Avaliação da responsividade do tônus vascular usando artérias mesentéricas isoladas com foco na modulação por tecidos adiposos perivasculares

Summary

O protocolo descreve o uso de miografia de arame para avaliar a tensão isométrica transmural de artérias mesentéricas isoladas de camundongos, com especial consideração da modulação por fatores liberados das células endoteliais e dos tecidos adiposos perivasculares.

Abstract

A responsividade do tônus vascular alterada aos estímulos fisiopatológicos contribui para o desenvolvimento de uma ampla gama de doenças cardiovasculares e metabólicas. A disfunção endotelial representa um grande culpado para a redução da vasodilatação e aumento da vasoconstrição das artérias. Tecidos adiposo (gordura) que cercam as artérias desempenham papéis importantes na regulação do relaxamento dependente do endotélio e/ou contração das células musculares lisas vasculares. As conversações cruzadas entre o endotélio e os tecidos adiposos perivasculares podem ser avaliadas ex vivo usando vasos sanguíneos montados por um sistema de miografia de arame. No entanto, devem ser estabelecidas definições ideais para as artérias derivadas de animais de diferentes espécies, idades, origens genéticas e/ou condições fisiopatológicas.

Introduction

As dilatações e constrições das artérias são alcançadas por relaxações e contrações, respectivamente, de suas células musculares lisas vasculares. As alterações na responsividade vascular das pequenas artérias contribuem para a regulação homeostática da pressão arterial por nervos autonômicos e hormônios presentes no sangue (por exemplo, catecolaminas, angiotensina II, serotonina, vasopressina). No nível local, as respostas vasculares das células musculares lisas são moduladas por sinais de ambas as células endoteliais da íntima e do tecido adiposo em torno das artérias (Figura 1).

O endotélio não é apenas uma barreira passiva, mas também serve como uma superfície para trocar sinais entre o sangue e as células musculares lisas vasculares subjacentes. Ao liberar várias substâncias vasoativas, o endotélio desempenha um papel crítico no controle local das respostas do tônus vascular¹. Por exemplo, em resposta à acetilcolina, o óxido nítrico sintase endotelial (Enos) é ativado no endotélio para produzir óxido nítrico (no), o que induz o relaxamento do músculo liso vascular subjacente ativando a guanil ciclase solúvel (SGC) ². outras substâncias vasoativas incluem os produtos de ciclooxigenases (por exemplo, prostaciclina e tromboxano a₂), lipoxigenase (por exemplo, ácidos 12-hidroxieticosatetraenoico, 12-Hete) e monooxigenases do citocromo P450 (hetes e ácidos epoxyeicosatrienoic, Eets), espécies reativas do oxigênio (ROS), e peptídeos vasoativas (por exemplo, endothelin-1 e angiotensina II), e fatores hiperpolarizante derivados do endothelium (edhf)³. Um delicado equilíbrio entre vasodilatadores derivados do endotélio e vasoconstritores mantém o Tom vasomotores local^4,5.

A disfunção endotelial caracteriza-se pelo comprometimento da vasodilatação endotélio-dependente⁶, uma marca registrada do envelhecimento vascular⁷. Com a idade, a capacidade do endotélio de promover vasodilatação é progressivamente reduzida, devido em grande parte à diminuição da biodisponibilidade do no, bem como à expressão e função anormais de eNOS no endotélio e no sGC nas células musculares lisas vasculares^{8 , 9} anos de ^{, 10}. a redução da BIODISPONIBILIDADE não potenciou a produção de vasoconstritores dependentes do endotélio^11,12. Nas artérias envelhecidas, a disfunção endotelial provoca hiperplasia nos meios de comunicação, como refletido pelos aumentos acentuados da espessura da parede, número de núcleos medial, que lembram o espessamento arterial na hipertensão e aterosclerose observada em humanos pacientes^13,14. Além disso, condições fisiopatológicas como obesidade, diabetes ou hipertensão aceleram o desenvolvimento da disfunção endotelial^15,16.

