Name: Nerve valutazione delleccitabilità neurotossicità indotta dalla chemioterapia (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-04-26T12:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: Scopri la valutazione dell'eccitabilità nervosa per rilevare precocemente la neurotossicità indotta dalla chemioterapia. Questo metodo consente di monitorare i cambiamenti della funzione assonale nei pazienti oncologici.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Preparazione del paziente <ol><li> I pazienti vengono inviati dal Dipartimento di Oncologia Medica per l'eccitabilità del nervo basale test prima di iniziare la chemioterapia. </li><li> Idoneità del paziente per il test eccitabilità deve essere determinata. I pazienti devono essere esclusi se hanno una storia di base o prova neurofisiologica della neuropatia periferica, hanno ricevuto un trattamento chemioterapico prima neurotossiche o ci sono controindicazioni per i test di eccitabilità. </li></ol> 2. Procedure di eccitabilità assonale <ol><li> Intraprendere protocolli eccitabilità sensoriali e motorie del nervo mediano, utilizzando i semi-automatici QTracS sistema informatico (Institute of Neurology, Queen Square, UK), un isolato lineare bipolare stimolatore a corrente costante (Digitimer, Welwyn Garden City, Regno Unito) e un amplificatore ( Sapphire IIA, Medelec, UK). </li><li> Preparare la superficie della pelle al polso e l'avambraccio con un gel abrasivo o pad per ridurre la pelleresistenza, seguito dall'applicazione di un alcool pulire. </li><li> Preparare il sito di registrazione per le registrazioni con motore non polarizzabili elettrodi posti sul ventre muscolare del brevis abduttori del pollice e un elettrodo di riferimento distali 4cm per registrare composto motore potenziali d'azione (CMAPs). </li><li> Preparare il sito di registrazione per le registrazioni sensoriali - utilizzando elettrodi ad anello posti a livello delle articolazioni prossimali e distali per la registrazione e elettrodi di riferimento, rispettivamente, di registrare i potenziali d'azione sensoriali composti (CSAPs). </li><li> Inserire un neutro dispersore di terra elettrochirurgica nel palmo, con gel conduttivo. </li><li> Il rumore elettrico nel sistema di registrazione dovrebbe essere rimosso per quanto possibile, utilizzando un Humbug 50/60 Hz Noise Eliminator (Quest Scientific Instruments, North Vancouver, Canada). </li><li> Stimolare il nervo mediano al polso. Sito di stimolazione deve essere selezionato come luogo di soglia più basso, utilizzando un elettrodo bipolare riposizionabile e quindi una non-pelettrodo olarizable. </li><li> L'elettrodo anodico deve essere posta a 10 cm prossimale dell'elettrodo stimolante sulle ossa. </li><li> Monitorare la temperatura nel sito di stimolazione intera durata della prova e assicurare che la temperatura è superiore a 32 ° C. </li></ol> 3. Protocolli di eccitabilità assonale <ol><li> Registrare un stimolo-risposta curva incrementale aumentando lo stimolo fino a quando la risposta è massima e non aumentare quando l'intensità dello stimolo è ulteriormente aumentata. </li><li> L'ampiezza obiettivo per il monitoraggio soglia viene impostata automaticamente al 30% -40% di ampiezza massima, corrispondente alla zona di massima pendenza dello stimolo curva di risposta. </li><li> Come per il metodo di Bostock et al., 1998, variazioni di corrente di soglia necessaria per raggiungere l'ampiezza del vengono registrate on-line. </li><li> Registrare i parametri di eccitabilità multiple, compresa una soglia dell'elettrotono (TE), ciclo di recupero (RC) e la corrente di soglia (I / V) rapportocome descritto in Kiernan et al., 2000 e Kiernan et al., 2001. </li><li> Soglia dell'elettrotono viene valutata utilizzando correnti sottosoglia 100ms polarizzanti, con luce polarizzata corrente a ± 40% della soglia di controllo (Fig. 1). Il cambiamento di corrente di soglia necessaria per mantenere risposta di ampiezza bersaglio a seguito sia de-e iper-polarizzazione viene registrato. Soglia dell'elettrotono fornisce una valutazione di conduttanze internodali e il potenziale di membrana, con risposte nella direzione iperpolarizzante alla fine dell'impulso polarizzante (90-100 ms) fortemente associato con potenziale di membrana. </li><li> Il ciclo di recupero viene valutata usando un paradigma impulso accoppiato (Fig. 2), con uno stimolo iniziale condizionamento sopramassimale seguito a diversi intervalli di uno stimolo di prova (da 2,5 ms a 200 ms). Dopo