Mesurer la fonctionnalité jonction neuromusculaire

L’objectif global de cette procédure est d’étudier la fonctionnalité de la jonction neuromusculaire au moyen d’une approche expérimentale ex vivo. Ceci est accompli en stimulant la préparation des nerfs musculaires de deux manières, directement sur la membrane musculaire et à travers le nerf. Étant donné que la stimulation membranaire contourne la signalisation de transmission neurologique, toute différence entre les deux réponses contractiles peut être considérée comme une mesure indirecte de la fonctionnalité de la jonction neuromusculaire.

Nous présentons ici cette procédure dans la préparation du nerf sciatique soléaire. Le muscle est disséqué avec son nerf et placé dans un bain de tissus perfusés. Il est fixé à un contrôleur de force et de longueur et une paire d’électrodes en platine est placée parallèlement au muscle.

Une électrode d’aspiration en verre est ensuite déplacée près de l’extrémité coupée du nerf. Un protocole de test complet est ensuite appliqué pour évaluer en profondeur la jonction neuromusculaire et la fonctionnalité musculaire. La connexion fonctionnelle entre le muscle et le nerf est une conclusion pour les deux parties et les deux factions survivantes.

Dans la première région du niveau de chacun des deux tissus communiquent que ces jonctions neuromusculaires, qui présentent normalement une pression comme la morphologie. Néanmoins, dans plusieurs conditions pathologiques, la fonctionnalité interagissant entre le muscle et le nerf est gravement compromise et la jonction neuromusculaire perd l’organisation morphologique complexe. L’objectif global de notre procédure est d’étudier la fonctionnalité de la jonction neuromusculaire en utilisant une approche expérimentale ex vivo.

Ceci est accompli en stimulant la préparation des nerfs musculaires de deux manières. L’un en stimulant directement la membrane musculaire et l’autre en stimulant le nerf et en analysant les propriétés musculaires. Allumez le bain-marie à circulation et ajustez la température à 30 degrés Celsius.

Remplissez le bain avec la solution Krebs-Ringer. Laissez le point O quatre bars de mélange de gaz s’écouler à travers l’oxitube et dans le bain. Allumez le transducteur de l’actionneur et les deux stimulateurs d’impulsions.

Réglez les valeurs actuelles à 300 millions de paires pour la stimulation membranaire et à cinq millions de paires pour la stimulation nerveuse. Après avoir sacrifié la souris par luxation cervicale, retirez la peau des pattes. Coupez maintenant le tendon d’Achille et, tout en serrant fermement le tendon, tirez le muscle gastrocnémien et le soléaire ensemble vers le haut.

Une fois que le tendon proximal du soléaire est exposé, coupez tout le mollet au-dessus de celui-ci et placez rapidement l’échantillon dans le bain de tissus préparatoire situé sous le stéréomicroscope. À l’aide d’une paire de pinces, serrez fermement le tendon proximal du soléaire et tirez-le doucement pour exposer l’innervation sciatique. Une fois l’innervation exposée, retirez les tissus environnants pour révéler environ cinq millimètres du nerf.

Ensuite, utilisez une paire de ciseaux fins pour couper soigneusement le nerf. Complétez l’excision musculaire et nerveuse en coupant le tendon d’Achille pour séparer le soléaire du gastrocnémien. Maintenant, le muscle, la préparation nerveuse est prêt à être monté sur l’appareil de test.

Créez un nœud coulant à l’extrémité du fil de nylon et resserrez-le autour du tendon d’Achille. Serrez le tendon proximal à l’intérieur de la pince fixe et attachez le fil de nylon autour du bras de levier du capteur de force. Laissez le muscle s’équilibrer dans la solution.

Pour déterminer la longueur optimale initiale, stimulez le muscle avec une série d’impulsions simples tout en modifiant doucement la valeur de la charge lente. La longueur optimale est obtenue lorsque la force de contraction est maximale. Placez les électrodes d’aspiration près du muscle et tirez le nerf vers l’intérieur.

Ensuite, tout en modifiant doucement la valeur du courant d’impulsion, stimulez le muscle avec une série d’impulsions uniques. La force de contraction générée par le muscle lorsqu’il est stimulé par le nerf doit être égale aux valeurs mesurées lors de sa stimulation sur la membrane. Une fois la valeur de courant optimale déterminée, poussez le nerf hors de l’électrode et délivrez quelques impulsions de courant.