O tecido adiposo perivascular (PVAT) libera numerosas adipocinas para regular a estrutura vascular e a função¹⁷. O efeito anticontrátil do pvat é mediado por fatores relaxantes, como a adiponectina, não, o peróxido de hidrogênio e o sulfeto de hidrogênio^18,19,20. No entanto, dependendo da localização e da condição fisiopatológica, o PVAT também pode aprimorar as respostas contráctil em várias artérias²¹. As substâncias pró-contrátil produzidas pelo pvat incluem a angiotensina II, a leptina, a resistina e as Ros^22,23.  Na maioria dos estudos sobre vasos sanguíneos isolados, o PVAT tem sido considerado como um simples suporte estrutural para a vasculatura e, assim, removido durante a preparação dos segmentos de anel de vasos sanguíneos. Uma vez que a disfunção adiposa representa um fator de risco independente para hipertensão e complicações cardiovasculares associadas²⁴, o pvat em torno dos vasos sanguíneos deve ser considerado ao investigar a responsividade vascular de diferentes artérias.

Os sistemas de múltiplos fios miográficos têm sido amplamente utilizados para investigar as funções vasomotoras de uma variedade de vasos sanguíneos, incluindo as artérias aorta, mesentérica, renal, femoral, cerebral e coronária^25,26. Os protocolos aqui descritos utilizarão a miografia de arame para avaliar a responsividade vascular em artérias mesentéricas isoladas de modelos de camundongo geneticamente modificados, com foco especial na modulação por PVAT.

Protocol

Todos os animais utilizados para o estudo a seguir foram fornecidos pela unidade de laboratório de animais da faculdade de medicina da Universidade de Hong Kong. A aprovação ética foi obtida do Comitê departamental de uso de animais de laboratório para ensino e pesquisa (CULATR, no.: 4085-16). 1. os preparativos Preparação de fármacos Armazene os medicamentos apropriadamente conforme indicado na ficha de dados de segurança de material (MSDS) imedi…

Representative Results

Exame das relações comprimento/tensão para obtenção do fator de normalização k A quantidade de estiramento aplicada a um segmento do vaso influencia a extensão da interação da actina-miosina e, consequentemente, a força ativa máxima desenvolvida. Assim, para cada tipo de vaso sanguíneo, é necessário determinar a quantidade de estiramento necessária para a força ativa máxima para estudo…

Discussion

Aparte das pilhas endothelial, os sinais derivados do PVAT jogam um papel importante na regulação da reactividade do Tom de músculo liso³⁰. O pvat saudável libera o não e o Adiponectina anti-inflammatory para exercer um efeito anticontractile nas artérias, que é perdida circunstâncias patológicas tais como a obesidade e a síndrome metabólica^31,32. Nos Estados de doença, o pvat contribui para o desenvolvimento da disfunção end…

Materials

Acetylcholine	Sigma-Aldrich	A6625	Stock concentration: 10-1 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M
L-NAME (Nω-nitro-L-arginine methyl ester)	Sigma-Aldrich	N5751	Stock concentration: 3 x 10-2 M Working concentration: 10-4 M
Phenylephrine	Sigma-Aldrich	P6126	Stock concentration: 10-2 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M
U46619 (9,11-dideoxy-9α,11αmethanoepoxy prostaglandin F2α)	Enzo	BML-PG023-0001	Stock concentration: 10-5 M Working concentration: 1-3 x 10-8 M
Multiwire myograph	Danish MyoTechnology (DMT)	620M
PowerLab 4/26	ADInstruments	ML848
Labchart7	ADInstruments	–
Adipo-SIRT1 wild type mice	Laboratory Animal Unit, The University of Hong Kong	CULATR NO.: 4085-16
Silicon-coated Petri dishes	Danish MyoTechnology (DMT)
Tungsten wires	Danish MyoTechnology (DMT)	300331
Surgical tools