lo stimolo sopramassimale, è più difficile da generare una risposta successiva, definito 'refrattarietà', che riflette l'inattivazione di tensione-gated Na + canali. Dopo il periodo refrattario, un periodo di facilitazione noto come superexcitability verifica. </li><li> Current-soglia di relazione è valutata utilizzando correnti di polarizzazione di 200 ms che variano in forza da +50% a -100% della soglia. </li></ol> 4. Valutazione del paziente <ol><li> Usando queste tecniche, i pazienti vengono valutati sia acutamente che longitudinalmente tutta trattamento chemioterapico. Per valutare la neurotossicità acuta, i pazienti tornare per la chemioterapia post-valutazione entro 48 ore dalla ricezione trattamento. </li><li> Per esaminare neurotossicità cronica, le valutazioni adottate prima dell'infusione chemioterapia vengono confrontati longitudinalmente attraverso cicli di trattamento. </li><li> Oltre ai test eccitabilità assonale, tradizionali scale di valutazione clinica deve essere utilizzato per valutare la neurotossicità indotta da chemioterapia, tra cui il National Cancer Institute - Common Criteria per Sottoscala Adverse Events neuropatia sensoriale, il punteggio totale e Neuropatia patdiale, riferita risultato della valutazione. </li></ol> 5. Analisi e interpretazione <ol><li> Per identificare neurotossicità acuta, i risultati sono confrontato il trattamento pre-e post-chemioterapia. Per valutare l'evoluzione dei cambiamenti longitudinali in funzione del nervo, i risultati vengono confrontati in trattamento. I parametri fondamentali per la valutazione includono refrattarietà, superexcitability, portata dei cambiamenti soglia in dell'elettrotono soglia (iperpolarizzazione 90-100 ms), in aggiunta ai parametri convenzionali come picco di ampiezza e di latenza. </li><li> Per valutare la variazione complessiva dei parametri di eccitabilità attraverso il trattamento, un punteggio eccitabilità composito è calcolato. Il cambiamento di tre parametri - dell'elettrotono superexcitability, refrattarietà e la soglia iperpolarizzante (90-100 ms) - è riassunta da iniziale ai trattamenti finali per dare un indicatore globale di cambiamento. </li></ol> 6. Risultati rappresentativi Esempi di risultati eccitabilità in un patdiale trattati con oxaliplatino sono forniti. Immediatamente dopo l'infusione di oxaliplatino, alterazioni acute eccitabilità sia sensoriali e motorie si sviluppano, suggestiva dello sviluppo di un funzionale canalopatia Na + 10 -13. Tuttavia, cambiamenti significativi nei parametri di eccitabilità più si sviluppa progressivamente in trattamento con oxaliplatino solo negli assoni sensoriali, con assoni motori non affetti (Fig. 3), riflettendo diffusa danno sensoriale assonale e il potenziale di cambiamento della membrana. Questo modello corrisponde l'espressione clinica dei sintomi cronici di oxaliplatino neurotossicità indotta. Variazioni dell'eccitabilità assoni sensoriali precede riduzioni dell'ampiezza di picco valutata utilizzando le tradizionali tecniche di conduzione dei nervi, e suggeriscono che le tecniche di eccitabilità assonale può fornire uno strumento sensibile di valutazione per i primi di oxaliplatino neurotossicità indotta. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig1.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig2.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Ciclo di recupero di eccitabilità, dimostrando la sequenza caratteristica di cambiamenti eccitabilità seguito conduzione dell'impulso, con un periodo di ridotta eccitabilità (refrattarietà) fino a 3 ms dopo uno stimolo sopramassimale, seguito da un periodo di aumentata eccitabilità (superexcitability) picco 5 -7 ms e successivamente ridotta eccitabilità (subexcitability). La coppia paradigma protocollo impulso stimolo è incassata. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3439/3439fig3.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 3"> Ficoure 3. variazioni dell'eccitabilità assoni sensoriali oxaliplatino pazienti trattati con registrazioni di base mostrati nelle registrazioni in bianco e post-trattamento figurare in bianco, dopo 4-6 mesi di trattamento oxaliplatino. Questi cambiamenti sono pensati in modo da riflettere il danno assonale diffuso e il potenziale di cambiamento della membrana. Una foto della eccitabilità set-up in ambito oncologico è mostrato a sinistra. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3439/3439fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita</a> .

