Name: exploring arterial smooth muscle kv7 potassium channel function using patch clamp electrophysiology and pressure myography
Uploaded: 2012-09-14T13:00:00
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Este trabajo fue financiado por una subvención del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NIH R01-HL089564) para KLB y becas predoctorales de la American Heart Association (09PRE2260209) y Arthur J. Schmitt Fundación BKM.

1. La escisión quirúrgica de la pequeña arcada vascular mesentérica Intestinal <ol><li> Anestesiar a un 300-400 g rata Sprague-Dawley con isoflurano (4%) administrado por inhalación. </li><li> Lleve a cabo una laparotomía media para exponer el mesenterio del intestino delgado. Exteriorizar el intestino delgado y grueso a través de la incisión abdominal con gran cuidado para evitar el trauma en el intestino y el mesenterio expuesto. Suavemente avivar el mesenterio a lo largo de gasa estéril. </li><li> Quirúrg...

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	<li>Passmore, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KCNQ/M+Currents+in+Sensory+Neurons:+Significance+for+Pain+Therapy.">KCNQ/M Currents in Sensory Neurons: Significance for Pain Therapy.</a> J. Neurosci. 23, 7227-7236 (2003).</li><li>Falloon, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+small+artery+sensitivity+and+morphology+in+pressurized+and+wire-mounted+preparations.">Comparison of small artery sensitivity and morphology in pressurized and wire-mounted preparations.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 268, H670-H678 (1995).</li><li>Dunn, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+resistance+artery+sensitivity+to+agonists+under+isobaric+compared+with+isometric+conditions.">Enhanced resistance artery sensitivity to agonists under isobaric compared with isometric conditions.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 266, H147-H155 (1994).</li><li>Buus, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+sensitivity+of+rat+mesenteric+small+arteries+to+agonists+when+studied+as+ring+preparations+or+as+cannulated+preparations.">Differences in sensitivity of rat mesenteric small arteries to agonists when studied as ring preparations or as cannulated preparations.</a> Br. J. Pharmacol. 112, 579-587 (1994).</li><li>Abdelhalim, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+big+endothelin-1+in+comparison+with+endothelin-1+on+the+microvascular+blood+flow+velocity+and+diameter+of+rat+mesentery+in+vivo.">Effects of big endothelin-1 in comparison with endothelin-1 on the microvascular blood flow velocity and diameter of rat mesentery in vivo.</a> Microvasc. Res. 72, 108-112 (2006).</li><li>Altura, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dose-response+relationships+for+arginine+vasopressin+and+synthetic+analogs+on+three+types+of+rat+blood+vessels:+possible+evidence+for+regional+differences+in+vasopressin+receptor+sites+within+a+mammal.">Dose-response relationships for arginine vasopressin and synthetic analogs on three types of rat blood vessels: possible evidence for regional differences in vasopressin receptor sites within a mammal.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 193, 413-423 (1975).</li><li>Henderson, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vasopressin-induced+vasoconstriction:+two+concentration-dependent+signaling+pathways.">Vasopressin-induced vasoconstriction: two concentration-dependent signaling pathways.</a> J. Appl. Physiol. 102, 1402-1409 (2007).</li><li>Mackie, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+KCNQ+potassium+channels+as+novel+targets+for+the+control+of+mesenteric+artery+constriction+by+vasopressin,+based+on+studies+in+single+cells,+pressurized+arteries,+and+in+vivo+measurements+of+mesenteric+vascular+resistance.">Vascular KCNQ potassium channels as novel targets for the control of mesenteric artery constriction by vasopressin, based on studies in single cells, pressurized arteries, and in vivo measurements of mesenteric vascular resistance.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 325, 475-483 (2008).</li><li>Brueggemann, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+selective+cyclooxygenase-2+inhibitors+on+vascular+smooth+muscle+ion+channels+may+account+for+differences+in+cardiovascular+risk+profiles.">Differential effects of selective cyclooxygenase-2 inhibitors on vascular smooth muscle ion channels may account for differences in cardiovascular risk profiles.</a> Mol. Pharmacol. 76, 1053-1061 (2009).</li><li>Brueggemann, L. I., Kaneez, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Patch Clamp Technique. , (2012).</li><li>Berra-Romani, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TTX-sensitive+voltage-gated+Na++channels+are+expressed+in+mesenteric+artery+smooth+muscle+cells.">TTX-sensitive voltage-gated Na+ channels are expressed in mesenteric artery smooth muscle cells.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 289, H137-H145 (2005).</li></ol>

