Name: Colección de biopsias de músculo esquelético del Compartimiento Superior del Musculus Humano Tibialis Anterior para la Evaluación Mecánica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-09-27T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 18 s
Description: Aprende la técnica modificada de Bergström para biopsias del musculus tibialis anterior que minimiza daño en fibras musculares. Este método maximiza la longitud de fibras para evaluación mecánica precisa en investigación de fisiología muscular.

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Agradecemos a Michaela Rau, Lea-Fedia Rissmann, Michael Marsh, Janina-Sophie Tennler, Kilian Kimmeskamp y Wolfgang Linke por ayudar con el proyecto. La financiación de este proyecto fue proporcionada por la Fundación MERCUR (ID: An-2016-0050) a DH.

NOTA: A continuación, delineamos un protocolo para cosechar fibras mecánicamente intactas de la TA de voluntarios que fueron inscritos en un estudio en curso separado. Este protocolo es similar al descrito por Shanely et al.3, que han descrito la técnica modificada de Bergstrom en vastus lateralis. La información presentada aquí ha sido refinada por nuestro grupo de investigación, pero puede no ser ideal para todos los grupos de laboratorio o configuraciones organizativas. Damos sólo pautas, y sugieremos encarecidamente que los laboratorios nuevos en la recolección de biopsias consulten grupos de laboratorio experimentados antes de realizar cualquier ensayo en humanos.
Todos los estudios realizados en este trabajo fueron aprobados por el Comité de ética de la Facultad de Ciencias del Deporte de la Universidad Ruhr de Bochum. Los participantes dieron su consentimiento fundamentado por escrito gratuito antes de participar en el estudio.
1. Preparación experimental
<ol><li>Evalúe los criterios de exclusión mientras toma la historia clínica detallada del participante durante la consulta del participante (ver más abajo).<ol>
<li>Excluir a los participantes si sufrieron una lesión en el músculo objetivo durante las 6 semanas previas a la biopsia. Asegúrese de que los participantes estén generalmente sanos, conscientes de que no hay trastornos musculares o de coagulación, y no están actualmente en medicamentos que causan adelgazamiento de la sangre (por ejemplo, aspirina). NOTA: Aquí, seleccionamos a los participantes que estaban moderadamente activos y les instruimos que se abstuvieran de hacer ejercicios intensivos o no acostumbrados en las piernas al menos 3 días antes de la biopsia. Sin embargo, para otras preguntas de investigación, estos criterios pueden cambiar.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Adherirse a la esterilización y técnicas asépticas, reguladas por la ley alemana y la práctica común y supervisadas por el médico del equipo22,,23. Este procedimiento a menudo se puede llevar a cabo como un procedimiento "junto a la cama" o en una suite quirúrgica ambulatoria. Consulte al organismo regulador local para obtener orientación.</li>
	<li>Componga al equipo de biopsia. Sugerimos que el equipo de biopsia incluya 4 personas. Un médico (o individuo capacitado en la recolección de biopsias), un asistente médico que trabaja con el médico, un asistente que monitorea e interactúa con el participante, y un asistente que maneja la biopsia muscular inmediatamente después de la extracción. Con estos números, se puede administrar atención rápida al paciente si se produce una emergencia médica durante el procedimiento. Si se siente cómodo con el procedimiento, entonces el equipo podría estar formado por sólo dos personas: el médico y el asistente médico, que juntos asumirían la atención del paciente y el procesamiento de tejidos simultáneamente.</li>
	<li>Pida al participante que se reúna con el jefe/médico del proyecto para revisar, discutir y firmar el formulario de consentimiento del usuario. Tome una historia clínica detallada (alergias, lesiones o cirugías en la extremidad inferior y TA) y excluya al participante si cumple con cualquiera de los criterios de exclusión. Discuta a fondo la recuperación y la higiene de las incisiones.<ol>
<li>Explique al participante que estarán doloridos pero podrán caminar inmediatamente después del procedimiento; caminar por las laderas o escaleras es a menudo incómodo durante las primeras 48 horas, con la actividad completa por lo general regresa después de 72 horas. Por último, explique que, para limitar la infección y las abrasiones mecánicas, el lugar de la incisión debe permanecer vendado durante al menos 1 semana y mantenerse limpio.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Visualice los Tibialis anteriores con ultrasonido en modo B
<ol><li>Indique al participante que se acueste en una posición supina cómoda y relaje los músculos de sus piernas tanto como sea posible. Utilice un dispositivo hecho a medida (ver más abajo) o haga que el asistente sostenga el tobillo en una posición ligeramente dorsiflexed para imitar lo que se hará durante la biopsia. NOTA: Es importante que el participante tenga un TA relajado para que repliquen las características musculares durante el procedimiento. Durante el examen, pida al participante que contrate y relaje el músculo para que se puedan notar los cambios en la arquitectura muscular.</li>
	<li>Utilice una sonda de ultrasonido para visualizar los compartimentos superficiales y profundos de la TA, para examinar la arquitectura muscular y decidir sobre la profundidad de inserción y el ángulo de la aguja de ataque(Figura 2A-B). Indique puntos de referencia en la piel.<ol>
<li>Preste especial atención a la selección de un área objetivo que evite las venas, arterias o nervios principales.</li>
