Fibre muscolari scheletriche corte, intermedie e lunghe intatte ottenute dalla dissociazione enzimatica di sei muscoli degli arti posteriori di topi: oltre il flessore breve delle dita

Jorge L. Petro; Andrés F. Milán; Erika Arenas; Laura Valle; Valeria Hernández; Juan C. Calderón

doi:10.3791/65851

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Articolo metodologico

Fibre muscolari scheletriche corte, intermedie e lunghe intatte ottenute dalla dissociazione enzimatica di sei muscoli degli arti posteriori di topi: oltre il flessore breve delle dita

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DOI:

10.3791/65851

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1 dicembre 2023

Jorge L. Petro^*¹ , Andrés F. Milán^*¹ , Erika Arenas¹ , Laura Valle¹ , Valeria Hernández¹ , Juan C. Calderón¹

¹Physiology and Biochemistry Research Group-PHYSIS, Faculty of Medicine, University of Antioquia

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Descriviamo un protocollo per ottenere fibre enzimaticamente dissociate di diverse lunghezze e tipologie da sei muscoli di topi adulti: tre di essi già descritti (flessore breve delle dita, estensore lungo delle dita, soleo) e tre di essi dissociati con successo per la prima volta (estensore lungo dell'alluce, peroneo lungo, peroneo delle dita quarti).

Abstract

Le fibre muscolari scheletriche ottenute dalla dissociazione enzimatica dei muscoli del topo sono un modello utile per esperimenti fisiologici. Tuttavia, la maggior parte degli articoli si occupa delle fibre corte del flessore breve delle dita (FDB), il che limita la portata dei risultati relativi ai tipi di fibre, limita la quantità di materiale biologico disponibile e impedisce una chiara connessione tra i fenomeni fisiologici cellulari e le precedenti conoscenze biochimiche e dinamiche ottenute in altri muscoli.

Questo articolo descrive come ottenere fibre intatte da sei muscoli con diversi profili e lunghezze di tipo di fibra. Utilizzando topi adulti C57BL/6, mostriamo il protocollo di dissezione muscolare e isolamento delle fibre e dimostriamo l'idoneità delle fibre per studi transitori di Ca²⁺ e la loro caratterizzazione morfometrica. Viene anche presentata la composizione del tipo di fibra dei muscoli. Quando sono stati dissociati, tutti i muscoli sono diventati intatti, fibre vive che si contraggono rapidamente per più di 24 ore. FDB ha dato fibre corte (<1 mm), peroneo dita quarti (PDQA) e peroneo lungo (PL) intermedio (1-3 mm), mentre estensore lungo delle dita (EDL), estensore lungo dell'alluce (EHL) e muscolo soleo hanno rilasciato fibre lunghe (3-6 mm).

Quando sono stati registrati con il colorante veloce Mag-Fluo-4, i transienti di Ca²⁺ delle fibre PDQA, PL ed EHL hanno mostrato una cinetica veloce e stretta che ricorda la morfologia di tipo II (MT-II), nota per corrispondere alle fibre di tipo IIX e IIB. Ciò è coerente con il fatto che questi muscoli hanno oltre il 90% di fibre di tipo II rispetto a FDB (~80%) e soleo (~65%). Andando oltre l'FDB, dimostriamo per la prima volta la dissociazione di diversi muscoli, che rendono le fibre che coprono una gamma di lunghezze comprese tra 1 e 6 mm. Queste fibre sono vitali e danno transienti veloci di Ca²⁺ , indicando che l'MT-II può essere generalizzato alle fibre veloci IIX e IIB, indipendentemente dalla loro fonte muscolare. Questi risultati aumentano la disponibilità di modelli per gli studi sul muscolo scheletrico maturo.

Introduzione

Il muscolo scheletrico maturo dei mammiferi è un tessuto multifunzionale. Regola pesantemente il metabolismo, è la principale fonte di produzione di calore e le sue proprietà dinamiche gli conferiscono un ruolo chiave nella respirazione, nel movimento dei segmenti corporei o nello spostamento da un punto all'altro ^1,2,3. Il muscolo scheletrico è anche rilevante per la fisiopatologia di molte malattie, comprese le condizioni ereditarie e croniche, come miopatie, distrofie o sarcopenia, nonché molte condizioni croniche non muscolari, come le malattie cardiometaboliche