<ol><li>Hausheer, F. H., Schilsky, R. L., Bain, S., Berghorn, E. J., Lieberman, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis%2C+management%2C+and+evaluation+of+chemotherapy-induced+peripheral+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Semin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Diagnosis, management, and evaluation of chemotherapy-induced peripheral neuropathy.</a> Semin. Oncol. 33, 15-49 (2008).</li>
<li>Park, S. B., Krishnan, A. V., Lin, C. S., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+underlying+chemotherapy-induced+neurotoxicity+and+the+potential+for+neuroprotective+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Med.+Chem%22%5BJournal%5D)">Mechanisms underlying chemotherapy-induced neurotoxicity and the potential for neuroprotective strategies.</a> Curr. Med. Chem. 15, 3081-3094 (2008).</li>
<li>Park, S. B., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Neuropathy+after+Oxaliplatin+Treatment%3A+Challenging+the+Dictum+of+Reversibility%3F%5BTitle%5D)+AND+%22The+Oncologist%22%5BJournal%5D)">Long-term Neuropathy after Oxaliplatin Treatment: Challenging the Dictum of Reversibility?</a> The Oncologist. , Forthcoming (2012).</li>
<li>Postma, T. J., Heimans, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grading+of+chemotherapy-induced+peripheral+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Grading of chemotherapy-induced peripheral neuropathy.</a> Ann. Oncol. 11, 509-513 (2000).</li>
<li>Cascinu, S., Catalano, V., Cordella, L., Labianca, R., Giordani, P., Baldelli, A. M., Beretta, G. D., Ubiali, E., Catalano, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroprotective+effect+of+reduced+gluthathione+on+oxaliplatin-based+chemotherapy+in+advanced+colorectal+cancer%3A+a+randomized%2C+double-blind%2C+placebo-controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Neuroprotective effect of reduced gluthathione on oxaliplatin-based chemotherapy in advanced colorectal cancer: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial.</a> J. Clin. Oncol. 20, 3478-3483 (2002).</li>
<li>Lehky, T. J., Leonard, G. D., Wilson, R. H., Grem, J. L., Floeter, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin-induced+neurotoxicity%3A+acute+hyperexcitability+and+chronic+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin-induced neurotoxicity: acute hyperexcitability and chronic neuropathy.</a> Muscle Nerve. 29, 387-392 (2004).</li>
<li>Bostock, H., Cikurel, K., Burke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Threshold+tracking+techniques+in+the+study+of+human+peripheral+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Threshold tracking techniques in the study of human peripheral nerve.</a> Muscle Nerve. 21, 137-158 (1998).</li>
<li>Burke, D., Kiernan, M. C., Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitability+of+human+axons%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Excitability of human axons.</a> Clin. Neurophysiol. 112, 1575-1585 (2001).</li>
<li>Krishnan, A. K., Lin, C. S., Park, S. B., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+ion+channels+from+bench+to+bedside%3A+a+translational+neuroscience+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Axonal ion channels from bench to bedside: a translational neuroscience perspective.</a> Prog. Neurobiol. 89, 288-313 (2009).</li>
<li>Park, S. B., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin-induced+neurotoxicity%3A+changes+in+axonal+excitability+precede+development+of+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin-induced neurotoxicity: changes in axonal excitability precede development of neuropathy.</a> Brain. 132, 2712-2723 (2009).</li>
<li>Park, S. B., Goldstein, D., Lin, C. S., Krishnan, A. V., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+abnormalities+of+sensory+nerve+function+associated+wtih+oxaliplatin-induced+neurotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Acute abnormalities of sensory nerve function associated wtih oxaliplatin-induced neurotoxicity.</a> J. Clin. Oncol. 27, 1243-1249 (2009).</li>
<li>Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin-induced+neurotoxicity+and+the+development+of+neuropathy%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin-induced neurotoxicity and the development of neuropathy.</a> Muscle Nerve. 32, 51-60 (2005).</li>
<li>Krishnan, A. V., Goldstein, D., Friedlander, M., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxaliplatin+and+axonal+Na%2B+channel+function+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Oxaliplatin and axonal Na+ channel function in vivo.</a> Clin. Cancer Res. 12, 4481-4484 (2006).</li>
</ol>

