instructions are given for how to investigate the rates of actin monomer mobility within the cell cytoplasm, followed by actin incorporation at sites of rapid filament assembly, such as the tips of protruding lamellipodia, using photoactivation approaches. None of these protocols is&#160;restricted to components or regulators of the actin cytoskeleton, but can easily be extended to explore in analogous fashion the spatiotemporal dynamics and function of proteins in various different subcellular structures or functional contexts.

We describe how micro- and photomanipulation techniques such as FRAP and photoactivation enable the determination of motility parameters and the spatiotemporal dynamics of proteins within migrating cells. Experimental readouts include subcellular dynamics and turnover of motility regulators or of the underlying actin cytoskeleton.

Técnicas de micromanipulación que permite el análisis de las dinámicas morfogenéticas y facturación de los reguladores citoesqueléticos

Examining the spatiotemporal dynamics of proteins can reveal their functional importance in various contexts. In this article, it is discussed how ...

Analysis of Beta-cell Function Using Single-cell Resolution Calcium Imaging in Zebrafish Islets

Pancreatic beta-cells respond to increasing blood glucose concentrations by secreting the hormone insulin. The dysfunction of beta-cells leads to hyperglycemia and severe, life-threatening consequences. Understanding how the beta-cells operate under physiological conditions and what genetic and environmental factors might cause their dysfunction could lead to better treatment options for diabetic patients. The ability to measure calcium levels in beta-cells serves as an important indicator of beta-cell function, as the influx of calcium ions triggers insulin release. Here we describe a protocol for monitoring the glucose-stimulated calcium influx in zebrafish beta-cells by using GCaMP6s, a genetically encoded sensor of calcium. The method allows monitoring the intracellular calcium dynamics with single-cell resolution in ex vivo mounted islets. The glucose-responsiveness of beta-cells within the same islet can be captured simultaneously under different glucose concentrations, which suggests the presence of functional heterogeneity among zebrafish beta-cells. Furthermore, the technique provides high temporal and spatial resolution, which reveals the oscillatory nature of the calcium influx upon glucose stimulation. Our approach opens the doors to use the zebrafish as a model to investigate the contribution of genetic and environmental factors to beta-cell function and dysfunction.

Beta-cell functionality is important for blood-glucose homeostasis, which is evaluated at single-cell resolution using a genetically encoded reporter for calcium influx.

Análisis de la función de célula Beta usando proyección de imagen de resolución sola célula calcio en islotes de pez cebra

Pancreatic beta-cells respond to increasing blood glucose concentrations by secreting the hormone insulin. The dysfunction of beta-cells leads to ...

Imaging Calcium Dynamics in Subpopulations of Mouse Pancreatic Islet Cells

Pancreatic islet hormones regulate blood glucose homeostasis. Changes in blood glucose induce oscillations of cytosolic calcium in pancreatic islet cells that trigger secretion of three main hormones: insulin (from &#946;-cells), glucagon (&#945;-cells) and somatostatin (&#948;-cells). &#946;-Cells, which make up the majority of islet cells and are electrically coupled to each other, respond to the glucose stimulus as one single entity. The excitability of the minor subpopulations, &#945;-cells and &#948;-cells (making up around 20% (30%) and 4% (10%) of the total rodent1 (human2) islet cell numbers, respectively) is less predictable and is therefore of special interest.
Calcium sensors are delivered into the peripheral layer of cells within the isolated islet. The islet or a group of islets is then immobilized and imaged using a fluorescence microscope. The choice of the imaging mode is between higher throughput (wide-field) and better spatial resolution (confocal). Conventionally, laser scanning confocal microscopy is used for imaging tissue, as it provides the best separation of the signal between the neighboring cells. A wide-field system can be utilized too, if the contaminating signal from the dominating population of &#946;-cells is minimized.
Once calcium dynamics in response to specific stimuli have been recorded, data are expressed in numerical form as fluorescence intensity vs. time, normalized to the initial fluorescence and baseline-corrected, to remove the effects linked to bleaching of the fluorophore. Changes in the spike frequency or partial area under the curve (pAUC) are computed vs. time, to quantify the observed effects. pAUC is more sensitive and quite robust whereas spiking frequency provides more information on the mechanism of calcium increase.
Minor cell subpopulations can be identified using functional responses to marker compounds, such as adrenaline and ghrelin, that induce changes in cytosolic calcium in a specific populations of islet cells.

Here, we present a protocol for imaging and quantifying calcium dynamics in heterogeneous cell populations, such as pancreatic islet cells. Fluorescent reporters are delivered into the peripheral layer of cells within the islet, which is then immobilized and imaged, and per-cell analysis of the dynamics of fluorescence intensity is performed.

Imagen de la dinámica del calcio en subpoblaciones de células de islotes pancreáticos de ratón

Pancreatic islet hormones regulate blood glucose homeostasis. Changes in blood glucose induce oscillations of cytosolic calcium in pancreatic islet cells ...