		<li>Evaluar la sección transversal del músculo, con el objetivo de identificar la aponeurosis central dentro del vientre muscular TA (aproximadamente 1/3 de la pierna, distal a la rodilla, y 2 cm lateral de la cresta tibial) (Figura 2B). Registre la ubicación y la profundidad de la aponeurosis central (generalmente 1,5-3 cm) para que se pueda tener cuidado de no conducir la aguja de la colección (Bergstrom) más allá de este punto.</li>
		<li>Coloque la sonda de ultrasonido en la orientación proximal-distal sobre la ubicación objetivo y visualice la escritura de la célula y el grosor muscular (Figura 2A). Utilice esta información para ayudar a conducir con éxito (ciegamente) la aguja de recolección en el vientre muscular. Guarde las imágenes del sitio objetivo en ambos planos para futuras referencias durante el procedimiento quirúrgico.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Con esta información, cree un plan para el movimiento de la aguja hacia el área objetivo.<ol>
<li>Planee hacer la incisión 1-3 cm distal desde el área de la biopsia objetivo. Después de que la aguja se pasa al músculo, gire la aguja a un ángulo de 45% a la piel a lo largo del eje largo de la extremidad, y luego conducido proximally hacia el área de la biopsia. Esta estrategia limita la posibilidad de conducir la aguja hacia la aponeurosis central, si la aguja se empuja demasiado fuerte. Además, la aguja se puede conducir distal o proximally, dependiendo de la entrega del operador de la aguja.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Procedimiento de biopsia
<ol><li>Indique al participante que se acueste en la mesa de operaciones y relaje los músculos de sus piernas. Asegúrese de que la línea de visión del participante hacia el sitio de la biopsia esté bloqueada por una cortina.<ol>
<li>Retire la tensión pasiva del vientre muscular colocando la extremidad del participante en un dispositivo que fija el tobillo en una posición ligeramente dorsiflexed (0-5o de neutral; Figura 3). Pregúntele al paciente si todavía puede relajar su músculo, ya que demasiada dorsiflexión puede dificultar el relajación. NOTA: Hemos encontrado que la recolección de biopsias de un pie dorsiflexed, no más de 5o de neutro (es decir, la planta del pie perpendicular al vástago) produce biopsias más consistentes y más grandes que los ángulos de tobillo más flexibles plantares. El dispositivo que mantiene el tobillo dorsiflexed es un dispositivo hecho a medida. Sin embargo, cualquier número de dispositivos (baratos) se puede fabricar que todavía producen el resultado deseado.</li>
	</ol></li>
	<li>Afeitar, limpiar y desinfectar el área de incisión seleccionada, según las prácticas estándar24. NOTA: El área "limpia" del participante es de unos 20 cm proximal-distal y 10 cm medial-lateral del sitio de incisión propuesto. Sin embargo, consulte siempre las regulaciones nacionales y/o de la institución (si las hay) sobre este tema. El protocolo de desinfección incluye limpiar la piel y luego desinfectar cuatro veces con el uso liberal de aerosol de desinfección de grado médico. Si el participante abandona la mesa por cualquier motivo, se debe reiniciar el protocolo de desinfección.</li>
	<li>Administrar una inyección suprafascial de 1,5 cc de xilocitina al 2% con epinefrina en el lugar de la biopsia, que funciona como anestésico y vasoconstrictor local. Espere el tiempo de afectación asignado de 20-30 min. NOTA: Estos medicamentos son mióxicos y por lo tanto nunca deben inyectarse en el músculo, sólo el tejido subcutáneo. Como reacción a la vasoconstricción, el área del lugar de inyección puede volverse blanca (en tonos de piel más claros) o gris (tonos de piel más oscuros).</li>
	<li>Confirme el efecto farmacológico con tonos de piel y golpes suaves con un bisturí estéril.</li>
	<li>En el sitio de la biopsia previamente marcada, haga una incisión proximal-distal de 1 cm con un bisturí estéril que corta a través de la piel y la fascia, exponiendo el vientre muscular. Tenga cuidado de cortar la fascia completamente porque la aguja es contundente y no pasará a través de la fascia.</li>
	<li>Empuje la aguja de la biopsia 0.5-1.0 cm en el músculo con una orientación perpendicular a la piel(Figura 2C, 2E). NOTA: El operador sentirá un cambio en la tensión necesaria para conducir la aguja a través de los diferentes tipos de tejido. El tejido graso es fácil, la fascia es la más dura, y el músculo está en el medio (pero puede ser variable, basado en el participante).</li>
	<li>Orientar la aguja a una posición de 45o de ángulo con respecto a la piel, a lo largo del eje largo de la pierna(Figura 2D, 2F). Empuje la aguja otros 1-2 cm en el músculo hasta que la punta de la aguja esté en la ubicación objetivo dentro del músculo. NOTA: El médico debe utilizar las imágenes de ultrasonido guardadas para tener en cuenta la variación individual de las dimensiones musculares. Debido a que la incisión es lo suficientemente grande como para insertar la aguja, el médico conduce la aguja ciegamente a través de la piel. Hay una "sensación" que el operador de la biopsia gana con experiencia. Un principiante debe aprender la habilidad de un operador de biopsia capacitado (más sobre esto en la discusión).</li>
	<li>Coloque la jeringa y la manguera de 100 ml en la aguja de la biopsia(Figura 1G). Aplique succión a la aguja Bergstrom tirando del émbolo de la jeringa unos 15-20 ml para producir una presión negativa en la aguja y succionando el tejido muscular en la ventana de la aguja. A continuación, excediendo el músculo por un empuje rápido del trocar sobre la ventana de la aguja. NOTA: Antes y durante la succión, a veces es útil poner una ligera presión sobre la piel inmediatamente por encima de la ventana de la aguja para ayudar a empujar el músculo dentro de la aguja.</li>
