Neuromuskuläre Synapse Messfunktionalität

Summary

Eine funktionale Bewertung der neuromuskulären Synapse (NMJ) kann wesentliche Informationen über die Kommunikation zwischen Muskeln und Nerven. Hier beschreiben wir ein Protokoll, um die NMJ und Muskel Funktionalität mit zwei verschiedenen Muskel-Nerv-Präparate, d.h. Soleus-Ischias und Membran-Phrenicus umfassend zu bewerten.

Abstract

Neuromuskuläre Synapse (NMJ) Funktionalität spielt eine zentrale Rolle bei Krankheiten zu studieren, in denen die Kommunikation zwischen Motoneuron und Muskel, wie Altern und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) vorliegt. Hier beschreiben wir ein experimentelles Protokoll, das verwendet werden kann, um NMJ Funktionalität zu messen, durch die Kombination von zwei Arten der elektrischen Stimulation: direkte Muskelstimulation Membran und die Stimulation durch den Nerv. Der Vergleich der Muskel-Reaktion auf diese zwei verschiedenen Stimulationen kann helfen, um zu definieren, auf der Funktionsebene, mögliche Änderungen in den NMJ, die funktionelle Rückgang der Muskulatur führen.

EX vivo Präparate eignen sich für gut kontrollierte Studien. Hier beschreiben wir eine intensive Protokoll um mehrere Parameter des Muskels und NMJ Funktionalität für die Vorbereitung der Soleus-sciatic Nerv und die Membran-Phrenicus Nerv Vorbereitung zu messen. Das Protokoll dauert ca. 60 Minuten und erfolgt ohne Unterbrechung durch eine maßgeschneiderte Software, die die Twitch-Kinetik-Eigenschaften, das Kraft-Frequenz-Verhältnis für Muskeln und Nerven Stimulationen und zwei Parameter spezifisch für NMJ Funktionalität, d.h. Neurotransmission scheitern und intratetanic Müdigkeit misst. Diese Methode wurde verwendet, um Schäden in Soleus und Zwerchfell Muskel-Nerv-Vorbereitungen mit SOD1^G93A transgenen Maus, ein experimentelles Modell Alsen, die ubiquitär die mutierten antioxidative Enzym Superoxid-Dismutase 1 (SOD1) overexpresses zu erkennen.

Introduction

Die neuromuskuläre Synapse (NMJ) ist eine chemische Synapse, die durch die Verbindung zwischen der motorischen Endplatte der Muskelfaser und das Motoneuron Axon terminal gebildet. Die NMJ nachweislich eine entscheidende Rolle zu spielen, wenn die Kommunikation zwischen Muskeln und Nerven beeinträchtigt, wie es bei Alterung oder Amyotrophe Lateralsklerose (ALS). Da Muskeln und Nerven in einer bidirektionalen Weg^{1,2 kommunizieren}, kann NMJ Mängel getrennt vom Muskel Mängel Messen neue Einblicke in ihre pathophysiologischen Zusammenspiel vorsehen. In der Tat kann diese funktionale Bewertung helfen, um zu beurteil....

Protocol

Alle Tierversuche wurden von der Ethikkommission der Universität Sapienza in Rom - Abteilung für Histologie und medizinische Embryologie - genehmigt und in Übereinstimmung mit der aktuellen Version des italienischen Gesetzes zum Schutz von Tieren durchgeführt.

1. Versuchsaufbau

1. Aufbau des experimentellen Systems, bestehend aus 1 Aktuator/Wandler, 2 Stimulatoren, 1 In-vitro-Muskelapparat, 1 vorbereitendem Gewebebad, 1 Saugelektrode, 1 digitalem Oszilloskop, 1 Stereomikroskop, 1 Kaltlichtbeleuchtung, 1 Erfassungsplatine, 1 Anschlussblock und einem PC.
   HINWEIS: Hier wurde die Befehlssoftware in LabView programmiert un....

Results

Das Protokoll, die, das wir beschrieben, informiert über funktionelle Denervierung in verschiedenen neuromuskulären Erkrankungen oder Alterung Sarkopenie. Dieses Protokoll kann verwendet werden, um festzustellen, ob (und wenn ja, auf welcher Ebene) Muskel Änderungen sind durch selektive Veränderungen, die im Muskel selbst oder in der neuromuskulären Übertragung auftreten. Die unten angezeigten Daten sind die Ergebnisse der bisherigen Arbeit von unserer Gruppe¹⁸, au.......

Discussion

Das experimentelle Protokoll beschriebenen bietet eine ideale Möglichkeit Mess-und diskriminieren funktionellen Veränderungen, die direkt in den Muskel oder eingetreten, indirekt auf die neuromuskuläre Synapse-Ebene. Da diese Technik auf eine indirekte Messung der NMJ Funktionalität basiert, kann es verwendet werden, um festzustellen, ob Mängel zu morphologischen Veränderungen oder biochemische Veränderungen zusammenhängt. Im Gegensatz dazu bietet es ein wirksames Mittel zur Feststellung, ob keine morphologische und bioc.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Dual-Mode-Hebelsystem	Aurora Scientific Inc.	300B	Aktuator/Wandler
Bi-Phasen-Hochleistungsstimulator	Aurora Scientific Inc.	701B	Impulsstimulator (Nerv)
Zweiphasen-Hochleistungsstimulator	Aurora Scientific Inc.	701C	Pulsstimulator (Muskel)
In-vitro-Muskelapparat	Aurora Scientific Inc.	800A
Vorbereitendes Gewebebad	Radnoti	158400
Monopolare Saugelektrode	A-M Systems	573000	mit einer hausgemachten Referenz
Oszilloskop	Tektronix	TDS2014
Stereomikroskop	Nikon	SMZ 800
Kaltlichtbeleuchtung	Photonic Optics	PL 3000
Erfassungskarte	National Instruments	NI PCIe-6353
Anschlussblock	National Instruments	NI 2110
PC	AMD Phenom II x4 970		Prozessor 3,50 Ghz mit Windows 7
LabView 2012 Software	National Instruments
Krebs-Ringer Bikarbonat Puffer	Sigma-Aldrich	K4002	physiologischer Puffer
Natriumbicarbonat	Sigma-Aldrich	S5761
Calciumchlorid CaCl2	Sigma-Aldrich	C4901	wasserfrei, Pulver, ≥ 97%
Puffer HEPES	Sigma-Aldrich	H3375	&ge≥ 99,5% (Titration)
Schalen 60mm x 15mm	Falcon	353004	Polystyrol
Silikon	Sylgard	184 Silikon	Elastomer-Kit & nbsp; 0,5 kg.
Thermostat	Dennerle	DigitalDuomat 1200
Pumpe	Newa Mini	MN 606	für Aquarium
Hitzebeständigkeit Thermokabel	Lucky Reptile	61403-1	50/60Hz 50W
Eimer	beliebig 10 Liter		Polypropylen
O2 + 5%CO2	siad		Mischgas
#5 Pinzette	Fine Science Tools	11252-20	2 Stück
Federschere - 8 mm Klingen	Fine Science Tools	15024-10	Nervenexzision
Scharfe Schere	Feine wissenschaftliche Werkzeuge	14059-11	Muskelentfernung
Zarte Schere	Wagner	02.06.32	Außenseite des Tieres
Student Skalpellgriff #3	Feinwissenschaftliche Werkzeuge	91003-12
Skalpellklingen #10	Feinwissenschaftliche Werkzeuge	10010-00
Skalpellklingen #11	Feinwissenschaftliche Werkzeuge	10011-00
Nylondraht & Oslash; 0,16 mm	beliebig