Non abbiamo nulla da rivelare.

Neuropatia indotta da chemioterapia è un grave effetto collaterale del trattamento del cancro, che possono influenzare ciclo di trattamento e produzione di lunga durata disabilità del paziente. Vi è una mancanza di misure di valutazione sensibili e obiettivo di misurare in modo specifico disfunzione dei nervi nei pazienti trattati con chemioterapia. Lo sviluppo clinico delle tecniche di eccitabilità assonale ha fornito informazioni utili e predittivi per la valutazione della neurotossicità indotta da chemioterapia. Fornendo informazioni sulla funzione del canale ionico, potenziale di riposo, e la funzione della membrana assonale, queste tecniche consentono comprensione dei processi fisiopatologici alla base della disfunzione assonale nei pazienti oncologici trattati con chemioterapia. Inoltre, le tecniche di eccitabilità assonale hanno dimostrato di essere realizzabile in ambito clinico oncologia, e un singolo test può essere completata in 5-10 minuti. In pazienti trattati con oxaliplatino, tecniche di eccitabilità assonale fornireun biomarcatore sensibile che permette l&#39;identificazione precoce dei pazienti a rischio di neurotossicità grave. Rispetto ai tradizionali studi di conduzione nervosa che identificano oxaliplatino indotto danni al sistema nervoso solo dopo la perdita assonale si è già verificato, gli studi di eccitabilità assonale fornire marcatori predittivi di disfunzione dei nervi prima della perdita assonale. Come tale, gli studi di eccitabilità assonale può essere utilizzato per fornire una valutazione della funzione del nervo in studi clinici di potenziali strategie neuroprotettive, per determinare oggettivamente l&#39;efficacia neuroprotettiva.

<table border="1"><tbody><tr><td> Attrezzature e materiali </td><td> Azienda </td></tr><tr><td> QTracS programma </td><td> Digitimer, Istituto di Neurologia, Queen Square, UK </td></tr><tr><td> DS5 isolato lineare bipolare stimolatore a corrente costante </td><td> Digitimer </td></tr><tr><td> Sapphire IIA Amplificatore </td><td> Medelec </td></tr><tr><td> Humbug 50/60 Hz Noise Eliminator </td><td> Quest Scientific Instruments </td></tr><tr><td> Non polarizzabile elettrodi </td><td> Unomedical </td></tr><tr><td> Elettrochirurgico neutro terra piastra </td><td> Unomedical </td></tr></tbody></table>

nerve valutazione dell&#39;eccitabilità neurotossicità indotta dalla chemioterapia