	<li>Retire suavemente la aguja de la pierna, girando lentamente. Sólo debe haber resistencia a la luz durante la extracción de la aguja. Si hay más resistencia, esto puede indicar un corte parcial de la biopsia. Esto ocurre, devuelve la necesidad a la ubicación de destino y vuelve a intentar la recolección de tejido.</li>
	<li>Empuje el tejido extirpado hacia la ventana de la aguja usando la varilla interna.</li>
	<li>Retire con cuidado la muestra de la aguja. NOTA: Sumergir la aguja en la solución de recolección (ver sección de preparación de fibra) a menudo desaloja la biopsia de la aguja. Además, la jeringa se puede utilizar para conducir el aire a través de la aguja y empujar la muestra. Estas técnicas eliminan la necesidad de tocar físicamente la biopsia con pinzas y reducen la posibilidad de daño. Si las herramientas, las manos (engujeadas o no) o las soluciones no estériles entran en contacto con la aguja, la aguja no se puede utilizar durante el procedimiento. Por lo tanto, si se necesita una segunda biopsia inmediata, entonces se debe utilizar una nueva aguja estéril. Esto ocurre a menudo, por lo que es una mejor práctica mantener varias agujas estériles en reserva.</li>
	<li>Identifique el tejido como músculo y no tejido adiposo o conectivo. El tejido muscular se identifica fácilmente desde otro tejido debido a su color rojo intenso(Figura 4A). A veces, el tejido recogido no es músculo, sino grasa o tejido conectivo.<ol>
<li>Si se recoge una cantidad adecuada de tejido muscular, continúe con el protocolo. Si no hay suficiente músculo, intente la biopsia de nuevo.</li>
		<li>Si se necesita una segunda biopsia, monitoree cuidadosamente al participante, ya que un segundo empuje de aguja ocasionalmente hace que el participante sea más incómodo que el primero.</li>
	</ol></li>
	<li>Lave las muestras musculares inmediatamente en una solución de recolección y prepárese para experimentos de fibra única (ver manejo y almacenamiento de biopsias musculares).<ol>
<li>Pida a un asistente experimentado que revise la calidad de la muestra (ver más abajo) y evalúe la necesidad de realizar una segunda biopsia. Un asistente separado toma la biopsia para su procesamiento, mientras que el resto del equipo continúa con el participante.</li>
	</ol></li>
	<li>Cierre el lugar de la incisión.<ol>
<li>Cierre la herida de incisión con cinta estéril de Leukostrip. Utilice una o más piezas para unir los bordes del sitio de la incisión poniéndolos perpendiculares al eje largo de la incisión, y luego colocar más tiras en un patrón en forma de estrella para proteger contra la carga multidireccional. NOTA: El manejo adecuado de este paso reducirá las cicatrices. Suturar la herida se puede hacer, pero no es necesario. Otras opciones incluyen pegamento para heridas.</li>
		<li>Coloque el apósito estéril de la herida (p. ej., Leucomed T plus) sobre el lugar de la incisión para protegerlo contra la infección.</li>
		<li>Envuelva la pierna con vendas elásticas cohesivas (por ejemplo, Unihaft) para limitar el sangrado inicial y proteger contra impactos mecánicos externos.</li>
		<li>Envuelva la pierna con vendas de compresión acrylastic para evitar el sangrado y proteger las vendas más profundas de la suelta o destrucción.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Atención post-biopsia
<ol><li>Pida al participante que camine inmediatamente después del procedimiento. Habrá dolor localizado. Indique al participante que camine con la forma más normal posible.</li>
	<li>Indique al participante que no retire los vendajes ni deje que el agua empape los vendajes. Deben mantenerse durante al menos: un día para el vendaje acristo, tres días para el vendaje elástico cohesivo y siete días para el vendaje de la herida. Informe al participante que se pueden volver a disolver si es necesario.<ol>
<li>Adapte la atención post-biopsia de un participante a las necesidades de la persona. Pida a un asistente o médico capacitado que evalúe al participante y haga un plan de atención post-biopsia apropiado. Para este procedimiento, sugerimos que cualquier otra prueba neuromuscular in vivo de la TA se separe por lo menos una semana de la biopsia.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Manejo y almacenamiento de biopsias musculares
<ol><li>Después de la extracción de tejido, coloque inmediatamente el tejido en un vial de 5 ml que contenga solución de recolección de rigor (en mM: Tris (50), KCl (2), NaCl (100), MgCl2 (2), EGTA (1), comprimido inhibidor de la proteasa (1), pH 7.0) y agite ligeramente durante 4-6 minutos para lavar la sangre.</li>
	<li>Cambie la solución rigor por un rigor fresco, agite ligeramente durante 4-6 minutos y luego guárdelo a 4oC durante 4-6 h para permitir el intercambio de solución de almacenamiento de inhibidores de proteasa y sangre.</li>
	<li>Solución de rigor de cambio para rigor nocturno (en mM: Tris (50), KCl (2), NaCl (100), MgCl2 (2), EGTA (1), comprimido inhibidor de la proteasa (1), glicerol 50:50, pH 7.0) y almacenar a 4 oC durante 12-18 h.</li>
	<li>Intercambie el rigor nocturno por 50:50 rigor de recogida:glicerol y se almacene a -20 oC durante un máximo de 3 meses, o un año en un congelador de -80 oC. NOTA: Este proceso impregna la membrana de fibra que permite la adición manual de calcio dentro y fuera de la célula. Este proceso lleva tiempo y podría ser diferente entre diferentes músculos y especies.</li>
</ol>