Los métodos y enfoques experimentales descritas aquí son muy resistentes y pueden producir resultados claros y reproducible cuando se aplica con una atención meticulosa a los detalles. Buenos registros electrofisiológicos y de la constricción / dilatación de los segmentos arteriales dependen de la salud de las células y los segmentos de la arteria, respectivamente. Preparaciones de células puede variar de día a día, incluso usando el mismo protocolo. Soluciones de aislamiento se puede utilizar para un máximo ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre </td><td> Empresa </td><td> Número de Catálogo </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> Cloruro de Sodio </td><td> Sigma </td><td> S5886 </td><td> Solución de disección: 145 Baño solución para Electrofisiología *: 140 Solución interna para electrofisiología: 10 Aislamiento solución para miocitos *: 140 Baño solución para miografía de presión: 145 Lumen solución para miografía de presión: 145 </td></tr><tr><td> El cloruro de potasio </td><td> Sigma </td><td> P5405 </td><td> Solución de disección: 4.7 Baño solución para Electrofisiología *: 5,36 Solución interna para electrofisiología: 135 Aislamiento solución para miocitos *: 5,36 Baño solución para miografía de presión: 4,7 Lumen solución para miografía de presión: 4,7 </td></tr><tr><td> Potasio EGTA </td><td> Sigma </td><td> E4378 </td><td> Solución interna para electrofisiología: 0,05 </td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma </td><td> H9136 </td><td> Baño solución para Electrofisiología *: 10 Solución interna para electrofisiología: 10 Aislamiento solución para miocitos *: 10 </td></tr><tr><td> Fosfato disódico de hidrógeno </td><td> Sigma </td><td> S5136 </td><td> Aislamiento solución para miocitos *: 0,34 </td></tr><tr><td> Hidrógeno fosfato de potasio </td><td> Sigma </td><td> P5655 </td><td> Aislamiento solución para miocitos *: 0,44 </td></tr><tr><td> Cloruro de Magnesio </td><td> Sigma </td><td> M2393 </td><td> Baño solución para Electrofisiología *: 1,2 Solución interna para electrofisiología: 1 Aislamiento solución para miocitos *: 1,2 </td></tr><tr><td> Cloruro de calcio </td><td> Sigma </td><td&gt; C7902 </td><td> Baño solución para Electrofisiología *: 2 Aislamiento solución para miocitos *: 0,05 </td></tr><tr><td> Fosfato de sodio </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP331-1 </td><td> Solución de disección: 1.2 Baño solución para miografía de presión: 1,2 Lumen solución para miografía de presión: 1,2 </td></tr><tr><td> De sulfato de magnesio </td><td> Sigma </td><td> M2643 </td><td> Solución de disección: 1,17 Baño solución para miografía de presión: 1,17 Lumen solución para miografía de presión: 1,17 </td></tr><tr><td> MOPS </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP308 </td><td> Solución de disección: 3 Baño solución para miografía de presión: 3 Lumen solución para miografía de presión: 3 </td></tr><tr><td> El ácido pirúvico </td><td> Sigma </td><td> P4562 </td><td> Solución de disección: 2 Baño de solución paramiografía presión: 2 Lumen solución para miografía de presión: 2 </td></tr><tr><td> EDTA dihidratado </td><td> Research Organics </td><td> 9572E </td><td> Solución de disección: 0,02 Baño solución para miografía de presión: 0,02 Lumen solución para miografía de presión: 0,02 </td></tr><tr><td> D-glucosa </td><td> Sigma </td><td> G7021 </td><td> Solución de disección: 5 Baño solución para Electrofisiología *: 10 Solución interna para electrofisiología: 20 Aislamiento solución para miocitos *: 10 Baño solución para miografía de presión: 5 Lumen solución para miografía de presión: 5 </td></tr><tr><td> Albúmina de suero bovino </td><td> Sigma </td><td> A3912 </td><td> Solución de disección: 1% Lumen solución para miografía presión: 1% </td></tr><tr><td> pH </td><td></td><td></td><td> Disección de Solution: 7,4 Baño solución para Electrofisiología *: 7,3 Solución interna para electrofisiología: 7.2 Aislamiento solución para miocitos *: 7,2 Baño solución para miografía de presión: 7,4 Lumen solución para miografía de presión: 7,4 </td></tr><tr><td> Osmolaridad </td><td></td><td></td><td> Solución de disección: 300 Baño solución para Electrofisiología *: 298 Solución interna para electrofisiología: 298 Aislamiento solución para miocitos *: 298 Baño solución para miografía de presión: 300 Lumen solución para miografía de presión: 300 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> * 11 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Tabla 1. Componentes de las soluciones utilizadas en el experimento. </td></tr></tbody></table>