Si la quantité de courant précédemment sélectionnée est excessive, les impulsions de courant délivrées par l’électrode d’aspiration provoquent la contraction musculaire en conduisant le courant à travers le bain. À l’aide d’un logiciel fait maison, nous avons conçu un protocole de test automatisé pour l’étude de la fonctionnalité de la jonction neuromusculaire soléaire. Le protocole dure environ 65 minutes et est composé de quatre parties différentes.

Dans la première partie, le muscle est stimulé par quatre impulsions simples. Deux délivrés directement et deux à travers le nerf. Le temps jusqu’au pic, la moitié du temps de relaxation, la valeur maximale de la dérivée de force et la force de contraction sont ensuite mesurés à partir des réponses de contraction

Dans la deuxième partie, le muscle est stimulé par une série de trains d’impulsions allant de 20 hertz à 80 hertz, qui est la fréquence tétanique. Pour calculer la force, des courbes de fréquence pour les stimulations nerveuses et directes. Dans les troisième et quatrième parties du protocole, le muscle est soumis à deux paradigmes de fatigue pour mesurer l’échec de la transmission neurologique et la fatigue intra tétanique.

Au cours de ces paradigmes de fatigue, le muscle est continuellement stimulé par un train d’impulsions délivré sur la membrane, suivi de 14 trains d’impulsions émis par le nerf. La séquence entière est répétée 20 fois. Le premier paradigme est délivré à une fréquence de décharge de 35 hertz.

La seconde à la fréquence tétanique de 80 hertz. On pense que l’échec de la transmission neurologique joue un rôle important dans le développement de la fatigue car il est lié à la propagation potentielle du bloc d’action externe, à la diminution de la libération de l’émetteur et à la diminution de l’excitabilité de la capacité de fatigue de la jonction. Un autre aspect de la capacité de fatigue de la jonction neuromusculaire est clairement exprimé par la fatigue intratétanique, qui est une estimation de la capacité du muscle à maintenir la force lors d’une seule contraction tétanique et reflète la fatigue à haute fréquence.

À la fin du protocole, la longueur et le poids nets des muscles sont mesurés à l’aide d’un pied à coulisse analogique et d’une balance de précision pour calculer la section transversale du muscle. Des études sur le modèle murin transgénique SOD1 de la sclérose latérale amyotrophique ont mis en évidence le potentiel de cette méthodologie. En fait, les muscles soléaires transgéniques produisent une réponse contractile réduite à la fois pour la force dérivée et la force tétanique lorsqu’ils sont stimulés directement et une réduction encore plus importante lorsqu’ils sont stimulés par le nerf.

En ce qui concerne la force tétanique par exemple, ces expériences ont montré que la contractilité musculaire est responsable de 25 % des dommages, tandis que 45 % supplémentaires sont liés à des défauts de transmission neurologique. Un autre point intéressant est l’absence de toute différence dans les muscles de contrôle lorsqu’ils sont stimulés directement ou indirectement. Cette découverte prouve que la méthodologie n’induit aucun artefact technique puisque la jonction neuromusculaire devrait être pleinement fonctionnelle chez les animaux témoins.

En ce qui concerne la fatigue intratétanique, les résultats ont montré des valeurs significativement plus faibles dans les muscles soléaires transgéniques que dans leurs homologues témoins. Il est intéressant de noter que le muscle soléaire transgénique est considérablement endommagé par la stimulation répétitive, ce qui signifie que la fonctionnalité de la jonction neuromusculaire peut être évaluée pendant un temps de stimulation maximal de huit minutes. Après huit minutes, le muscle transgénique revient à une valeur de force presque nulle lorsqu’il est stimulé.

Après avoir regardé la vidéo, vous devriez avoir compris comment mesurer la fonctionnalité de la jonction neuromusculaire et le muscle soléaire de la souris. Étant donné que cette technique basée sur la mesure indirecte de la fonctionnalité des jonctions neuromusculaires ne permet pas de faire où les défauts rapportés sont liés à des modifications morphologiques ou biochimiques. D’autre part, cette approche représente un moyen essentiel d’évaluer si ces agressions affectent la fonctionnalité de l’utilisateur du signal de transmission neurologique.

Enfin, la proposition de protocole peut être facilement adoptée pour mesurer la fonctionnalité de la jonction neuromusculaire du diaphragme, un autre muscle souvent impliqué dans les maladies pathologiques.