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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

En este informe, describimos una técnica para la biopsia de tejido muscular estructuralmente intacto de TA. Encontramos que este procedimiento produce un contenido aceptable de fibras musculares utilizables (5-10 preparaciones de haz de fibra por 50 mg de tejido recogido) para pruebas mecánicas. Además, tuvimos suficiente tejido para experimentos mecánicos, genéticos y proteómicos de seguimiento.
Hay varios métodos típicamente utilizados para la recolección de biopsias musculares<sup class="xr...

El estudio de la fisiología muscular humana con fines clínicos o de investigación a menudo requiere biopsias musculares. Por ejemplo, un desafío importante en la fisiología muscular humana y la biomecánica es distinguir y entender las diversas adaptaciones del rendimiento muscular al ejercicio. Las adaptaciones de rendimiento no sólo incluyen adaptaciones estructurales (por ejemplo, cambios en las proteínas contráctiles, arquitectura muscular) sino que también incluyen adaptaciones neuronales1,que son muy duras, si no imposibles, de evaluar por separado cuando se prueban intactos músculos humanos in situ. Los experimentos a nivel de fibra eliminan estos componentes de orden superior y permiten una evaluación más directa de la contracción muscular y se pueden recolectar mediante técnicas de biopsia. Las biopsias musculares se han recogido desde al menos 18682. Hoy en día, la técnica predominante para recoger biopsias musculares es la técnica modificada Bergstrom3,4,5, aunque hay otras técnicas disponibles incluyendo el uso de un conchotóma Weil-Blakesley6 o la llamada aguja fina7,8. Todas estas técnicas utilizan instrumentos especiales similares a agujas que están diseñados para pasar al músculo y cortar un pedazo de tejido. Específicamente, la técnica modificada de Bergstrom utiliza una aguja modificada grande (tamaño de aguja de 5 mm aquí; Figura 1) que tiene una ventana cerca de la punta de la aguja y un trocar interno más pequeño que se mueve hacia arriba y hacia abajo de la aguja, cortando el músculo al pasar por encima de la ventana de la aguja. Dentro de este trocar hallado hay una varilla que se mueve hacia arriba y hacia abajo en el eje del trocar y empuja la biopsia hacia la ventana de la aguja. Para tirar del músculo dentro de la ventana de la aguja, se une una manguera de succión, que succiona el aire de la aguja y tira del músculo hacia la ventana de la aguja a través de la presión negativa.
Las biopsias musculares a menudo se adquieren para estudiar los cambios en el contenido de proteínas, la expresión génica o la morfología causada por la enfermedad o en una respuesta a un programa deejercicios 1,9,10,11. Otro uso crítico para las biopsias musculares son experimentos mecánicos como la medición de la fuerza contráctil de fibra, rigidez de la fibra muscular y propiedades musculares dependientes de la historia12,,13,14,15,16. La mecánica de un solo haz de fibra o fibra se mide mediante la unión de fibras entre un motor de longitud y un transductor de fuerza en plataformas especializadas que controlan la longitud de la fibra mientras miden simultáneamente la fuerza. Al permeabilizar (por ejemplo, despellejar) las fibras, la membrana sarcolemma se vuelve permeable a los productos químicos en la solución de baño, lo que permite el control de activación al variar la concentración de calcio. Además, el efecto de las propiedades contráctiles en los productos químicos/farmacéuticos/otras proteínas se puede evaluar fácilmente añadiendo el reactivo en cuestión a la solución de baño. Sin embargo, mientras que esta técnica es muy utilizada en otros modelos animales, notablemente menos estudios realizaron pruebas mecánicas en fibras despellejadas de biopsias musculares humanas17,18,19. Una razón es que las herramientas y protocolos de biopsia están diseñados para eliminar tanto tejido muscular como sea posible con menos consideración por el nivel de daño estructural sufrido durante la extracción de tejido. De hecho, un protocolo de biopsia reciente sugiere conducir la aguja de la biopsia en el músculo y recoger 2-4 trozos de músculo3. El proceso en sí hace poco daño al ADN o al material proteico, pero a menudo destruye la fibra y las estructuras sarcoméricas de tal manera que la activación de las fibras musculares se vuelve inestable o imposible. Además, la longitud relativa de las fibras dentro de la biopsia son típicamente cortas (<2 mm) y no se manejan fácilmente para pruebas mecánicas. Para pruebas mecánicas, las fibras ideales son largas (3-5 mm) y no están estructuralmente dañadas.