Nerve Excitability Assessment in Chemotherapy-induced Neurotoxicity

La neurotossicità indotta da chemioterapia è una grave conseguenza di trattamento del cancro, che si verifica con alcuni dei più comunemente usato 1,2 chemioterapie. Indotta da chemioterapia neuropatia periferica produce sintomi di intorpidimento e parestesie agli arti e può evolvere in difficoltà con le capacità motorie fini e piedi, con conseguente compromissione funzionale. Oltre a produrre sintomi preoccupanti, neuropatia indotta da chemioterapia può limitare il successo del trattamento che porta alla riduzione della dose o cessazione anticipata del trattamento. I sintomi neuropatici possono persistere a lungo termine, lasciando danni permanenti ai nervi nei pazienti con una prognosi altrimenti buona 3. Come la chemioterapia viene utilizzata più spesso come misura preventiva, i tassi di crescita e la sopravvivenza, l&#39;importanza della neurotossicità duratura e significativa aumenterà. Non ci sono opzioni stabilite neuroprotettivi o il trattamento e la mancanza di metodi di valutazione sensibili. ApproprIATE valutazione di neurotossicità sarà fondamentale come fattore prognostico e come endpoint adatti per gli studi futuri di agenti neuroprotettivi. I metodi attuali per valutare la gravità della neuropatia indotta da chemioterapia utilizzano medico a base di scale di valutazione che sia stata dimostrata la scarsa sensibilità al cambiamento e inter-osservatore obiettività 4. Convenzionali studi di conduzione nervosa fornire informazioni su di ampiezza del potenziale d&#39;azione composto e velocità di conduzione, che sono relativamente non specifici provvedimenti e non forniscono informazioni in funzione di canale ionico o potenziale di membrana a riposo. Di conseguenza, studi precedenti hanno dimostrato che convenzionali studi di conduzione nervosa non sono sensibili ai cambiamenti nelle prime neurotossicità indotta da chemioterapia 4-6. In confronto, gli studi di eccitabilità del nervo utilizzare le tecniche di soglia di monitoraggio che sono state sviluppate per consentire la valutazione dei canali ionici, pompe e scambiatori in vivo in grandi assoni mielinizzati umani7-9. Tecniche di eccitabilità dei nervi sono stati istituiti come uno strumento per esaminare lo sviluppo e la gravità della neurotossicità indotta da chemioterapia 10-13. Comprendente un numero di parametri di eccitabilità, studi eccitabilità del nervo può essere utilizzato per valutare neurotossicità acuta risultante infusione immediatamente successivo e lo sviluppo di cronica, neurotossicità cumulativo. Tecniche di eccitabilità dei nervi sono fattibili in ambito clinico, con ogni test richiede solo 5 -10 minuti per completare. Eccitabilità apparecchiature Nerve è prontamente disponibile in commercio, e un sistema portatile è stato pensato in modo che i pazienti possono essere testati in situ nel centro impostazione infusione. Inoltre, queste tecniche possono essere adattati per l&#39;utilizzo in chemioterapie multipli. Nei pazienti trattati con la chemioterapia con oxaliplatino, principalmente utilizzato per il cancro del colon-retto, le tecniche di eccitabilità dei nervi fornire un metodo per identificare i pazienti unot-rischio di neurotossicità prima dell&#39;insorgenza della neuropatia cronica. Gli studi di eccitabilità dei nervi hanno rivelato lo sviluppo di un acuto canalopatia Na + in motori e assoni sensoriali 10-13. È importante sottolineare che i pazienti che hanno dimostrato cambiamenti nella eccitabilità nel trattamento precoce sono stati successivamente più probabilità di sviluppare da moderata a severa neurotossicità 11. Tuttavia, attraverso il trattamento, gli straordinari cambiamenti longitudinali sono stati individuati solo negli assoni sensitivi che erano in grado di predire gli esiti neurologici clinica nel 80% dei pazienti 10. Questi cambiamenti hanno dimostrato un modello diverso da quelli osservati acutamente dopo l&#39;infusione di oxaliplatino, e molto probabilmente riflettono il notevole sviluppo di danno assonale e il cambiamento potenziale di membrana in nervi sensoriali che si sviluppa longitudinalmente durante il trattamento con oxaliplatino 10. Anomalie significative sviluppate nel corso del trattamento precoce, prima di qualsiasi riduzione delle misure convenzionali di funzione del nervo, suggerendo che l&#39;exparametri citability può fornire un biomarker sensibile.

Questo abstract descrive un nuovo metodo per valutare lo sviluppo di neurotossicità nei pazienti in trattamento chemioterapico. Mentre i metodi tradizionali di valutazione sono limitati nella loro capacità di rilevare i cambiamenti precoci in funzione del nervo, le tecniche di eccitabilità dei nervi fornire l&#39;identificazione precoce dei pazienti a rischio di neurotossicità grave e comprensione fisiopatologia.

Nerve valutazione dell&#39;eccitabilità neurotossicità indotta dalla chemioterapia

La neurotossicità indotta dalla chemioterapia è una grave conseguenza del trattamento del cancro, che si verifica con alcune delle chemioterapie più comunemente utilizzate1,2. ...

