BIOMECHANIKU LIDSKÝCH KARDIOMYOCYTŮ DIFERENCOVANÝCH Z PLURIPOTENTNÍCH KMENOVÝCH BUNĚK LZE POPSAT S POMOCÍ MIKROSKOPIE ATOMÁRNÍCH SIL (AFM) | XXII. výroční sjezd České kardiologické společnosti

Kardiomyocyty diferencované z lidských kmenových buněk (SC-CMs) představují novou možnost pro studium srdeční biomechaniky na buněčné úrovni, model pro některá dědičná onemocnění srdce a potencionální terapeutickou strategii náhradou buněk.

Cílem práce bylo vytvořit metodu popisující mechaniku kontrakce SC-CMs, stanovit základní podmínky pro měření a ověřit možnost ovlivnění síly a frekvence s pomocí základních farmak. Mikroskopie atomárních sil umožňuje zobrazování s vysokým rozlišením, založené na kontaktu zobrazovaného vzorku s hrotem kantileveru o známé tuhosti a monitorování jeho pohybu v čase.

Soubor: Byly měřeny tělíska SC-CMs diferencované z lidských embryonálních
(hES; n=6) a indukovaných pluripotentních (hiPS; n=9) buněk ve formě embryonálních tělísek. Měření probíhalo 30 - 60 dní od zahájení diferenciace.

Metodika: Spontánně stahující se tělíska SC-CMs byla umístěna do Tyrodova
roztoku s kontrolovanou teplotou. Poloha kantileveru o tuhosti 0,06 N/m byla během kontaktu monitorována s frekvencí záznamu 50Hz. Byl sledován vliv selektivního blokátoru β1 receptoru metoprololu (c=70 μM), a isoproterenolu (neselktivní β agonista; c=1 mM,).

Výsledky: Pravidelná basální kontrakce (BC) byla u SC-CMs z hiPS rychlejší 74±7 a tepů za minutu (bpm), než u hES 51±5 bpm (p<0.05). Síla BC byla srovnatelná 39±9 nN a 31±7 nN (p=NS). Metoprolol snížil frekvenci 23±6 bpm a silu na 13±3 p<0.01 u hiPS, u hES nebylo stejné snížení signifikantní. Isoproterenol zvýšil signifikantně frekvenci spontánní kontrakce 93±7 bpm u hiPS a 64±9 bpm u hES (oboje p<0.05), sílu kontrakce oproti BC nezvýšil 39±12 nN a 58±16 nN (p=NS).

Závěr: AFM je metoda umožňující opakovatelně sledovat frekvenci a sílu stahu kardiomyocytů a s pomocí farmak modelovat základní fyziologické situace pro změny těchto parametrů.

Podpořeno projekty GACR:GA13-19910S a FNUSA ICRC(CZ.1.05/1.1.00/02.0123)

BIOMECHANIKU LIDSKÝCH KARDIOMYOCYTŮ DIFERENCOVANÝCH Z PLURIPOTENTNÍCH KMENOVÝCH BUNĚK LZE POPSAT S POMOCÍ MIKROSKOPIE ATOMÁRNÍCH SIL (AFM) Tématický okruh: Srdeční selhání, transplantace, oběhové podpory
Typ: Poster - lékařský , Číslo v programu: 546


Pešl M.¹, Přibyl J.², Acimovic I.³, Kára T.⁴, Vilotic A.³, Rotrekl V.⁵, Skládal P.⁶, Meli A.⁷, Dvořák P.³ ¹ 1. Interní kardioangiologická klinika a Biologie LFMU a ICE, ICRC, Fakultní nemocnice u sv. Anny, Brno, ² Nanobiotechnology, Masaryk University, CEITEC, Brno, ³ Department of Biology, Masaryk University, Faculty of Medicine, Brno, ⁴ Department of Cardiovascular Diseases, St Anne’s University Hospital, Brno, ⁵ Department of Biology, and SCDM, Faculty of Medicine, Masaryk University, and ICRC, St. Anne ' s University Hospital, Brno, ⁶ Department of Biochemistry, Masaryk University, Faculty of Science, Brno, ⁷ INSERM U1046, University of Montpellier I+II, Montpellier, France
Kardiomyocyty diferencované z lidských kmenových buněk (SC-CMs) představují novou možnost pro studium srdeční biomechaniky na buněčné úrovni, model pro některá dědičná onemocnění srdce a potencionální terapeutickou strategii náhradou buněk. Cílem práce bylo vytvořit metodu popisující mechaniku kontrakce SC-CMs, stanovit základní podmínky pro měření a ověřit možnost ovlivnění síly a frekvence s pomocí základních farmak. Mikroskopie atomárních sil umožňuje zobrazování s vysokým rozlišením, založené na kontaktu zobrazovaného vzorku s hrotem kantileveru o známé tuhosti a monitorování jeho pohybu v čase. Soubor: Byly měřeny tělíska SC-CMs diferencované z lidských embryonálních (hES; n=6) a indukovaných pluripotentních (hiPS; n=9) buněk ve formě embryonálních tělísek. Měření probíhalo 30 - 60 dní od zahájení diferenciace. Metodika: Spontánně stahující se tělíska SC-CMs byla umístěna do Tyrodova roztoku s kontrolovanou teplotou. Poloha kantileveru o tuhosti 0,06 N/m byla během kontaktu monitorována s frekvencí záznamu 50Hz. Byl sledován vliv selektivního blokátoru β1 receptoru metoprololu (c=70 μM), a isoproterenolu (neselktivní β agonista; c=1 mM,). Výsledky: Pravidelná basální kontrakce (BC) byla u SC-CMs z hiPS rychlejší 74±7 a tepů za minutu (bpm), než u hES 51±5 bpm (p<0.05). Síla BC byla srovnatelná 39±9 nN a 31±7 nN (p=NS). Metoprolol snížil frekvenci 23±6 bpm a silu na 13±3 p<0.01 u hiPS, u hES nebylo stejné snížení signifikantní. Isoproterenol zvýšil signifikantně frekvenci spontánní kontrakce 93±7 bpm u hiPS a 64±9 bpm u hES (oboje p<0.05), sílu kontrakce oproti BC nezvýšil 39±12 nN a 58±16 nN (p=NS). Závěr: AFM je metoda umožňující opakovatelně sledovat frekvenci a sílu stahu kardiomyocytů a s pomocí farmak modelovat základní fyziologické situace pro změny těchto parametrů. Podpořeno projekty GACR:GA13-19910S a FNUSA ICRC(CZ.1.05/1.1.00/02.0123)

PROHLÍŽENÍ ABSTRAKTA