Se pueden utilizar técnicas de extracción de tejido más avanzadas para limitar el daño de la fibra. Por ejemplo, un grupo20 se aprovechó de las "cirugías abiertas" previamente planificadas de antebrazos (por ejemplo, reparación de fracturas óseas), donde los músculos estaban completamente expuestos y un cirujano fue capaz de visualizar la estructura muscular y diseccionar cuidadosamente muestras relativamente grandes y estructuralmente intactas de tejido muscular (15 mm x 5 mm x 5 mm). Esta técnica de "biopsia abierta" se ve favorecida cuando los participantes se someten a un procedimiento previamente planeado, por lo que limita el grupo de participantes potenciales, especialmente para adultos sanos, donde de lo contrario no se realizarían cirugías. Por lo tanto, muchas biopsias realizadas con fines de investigación se realizan como un procedimiento ambulatorio y el sitio de incisión se mantiene lo más pequeño posible para limitar el riesgo de infección, cicatrices, y el tiempo de curación. Por lo tanto, la mayoría de las biopsias se recogen ciegamente (es decir, el operador no puede ver la aguja de recolección a medida que pasa a través de la fascia en el músculo). Esto implica que la calidad de la biopsia se basa casi en su totalidad en la habilidad y experiencia del operador. Cada músculo tiene sus propias dificultades al recolectar tejido, como los riesgos de violar los nervios y los vasos sanguíneos, la selección de una profundidad y ubicación de recolección ideal, y decidir una posición corporal adecuada para mantener el músculo lo más flojo posible. Desafortunadamente, la mayoría de los conjuntos de habilidades específicos del músculo no están escritos y por lo tanto cada médico debe "reinventar la rueda" al realizar biopsias en los músculos nuevos para ellos. Esta falta de experiencia generalmente conduce a varias colecciones con baja calidad hasta que el médico identifica las mejores prácticas para biopsias en ese músculo. Los médicos novatos a menudo aprenden la habilidad a través de conversaciones con sus colegas más experimentados, pero existen relativamente pocos textos informativos y revisados por pares sobre el asunto, especialmente para los músculos que no se utilizan tradicionalmente para la recolección de biopsias. Si consideramos la información anterior, junto con la dificultad de reclutar voluntarios humanos para biopsias, está claro que se necesita más información didáctica que maximice las posibilidades de éxito para cada participante.
Por lo tanto, el propósito de este artículo era presentar una técnica de biopsia muscular que proporciona protocolos para la recolección exitosa de biopsias musculares con fragmentos de fibra largos y no dañados para pruebas mecánicas. Las biopsias musculares humanas generalmente se llevan a cabo, y la mayor parte del material de entrenamiento de biopsia está en, el musculus vastus lateralis. Su tamaño muscular relativamente grande y su ubicación superficial en relación con la piel permite la acumulación de tejido muscular adecuado, minimizando al mismo tiempo el malestar del paciente y el trauma físico1,,21. Sin embargo, hay algunas limitaciones en el uso de los vastus lateralis para estudios de entrenamiento longitudinal. Por ejemplo, durante los protocolos experimentales que incluyen un programa de capacitación, los participantes deben abstenerse de una formación adicional fuera del estudio durante un período que a menudo abarca 2-6 meses. Para los atletas, esto a menudo no es posible, ya que el vastus lateralis se entrena generalmente durante los ejercicios típicos (por ejemplo, sentadillas, saltos), o se utiliza generalmente para el deporte (por ejemplo, correr, ciclismo). Estas experiencias de entrenamiento separadas lejos del objetivo del estudio pueden causar adaptaciones musculares que alteran la mecánica muscular, la arquitectura y la fisiología de tal manera que es difícil o imposible conocer el verdadero efecto del protocolo experimental del estudio sobre las propiedades musculares. Para este tipo de estudios, sería ideal seleccionar un músculo objetivo que a menudo no es el foco de los regimientos de entrenamiento. El musculus tibialis anterior (TA) es un músculo objetivo ideal que satisface los requisitos anteriores. Además, las intervenciones de entrenamiento se pueden orientar hacia la TA mediante enfoques controlables, como con el uso de un dinamómetro. Casi no hay material de entrenamiento relacionado con una biopsia muscular TA. Por lo tanto, desarrollamos un protocolo modificado para recoger biopsias musculares relativamente indesadas de la TA.