L'obiettivo generale del seguente esperimento è identificare anomalie nella funzione nervosa in pazienti sottoposti a trattamento chemioterapico mediante studi sull'eccitabilità assonale. Questo viene ottenuto stimolando il nervo mediano al polso e registrando i potenziali d'azione sensitivi composti dal secondo dito o i potenziali d'azione motori composti dal muscolo abduttore del mignolo. Successivamente, viene prodotta una curva stimolo-risposta per determinare le variazioni della corrente di soglia necessaria per raggiungere un'ampiezza obiettivo, che viene monitorata in tempo reale mediante tecniche di rilevamento del soglia.Vengono registrati diversi parametri di eccitabilità nervosa in risposta a diversi schemi di stimolazione, che valutano marcatori della funzione dei canali ionici periferici e del potenziale di membrana al fine di analizzare la funzione nervosa; i risultati ottenuti mostrano le variazioni longitudinali dell'eccitabilità assonale sensitiva durante il trattamento chemioterapico e forniscono un metodo per rilevare tali cambiamenti in una fase precedente rispetto alle tecniche convenzionali. Il principale vantaggio di questa tecnica rispetto agli studi convenzionali di conduzione nervosa è che fornisce informazioni sulla funzione intrinseca della membrana assonale, inclusi i conduttori costitutivi, e non semplicemente sull'ampiezza e sulla velocità di conduzione. A dimostrare questa tecnica sarà la dottoressa Cindy Lin, docente senior in neuroscienze, e la dottoressa Susanna Park, ricercatrice post-dottorato del mio laboratorio per questo studio.I pazienti del protocollo vengono solitamente indirizzati da un oncologo per eseguire un test di eccitabilità nervosa di base prima dell'inizio della chemioterapia. Tutte le procedure dello studio devono essere approvate da un comitato etico ospedaliero o istituzionale, che esaminerà i pazienti per assicurarsi che non abbiano anamnesi né evidenze neurofisiologiche di base di neuropatia periferica, che non abbiano ricevuto precedenti trattamenti chemioterapici neurotossici e che non presentino controindicazioni per il test di eccitabilità. Eseguire protocolli di eccitabilità sensitiva e motoria sul nervo mediano utilizzando il sistema computerizzato semiautomatico Q track S e uno stimolatore lineare bipolare isolato a corrente costante con amplificatore.Iniziare la preparazione utilizzando un gel o una pad abrasivo per trattare la superficie cutanea al polso e all'avambraccio, riducendo così la resistenza cutanea, quindi applicare un disinfettante a base di alcol. Successivamente, preparare il sito di registrazione per i potenziali motori posizionando elettrodi non polari sulla parte centrale del muscolo abduttore del mignolo. Posizionare inoltre un elettrodo di riferimento quattro centimetri in direzione distale rispetto a questa sede per registrare i potenziali d'azione motori composti.Ora preparare il sito di registrazione per le registrazioni sensoriali utilizzando elettrodi ad anello posizionati rispettivamente alle articolazioni interfalangee prossimale e distale come elettrodo attivo e di riferimento per registrare i potenziali d'azione sensoriali composti. Posizionare anche una piastra neutra di terra per elettrochirurgia sul palmo con gel conduttivo e fissare le dita con nastro per stabilizzarle. A questo punto, assicurarsi di eliminare il più possibile il rumore elettrico nell'insieme del sistema di registrazione.Utilizzando un eliminatore di rumore da 50 hertz a 60 hertz di tipo humbug, posizionare un elettrodo stimolante riposizionabile sul nervo mediano al polso. Posizionare l'elettrodo anodico a 10 centimetri prossimalmente rispetto all'elettrodo stimolante, sopra l'osso. Stimolare ora il nervo mediano.Utilizzare l'elettrodo bipolare riposizionabile per individuare il sito con soglia minima, che verrà usato come sito di stimolazione per i passaggi successivi di questo protocollo. Una volta individuato il sito, posizionare