exploring arterial smooth muscle kv7 potassium channel function using patch clamp electrophysiology and pressure myography

Contracción o la relajación de las células musculares lisas en las paredes de las arterias de resistencia determina el diámetro de la arteria y de ese modo controla el flujo de sangre a través del vaso y contribuye a la presión arterial sistémica. El proceso de contracción está regulada principalmente por la concentración de calcio citosólico ([Ca 2 +] cyt), que es a su vez controlada por una variedad de transportadores de iones y canales. Los canales iónicos son productos intermedios comunes en las vías de transducción de señales activadas por hormonas vasoactivas para efectuar la vasoconstricción o vasodilatación. Y los canales iónicos son a menudo blanco de los agentes terapéuticos de forma deliberada (por ejemplo, los bloqueadores de los canales de calcio utilizado para inducir la vasodilatación y la presión arterial) o involuntariamente (por ejemplo, para inducir efectos no deseados secundarios cardiovasculares). KV7 (KCNQ) activados por voltaje canales de potasio han sido recientemente implicados como targ importante fisiológico y terapéuticoets para la regulación de la contracción del músculo liso. Para dilucidar el papel específico de KV7 canales tanto en la transducción de señales fisiológicas y en las acciones de los agentes terapéuticos, tenemos que estudiar cómo su actividad se modula a nivel celular, así como evaluar su contribución en el contexto de la arteria intacta. Las arterias mesentéricas de rata proporcionan un sistema modelo útil. Las arterias pueden ser fácilmente diseccionada, limpian de tejido conectivo, y utilizarse para preparar los miocitos aislados arteriales para patch clamp electrofisiología, o una cánula y se presuriza para mediciones de las respuestas vasoconstrictoras / vasodilatador en condiciones relativamente fisiológicas. Aquí se describen los métodos utilizados para ambos tipos de mediciones y proporcionan algunos ejemplos de cómo el diseño experimental se pueden integrar para proporcionar una comprensión más clara de las funciones de estos canales de iones en la regulación del tono vascular.

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Exploring Arterial Smooth Muscle Kv7 Potassium Channel Function using Patch Clamp Electrophysiology and Pressure Myography

Las mediciones de la KV7 (KCNQ) la actividad del canal de potasio en los miocitos aislados arteriales (patch clamp utilizando técnicas electrofisiológicas) en paralelo con las medidas de respuesta constrictor / dilatador (utilizando miografía presión) puede revelar información importante acerca de las funciones de los canales KV7 en la fisiología del músculo liso vascular y farmacología.

Exploración del músculo liso arterial KV7 función del canal de potasio mediante electrofisiología Patch Clamp y miografía presión

Contraction  or relaxation of smooth muscle cells within the walls of resistance arteries  determines the artery diameter and thereby controls flow of ...

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