<table><tbody><tr><td>Aguja subcutánea de calibre 26 con jeringa de vidrio de 2 ml</td><td>B. Braun Melsungen AG Carl-Braun-Stra&szlig; e 1 34212 Melsungen, Hessen Germany &nbsp;</td><td>4606027V</td><td>Administración de medicamentos</td></tr><tr><td>5mm Berst&ouml; m aguja</td><td>casera</td><td>N/A</td><td>Colección de tejidos. Al igual que otros Berst&ouml; m agujas</td></tr><tr><td>Acrylastic</td><td>BSN medical GmbH 22771 Hamburgo</td><td>269700</td><td>vendaje</td></tr><tr><td>compresivo elástico Cóctel completo de inhibidores de proteasa</td><td>Roche Diagnostics, Mannheim, Alemania</td><td>11836145001</td><td>Tabeletes inhibidores de la proteasa añadidos a todas las soluciones que retienen el tejido muscular.</td></tr><tr><td>Cutasept</td><td>PAUL HARTMANN AG Paul-Hartmann-Stra&szlig; e 12 89522 Heidenheim Alemania</td><td>9805630</td><td>Spray desinfectante para la piel</td></tr><tr><td>Leucomed T plus</td><td>BSN medical GmbH 22771 Hamburgo</td><td>7238201</td><td>Apósito transparente con almohadilla para herida para sellar la herida y protegerla contra infecciones</td></tr><tr><td>Leukostrip</td><td>Smith and Nephew medical Limitied 101 Hessle road, Hull Gran Bretaña 66002876 cierre</td><td></td> de <td>heridas</td></tr><tr><td>Bisturíes quirúrgicos desechables</td><td>Aesculap AG Am Aesculap-Platz 78532 Tuttlingen Alemania</td><td>BA200 series</td><td>Incisión</td></tr><tr><td>Unihaft vendaje elástico cohesivo</td><td>BSN medical GmbH 22771 Hamburgo</td><td>4589600</td><td>vendaje elástico cohesivo que protege contra el impacto mecánico</td></tr><tr><td>Xilocitina 2% con Epinefrina</td><td>Milbe GmbH M&uuml; nchner Stra&szlig; e 15 06796 Brehna Alemania</td><td>N/A</td><td>Sustancias controladas anestesia, vasoconstricción</td></tr></tbody></table>

colección de biopsias de músculo esquelético del compartimiento superior del musculus humano tibialis anterior para la evaluación mecánica

Collection of Skeletal Muscle Biopsies from the Superior Compartment of Human Musculus Tibialis Anterior for Mechanical Evaluation

Las propiedades mecánicas de la contraer fibras esqueléticas son indicadores cruciales de la salud muscular general, función, y el rendimiento. Las biopsias de músculo esquelético humano a menudo se recogen para estos esfuerzos. Sin embargo, hay disponibles relativamente pocas descripciones técnicas de los procedimientos de biopsia, fuera del musculus vastus lateralis comúnmente utilizado. Aunque las técnicas de biopsia a menudo se ajustan para adaptarse a las características de cada músculo en estudio, pocos informes técnicos comparten estos cambios a la comunidad en general. Por lo tanto, el tejido muscular de los participantes humanos a menudo se desperdicia a medida que el operador reinventa la rueda. La ampliación del material disponible en biopsias de una variedad de músculos puede reducir el incidente de biopsias fallidas. Este informe técnico describe una variación de la técnica modificada de Bergstrom en el musculus tibialis anterior que limita el daño de la fibra y proporciona longitudes de fibra adecuadas para la evaluación mecánica. La cirugía es un procedimiento ambulatorio que se puede completar en una hora. El período de recuperación de este procedimiento es inmediato para la actividad ligera (es decir, caminar), hasta tres días para la reanudación de la actividad física normal, y aproximadamente una semana para el cuidado de heridas. El tejido extraído se puede utilizar para experimentos de fuerza mecánica y aquí presentamos datos representativos de activación. Este protocolo es apropiado para la mayoría de los propósitos de recolección, potencialmente adaptable a otros músculos esqueléticos, y puede mejorarse mediante modificaciones en la aguja de recolección.

El compromiso de tiempo completo para un participante fue de aproximadamente una hora (consulta de 10 minutos, ultrasonido de 10 min, preparación de cirugía de 20 minutos y administración anestésica, cirugía de 10 minutos y recuperación de 10 minutos). A menudo, los participantes activan inconscientemente su TA y necesitaron recordatorios consistentes para mantener el músculo lo más relajado posible. Cuando la aguja de la biopsia estaba dentro del músculo, los participantes generalmente reportaron una sensación única de ...

Este informe técnico describe una variación de la técnica modificada de Bergstrom para la biopsia del musculus tibialis anterior que limita el daño de la fibra.

Colección de biopsias de músculo esquelético del Compartimiento Superior del Musculus Humano Tibialis Anterior para la Evaluación Mecánica

The mechanical properties of contracting skeletal fibers are crucial indicators of overall muscle health, function, and performance. Human skeletal muscle ...