un elettrodo non polare. Per iniziare il protocollo di eccitabilità, registrare una curva stimolo-risposta aumentando progressivamente lo stimolo fino a quando la risposta non raggiunge il valore massimo e non aumenta ulteriormente con un'intensità stimolatoria maggiore.L'ampiezza obiettivo per il tracciamento della soglia deve essere impostata automaticamente al 40% dell'ampiezza massima, corrispondente alla zona di pendenza più ripida sulla curva risposta allo stimolo. Le variazioni della corrente di soglia necessarie per raggiungere l'ampiezza obiettivo devono essere monitorate in tempo reale. Registrare diversi parametri di eccitabilità, inclusi la soglia, il ciclo di recupero elettrotonus e la relazione tra corrente e soglia. Valutare l'elettrotonus alla soglia utilizzando uno stimolo sottosoglia della durata di 100 millisecondi.Registrazione delle correnti polarizzanti: registrare la variazione della corrente soglia necessaria per mantenere l'ampiezza della risposta target. Dopo entrambe le fasi di depolarizzazione e di iperpolarizzazione della soglia, l'elettrotono fornisce una valutazione delle conduttanze intra-nodali e del potenziale di membrana, con risposte nella direzione iperpolarizzante al termine dell'impulso polarizzante strettamente associate al potenziale di membrana. Successivamente, valutare il ciclo di recupero mediante un paradigma a impulsi accoppiati, con uno stimolo condizionante iniziale sopra-massimale seguito a diversi intervalli da uno stimolo di prova compreso tra 2,5 millisecondi e 200 millisecondi.Dopo lo stimolo sopramassimale, risulta più difficile generare una risposta successiva, detta rachicinesia, che riflette l'inattivazione dei canali del sodio con gate a volta. Successivamente al periodo refrattario, si verifica un periodo di facilitazione noto come super eccitabilità. Infine, valutare la relazione tra soglia e corrente utilizzando correnti polarizzanti di 200 millisecondi, la cui intensità varia dal +50% al -100% della soglia.Utilizzando queste tecniche, i pazienti possono essere valutati sia in modo acuto che longitudinalmente durante il trattamento chemioterapico per accertare la neurotossicità acuta, facendo tornare i pazienti per una valutazione post-chemioterapia entro 48 ore dal trattamento e confrontando i risultati con quelli pre-trattamento. Per esaminare la neurotossicità cronica, le valutazioni effettuate prima dell'infusione chemioterapica possono essere confrontate longitudinalmente tra i diversi cicli di trattamento. Oltre ai test di eccitabilità assonale, dovrebbero essere utilizzate scale cliniche convenzionali di valutazione per accertare la neurotossicità indotta dalla chemioterapia, incluse il National Cancer Institute, common criteria for adverse events, neuropatia, sottoscala sensoriale, punteggio totale della neuropatia e valutazione dell'esito riferita dal paziente.I parametri chiave per la valutazione includono l'eccitabilità superiore, l'entità del cambiamento della soglia nei test elettrotosici, oltre ai parametri convenzionali come l'ampiezza di picco e la latenza. Per valutare il cambiamento complessivo dei parametri di eccitabilità durante il trattamento, calcolare un punteggio composito di eccitabilità. Il cambiamento di questi tre parametri deve essere sommato dall'inizio alla fine del trattamento per fornire un indicatore complessivo del cambiamento.Qui osserviamo esempi di modifiche nell'eccitabilità degli assoni sensoriali in pazienti trattati con oxaliplatino, con le registrazioni basali mostrate in nero e le registrazioni post-trattamento mostrate in bianco dopo quattro-sei mesi di terapia con oxaliplatino. Si ritiene che queste modifiche riflettano un danno assonale diffuso e un cambiamento del potenziale di membrana. Una volta padroneggiata, questa tecnica richiede meno di 10 minuti se eseguita correttamente; dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come effettuare le tecniche di eccitabilità esterna.

