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  • Cardiac responses to hypercapnia in larval zebrafish (Danio rerio): the links between CO2 chemoreception, catecholamines and carbonic anhydrase.

Cardiac responses to hypercapnia in larval zebrafish (Danio rerio): the links between CO2 chemoreception, catecholamines and carbonic anhydrase.

The Journal of experimental biology (2014-07-27)
Scott Miller, Jacob Pollack, Julia Bradshaw, Yusuke Kumai, Steve F Perry
ZUSAMMENFASSUNG

The ontogeny of carbon dioxide (CO2) sensing in zebrafish (Danio rerio) has not been examined. In this study, CO2-mediated increases in heart rate were used to gauge the capacity of zebrafish larvae to sense CO2. CO2 is thought to be detected via neuroepithelial cells (NECs), which are homologous to mammalian carotid body glomus cells. Larvae at 5 days post-fertilization (d.p.f.) exhibited tachycardia when exposed for 30 min to 0.75% CO2 (~5.63 mmHg); at 7 d.p.f., tachycardia was elicited by 0.5% CO2 (~3.75 mmHg). Based on pharmacological evidence using β-adrenergic receptor (β-AR) antagonists, and confirmed by β1-AR translational gene knockdown using morpholinos, the reflex tachycardia accompanying hypercapnia was probably mediated by the interaction of catecholamines with cardiac β1 receptors. Because the cardiac response to hypercapnia was abolished by the ganglionic blocker hexamethonium, it is probable that the reflex cardio-acceleration was mediated by catecholamines derived from sympathetic adrenergic neurons. Owing to its likely role in facilitating intracellular acidification during exposure to hypercapnia, it was hypothesized that carbonic anhydrase (CA) is involved in CO2 sensing, and that inhibition of CA activity would blunt the downstream responses. Indeed, the cardiac response to hypercapnia (0.75% CO2) was reduced in fish at 5 d.p.f. exposed to acetazolamide, a CA inhibitor, and in fish experiencing zCAc (CA2-like a) knockdown. Successful knockdown of zCAc was confirmed by CA activity measurements, western blotting and immunocytochemistry. Co-injection of embryos with zCAc morpholino and mRNA modified at the morpholino binding site restored normal levels of CA activity and protein levels, and restored (rescued) the usual cardiac responses to hypercapnia. These data, combined with the finding that zCAc is expressed in NECs located on the skin, suggest that the afferent limb of the CO2-induced cardiac reflex in zebrafish larvae is initiated by coetaneous CO2-sensing neuroepithelial cells.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Trizma® Base, Primary Standard and Buffer, ≥99.9% (titration), crystalline
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Phosphorsäure, ACS reagent, ≥85 wt. % in H2O
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Sigma-Aldrich
Magnesiumsulfat, anhydrous, ReagentPlus®, ≥99.5%
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Sigma-Aldrich
Phosphorsäure, ACS reagent, ≥85 wt. % in H2O
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Trizma® Base, BioPerformance Certified, meets EP, USP testing specifications, suitable for cell culture, ≥99.9% (titration)
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Sigma-Aldrich
Phosphorsäure, 85 wt. % in H2O, 99.99% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, Molecular Biology, DNase, RNase, and protease, none detected, ≥99% (titration)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 5 M in H2O, BioReagent, Molecular Biology, suitable for cell culture
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioXtra, ≥99.5% (AT)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Calciumchlorid -Lösung, BioUltra, Molecular Biology, ~1 M in H2O
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 0.9% in water, BioXtra, suitable for cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Tris(hydroxymethyl)aminomethan, ACS reagent, ≥99.8%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Tromethamin, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Sigma 7-9®, ≥99% (titration), powder or crystals
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Calciumchlorid, anhydrous, BioReagent, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥96.0%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Magnesiumsulfat, anhydrous, free-flowing, Redi-Dri, ReagentPlus®, ≥99.5%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Trizma® Base, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.8% (T)
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 5 M
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Phosphorsäure, crystalline, ≥99.999% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
SAFC
Natriumchlorid -Lösung, 5 M
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethyl-3-aminobenzoat -methansulfonat, 98%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Magnesiumsulfat, puriss. p.a., drying agent, anhydrous, ≥98.0% (KT), powder (very fine)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Magnesiumsulfat, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Anti-Aktin, affinity isolated antibody, buffered aqueous solution
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (AT)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Trizma® Base, ≥99.0% (T)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Phosphorsäure -Lösung, 85 wt. % in H2O, FCC, FG
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, 99.0-100.5%
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, BioUltra, Molecular Biology, ~5 M in H2O
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.