Bienvenidos a la Universidad Ruhr Bochum, Facultad de Ciencias del Deporte. Hoy, vamos a demostrar la colección de biopsias de músculo esquelético desde el compartimiento superior del musculus humano tibialis anterior. Mientras que las técnicas de biopsia son eficaces para recolectar tejido muscular, las fibras a menudo se dañan estructuralmente de tal manera que la evaluación de la mecánica de la fibra es difícil.Presentamos una variación de una técnica modificada de Bergstrom que limita el daño de la fibra y maximiza la longitud de la fibra para que se pueda llevar a cabo la evaluación mecánica de las fibras humanas. La demostración será llevada a cabo por el médico del equipo, el Dr. Markus de Marees y los científicos de investigación, el Dr. Daniel Hahn y Anthony Hessel. El participante y el médico primero se reúnen para revisar y discutir el procedimiento.Si se cumple, el participante firma el contrato de consentimiento informado voluntario. Instruya al sujeto a poner supino y mantener su extremidad lo más relajada posible. Dorsiflex el pie del participante para que el tibialis anterior sea flojo.Utilice una sonda de ultrasonido para visualizar el plano transversal del compartimento superficial dentro del vientre muscular anterior tibialis, identificar un área de biopsia sin arterias o nervios principales. Por último, registre la profundidad de la aponeurosis central para que la aguja de recolección nunca se condure más allá de este punto. Gire la sonda de ultrasonido para acceder al plano sagital del área objetivo identificada.Guarde una imagen del volumen muscular con fascículos visibles. Las herramientas de cirugía se esterilizan y preparan antes del procedimiento y se describen completamente dentro del protocolo escrito. La aguja Bergstrom tiene una ventana cerca de la punta.Dentro de esta aguja hay un trocar hueco más pequeño, que se mueve hacia arriba y hacia abajo en el eje y corta el músculo al pasar por encima de la ventana de la aguja. Dentro del trocar hay una varilla más pequeña que se utiliza para empujar la biopsia fuera del trocar. Para tirar del músculo dentro de la ventana de la aguja, se une una manguera de succión a la parte superior de la aguja que succiona el aire de la aguja y tira del músculo a través de la ventana de la aguja por presión negativa.Indique al participante que se acueste sobre la mesa del procedimiento y relaje los músculos de las piernas. Replicar la ligera dorsiflexión del tobillo utilizada durante la ecografía, y luego fijar la articulación del tobillo para minimizar la rotación durante el procedimiento. Afeitar y desinfectar el área de incisión objetivo.A continuación, administrar una inyección superficial de 1,5 CC de 2%xilocitina con epinefrina. Esto funciona como un anestésico local y constrictor de vasos. El tiempo de afectación es de 20 a 30 minutos.Lleve la línea de visión del paciente a la ubicación de la biopsia con una pantalla. En el sitio de la biopsia previamente marcado hacer una incisión proximal a distal de un centímetro con un bisturí estéril que corta a través de la piel y la fascia, exponiendo el tejido muscular subyacente. Coloque la aguja de la biopsia sobre la incisión y orientarlo perpendicular a la piel.Empuje la aguja de la biopsia de medio a un centímetro en el músculo. Puede haber cierta resistencia a la luz al movimiento de la aguja, pero cualquier resistencia adicional es anormal y a menudo indica una inabra inapt. A continuación, orientar la aguja a una posición distal a proximal, empujar la aguja de otro a dos centímetros en el músculo.La orientación exacta y la profundidad de desplazamiento de la aguja serán específicas del participante. Y por lo tanto basado en el examen de ultrasonido. Conecte la manguera de la jeringa a la aguja de la biopsia y cree presión negativa en la aguja.Esto extraerá el tejido muscular a través de la ventana de la aguja. Empuje con fuerza el trocar sobre la ventana de la aguja para extirpar el músculo. Retire la aguja de la pierna y pase a un técnico para el procesamiento de tejidos.Utilice cinta adhesiva o cinta adhesiva para cerrar principalmente la herida y aplicar vendajes para proteger la herida de una infección o abrasión mecánica. Indique al participante que se ponga de pie y camine. Estarán doloridos, pero podrán caminar inmediatamente.Para extraer el tejido de la ventana de la biopsia, primero exponga el tejido, luego sumerja la punta de la aguja en una vil llena de tampón fisiológico y mueva vigorosamente la aguja hasta que el músculo flote fuera de la aguja hacia la solución. Procesar el tejido muscular para la evaluación mecánica utilizando métodos estándar. Recientemente recolectamos 22 biopsias de los participantes usando este protocolo.El rendimiento medio de la colección fue de 100 a 200 miligramos de tejido muscular utilizable. Cada biopsia produjo de 150 a 300 fibras intactas de tres a cinco milímetros de longitud. Los haces de fibra se despellejaron químicamente con glicerol y luego se activaron en una solución de calcio alta con una longitud media de sarcomere de 2,7 micras.Las biopsias que se almacenan correctamente son viables para las pruebas mecánicas durante varios meses. Este procedimiento de biopsia toma una hora. Las complicaciones de las biopsias son muy raras, pero lo más probable es que sea una infección del sitio de la incisión.Un desafío importante en la fisiología muscular humana y la biomecánica es distinguir entre las diversas adaptaciones del rendimiento muscular al ejercicio y la enfermedad. Para identificar adecuadamente las adaptaciones a nivel de fibra al ejercicio o a la enfermedad, las biopsias son una técnica adecuada. Sin embargo, se debe tener cuidado para proteger contra el daño muscular durante la extracción de tejido.El protocolo demostrado aquí proporciona un alto rendimiento de tejido muscular para estos fines.