nerve-excitability-assessment-in-chemotherapy-induced-neurotoxicity

Research

Ricerca

JoVE Journal

Neuroscience

Neuroscienze

Il video dimostra l'analisi elettrofisiologica dei neuroni derivati da cellule staminali embrionali dopo l'esposizione alle neurotossine. Il trattamento di questi neuroni con neurotossine botuliniche riduce la frequenza delle correnti post-sinaptiche eccitatorie spontanee in miniatura, confermando l'inibizione della trasmissione sinaptica.

Una tecnica per valutare l'effetto inibitorio dell'esposizione alla tossina sulle correnti postsinaptiche eccitatorie in miniatura (mEPSC)

Fonte: Soukupová, M., et al. Microdialisi di amminoacidi eccitatori durante registrazioni EEG in ratti in movimento libero. J. Vis. Exp. (2018)Questo video dimostra la valutazione dei livelli di neurotrasmettitori eccitatori extracellulari nei ratti con induzione di epilessia cronica. Dopo aver impiantato una sonda di microdialisi nel cervello e aver confermato l'assenza di convulsioni utilizzando l'elettroencefalografia (EEG), viene raccolto il liquido extracellulare per valutare i livelli...

Valutazione dei livelli di neurotrasmettitori eccitatori nei ratti indotti da epilessia cronica

I migliori saggi di neurotossicità in vitro aiuterebbero l'identificazione di nuovi composti neuroprotettivi. Viene presentata l'utilità di un analizzatore cellulare basato sull'impedenza in tempo reale per determinare la citotossicità e la citoprotezione nelle linee cellulari neuronali e per delineare il coinvolgimento delle vie del secondo messaggero, acquisendo così informazioni sul meccanismo della neuroprotezione.

Cell Analyzer a base di impedenza in tempo reale come strumento per delineare molecolari meccanismi coinvolti nella neurotossicità e neuroprotezione in una linea cellulare neuronale

Viene descritto un protocollo personalizzato per differenziare le cellule ES di topo in popolazioni definite di neuroni altamente puri che esibiscono sinapsi funzionanti e un comportamento di rete emergente. L'analisi elettrofisiologica dimostra la perdita della trasmissione sinaptica in seguito all'esposizione ai sierotipi di neurotossina botulinica /A-/G e alla neurotossina tetanica.

Valutazione funzionale di neurotossine biologiche in Culture in rete di cellule staminali derivate dal Sistema Nervoso Centrale Neuroni

Presentiamo un protocollo per valutare i cambiamenti nella funzione neuromuscolare. La stimolazione nervosa elettrica percutanea è un metodo non invasivo che evoca risposte muscolari. Le proprietà elettrofisiologiche e meccaniche di queste risposte permettono di valutare la funzione neuromuscolare dal cervello al muscolo (a livello sopra-spinale, spinale e periferico).

Valutazione della Neuromuscolare Funzione Con percutanea stimolazione elettrica del nervo

Tecniche di eccitabilità assonale forniscono un potente strumento per esaminare la patofisiologia e cambiamenti biofisici che precedono gli eventi degenerativi irreversibili. Questo manoscritto viene illustrato l'utilizzo di queste tecniche sul nervo ulnare di ratti anestetizzati.

In Vivo Misurazione elettrofisiologica del nervo ulnare del ratto con test di eccitabilità assonale

APTrack è un plugin software sviluppato per la piattaforma Open Ephys che consente la visualizzazione dei dati in tempo reale e il monitoraggio della soglia elettrica a circuito chiuso dei potenziali d'azione neuronali. Abbiamo usato con successo questo in microneurografia per nocicettori umani in fibra C e nocicettori in fibra C e fibra Aδ di topo.

Monitoraggio della soglia elettrica a circuito chiuso in tempo reale open source per la ricerca traslazionale del dolore

In questo rapporto si descrive un metodo per schiacciare nervo sciatico mouse. Questo metodo utilizza pinze emostatiche immediatamente disponibili e facilmente riproducibile e produce completo schiacciamento del nervo sciatico. Inoltre, si descrive un metodo per preparare supporti muscolo intero adatti per l'analisi di rigenerazione nervosa dopo schiacciamento del nervo sciatico.

Riproducibile nervo sciatico Crush mouse e successiva valutazione da parte della Rigenerazione intera analisi Muscle Monte

Cellule ensheathing olfattive (OECs) sono cellule della cresta neurale che permettono la crescita dei neuroni olfattivi primari. Questa proprietà specifica può essere utilizzato per il trapianto cellulare. Presentiamo qui un modello di trapianto cellulare basata sull'uso di OECs in un modello di lesione del nervo laringeo.

Il trapianto di cellule olfattive ensheathing per valutare il recupero funzionale dopo Peripheral Nerve Injury

Le microglia (cellule immunitarie del cervello), vengono utilizzate come biosensore surrogato per determinare come le nanoparticelle influenzano la neurotossicità. Descriviamo una serie di esperimenti progettati per testare la risposta microgliale alle nanoparticelle e l'esposizione dei neuroni ipotalamici al surnatante della microglia attivata per determinare la neurotossicità.

Microglia come un biosensore surrogato per determinare nanoparticelle neurotossicità

Scopri la valutazione dell'eccitabilità nervosa per rilevare precocemente la neurotossicità indotta dalla chemioterapia. Questo metodo consente di monitorare i cambiamenti della funzione assonale nei pazienti oncologici.

Nerve valutazione dell'eccitabilità neurotossicità indotta dalla chemioterapia

Esplora altri video