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Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

Myo-mecánico Análisis de músculo esquelético aislado

Los cambios en las extremidades mecánicas propiedades contráctiles del músculo y pasiva son importantes biomarcadores para enfermedades musculares. Este manuscrito describe ensayos fisiológicos para medir estas propiedades en el extensor largo común de los dedos y tibial murino músculos anteriores.

Evaluación de la función muscular del músculo extensor largo digitorum<em&gt; Ex vivo</em&gt; Y tibial anterior del músculo<em&gt; In situ</em&gt; En ratones

El propósito de este video es presentar la técnica modificada de biopsia del músculo esquelético de Bergström en sujetos humanos.

Procedimientos de biopsia de músculo esquelético humano utilizando la técnica de Bergström Modificado

Los principales tipos de células adherentes derivadas del músculo humano son las células miogénicas y los fibroblastos. Aquí, las poblaciones celulares se enriquecen mediante la clasificación de células activadas magnéticamente basadas en el antígeno CD56. El posterior inmunomarcaje con anticuerpos específicos y el uso de técnicas de análisis de imagen permiten cuantificar las características citoplasmáticas y nucleares de las células individuales.

Aislamiento y Caracterización cuantitativa inmunocitoquímica de células miogénicas Primarias y fibroblastos de músculo esquelético humano

Este vídeo demuestra la técnica de biopsia muscular percutánea del vasto lateral humano utilizando el conchotome de Weil-Blakesley.

Humano<em&gt; vasto externo</em&gt; Esquelético biopsia muscular utilizando el Weil-Blakesley Conchotome

La coloración de Immunohistochemical de las isoformas de cadena pesada de miosina ha surgido como discriminador de estado de la técnica del tipo de fibra del músculo esquelético (es decir, tipo I, tipo IIA, tipo IIX, tipo IIB). Aquí, presentamos un protocolo de tinción junto con un algoritmo novela semi-automatizado que facilita la rápida evaluación de la morfología del tipo de fibra y fibra.

Análisis semi-automatizado de fibra tipo composición y morfología del músculo esquelético de ratón

El presente Protocolo describe la evaluación simultánea, bilateral de la respuesta corticomotor del sóleo y tibial anterior durante la activación voluntaria resto y tónico usando la estimulación magnética transcraneal solo pulso y neuronavegación sistema.

Navegado de evaluación bilateral de las vías corticoespinales de los músculos del tobillo mediante estimulación magnética transcraneal

Presentamos técnicas para aislar, cultivar, caracterizar y diferenciar las células progenitoras musculares primarias humanas (hMPC) obtenidas del tejido de biopsia muscular esquelética.  los hMPC obtenidos y caracterizados a través de estos métodos se pueden utilizar para abordar posteriormente cuestiones de investigación relacionadas con la miogénesis humana y la regeneración muscular esquelética.

Aislamiento, cultivo, caracterización y diferenciación de células progenitoras musculares humanas del procedimiento de biopsia muscular esquelética

Aquí se describe un protocolo para el inmunoetiquetado directo de miofibers necróticas en criosecciones musculares. Las células necróticas son permeables a las proteínas séricas, incluyendo la inmunoglobulina G (IgG). Revelar la aceptación de IgG por miofibers permite la identificación y cuantificación de miofibers que sufren necrosis independientemente de la condición muscular.

Inmunoetiquetado Desgeneración de miofibra en biopsias musculares

El protocolo describe métodos de ensayo biomecánicos de tracción eficientes y reproducibles para tendones murinos mediante el uso de accesorios impresos en 3D de ajuste personalizado.

Pruebas biomecánicas de tendones murinos

Este protocolo tiene como objetivo aislar y purificar vesículas extracelulares intersticiales del músculo esquelético (SkM-EVs) de tejidos musculares de roedores mediante desprendimiento mecánico, disociación enzimática, filtración y ultracentrifugación diferencial. Demuestra consistencia y confiabilidad. Los SkM-EV aislados proporcionan información sobre la homeostasis muscular y las enfermedades, con posibles aplicaciones como biomarcadores de diagnóstico o vehículos terapéuticos.

Aislamiento enzimático de vesículas extracelulares intersticiales del músculo esquelético

Aprende la técnica modificada de Bergström para biopsias del musculus tibialis anterior que minimiza daño en fibras musculares. Este método maximiza la longitud de fibras para evaluación mecánica precisa en investigación de fisiología muscular.

Colección de biopsias de músculo esquelético del Compartimiento Superior del Musculus Humano Tibialis Anterior para la Evaluación Mecánica (Video) | JoVE Journal

Colección de biopsias de músculo esquelético del Compartimiento Superior del Musculus Humano Tibialis Anterior para la Evaluación Mecánica

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