Un modello murino della formazione muscolare da stimolazione elettrica neuromuscolare

Un modello murino di stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES), una modalità sicuro ed economico clinica, ai muscoli compartimento anteriore viene descritto. Questo modello ha il vantaggio di modificare un dispositivo facilmente disponibile clinica allo scopo di elicitare contrazioni muscolari mirate e specifiche nei topi.

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di dimostrare un modello murn di allenamento muscolare utilizzando la stimolazione elettrica neuromuscolare. Ciò si ottiene adattando prima un elettrodo di superficie clinicamente disponibile, progettato per l'uso negli esseri umani, a un elettrodo di superficie che può essere utilizzato nei topi, successivamente anestetizzare e posizionare l'animale per la stimolazione. Quindi posizionare l'elettrodo di superficie direttamente sopra il nervo fibulare profondo appena distale alla testa del perone.

Il passaggio finale consiste nell'eseguire il protocollo di stimolazione dei muscoli del ricciolo anteriore. In definitiva, l'analisi istologica mostra un aumento della vascolarizzazione del muscolo scheletrico e il test contrattile in situ mostra un aumento della forza satanica di picco. Ciao, mi chiamo Fabrizio.

Sono assistente professore presso il Dipartimento di Medicina Fisica e Riabilitazione dell'Università di Pittsburgh e direttore del Laboratorio di Riabilitazione Cellulare. Oggi vi mostreremo un modello speculare di allenamento muscolare utilizzando la stimolazione elettrica neuromuscolare. In questa prima parte della dimostrazione, ti mostreremo come modificare un elettrodo di superficie clinicamente disponibile in un elettrodo che puoi utilizzare per stimolare il muscolo scheletrico nei topi.

Nella seconda parte, dimostreremo come implementare questo protocollo di stimolazione elettrica neuromuscolare nei vostri esperimenti e nello sviluppo di modelli animali che imitano da vicino le modalità. L'uso della clinica è importante perché può aiutarci a rispondere a domande relative alla fisiologia del muscolo scheletrico, come ad esempio come l'attivazione muscolare innesca risposte meccanotrasduttive, e in questo possiamo esaminarlo a livello molecolare, cellulare e tissutale. Ciao, mi chiamo Ricardo Ferrari.

Sono uno studente di dottorato HD presso il Dipartimento di Fisioterapia dell'Università di Pittsburgh. Vicino al l'elettrostimolazione muscolare è una procedura comune utilizzata in una clinica per aumentare la forza muscolare e migliorare la guarigione muscolare. Tuttavia, rimangono molte domande sui parametri ottimali che dovrebbero essere utilizzati.

Questo modello animale può aiutare nello sviluppo di protocolli di stimolazione elettrica specifici per l'uso in ambito clinico. Per preparare l'elettrodo, inizia piegando due spilli d'oro lunghi sei millimetri con un angolo di 90 gradi. Quindi, esporre circa sette centimetri di due fili di rame rimuovendo l'isolamento esterno.

Quindi saldare i fili dai connettori ai due pin dorati, che sono posizionati a circa 3,5 millimetri di distanza. Dopo quel punto, il tubo termoretraibile sopra il collegamento tra i fili di rame e i pin d'oro per l'isolamento e la stabilizzazione riscalda il tubo termoretraibile, assicurarsi che i pin d'oro siano paralleli l'uno all'altro e incollarli attraverso il circuito stampato in modo che le punte siano allineate. Successivamente, incorporare i perni in più applicazioni di resina epossidica trasparente, consentendo alla resina epossidica di asciugarsi completamente tra le applicazioni alla fine, carteggiare la resina epossidica per esporre le punte dei perni d'oro.

Quindi, utilizzare un voltmetro per verificare che i cavi non siano in cortocircuito elettrico. Quindi utilizzare un tubo di plastica per isolare i pin metallici del connettore del cavo femmina a due vie. Quindi, collegare i cavi degli elettrodi dal dispositivo NMES al connettore del cavo femmina a due vie.

Tutte le procedure sono state esaminate e approvate dall'Università di Pittsburgh Iacuc e sono state eseguite in PHS Assured e alac. Programmi e strutture accreditati a livello internazionale anestetizzano l'animale tramite inalazione di fluoro. L'animale deve rimanere anestetizzato per tutta la sessione NMES.

L'anestesia deve essere confermata utilizzando un test del riflesso dell'estensore del dito del piede. Quindi posizionare l'animale in posizione sdraiata laterale. Successivamente radere l'arto posteriore, pulirlo con alcool, pulire l'elettrodo con candeggina al 3%.

Quindi, con l'acqua, impostare i parametri di stimolazione tra cui la durata dell'impulso di 150 microsecondi e una frequenza di 50 PP s. Quindi impostare il tempo di stimolazione su cinque secondi con una rampa di 0,5 secondi verso l'alto e una rampa verso il basso di 0,5 secondi. Ciò consentirà al muscolo di acclimatarsi gradualmente alla stimolazione ed è più confortevole per l'animale.

Successivamente, imposta il tempo di spegnimento tra le contrazioni su 10 secondi. Questo può essere regolato a seconda dell'effetto desiderato, ma la riduzione dei tempi di spegnimento si tradurrà in un inizio più rapido dell'affaticamento muscolare. Successivamente, sterilizzare l'elettrodo con candeggina al 3% e quindi acqua e applicare gel conduttore sull'elettrodo per la stimolazione dei muscoli del compartimento anteriore, compreso il muscolo tibiale anteriore e l'estensore delle dita più lungo posizionare l'elettrodo di superficie direttamente sopra il nervo perineale comune dell'animale situato appena distalmente al condilo femorale laterale.

Il posizionamento dell'elettrodo è confermato quando la stimolazione provoca la dorsiflessione completa della caviglia e la piena estensione delle dita. D'altra parte, la dorsiflessione della zampa senza estensione delle dita suggerisce che viene stimolato solo il muscolo tibiale anteriore. Successivamente, iniziare l'intensità NMES a nove milliampere completare due serie di contrazioni per un totale di 20 contrazioni con un riposo di cinque minuti tra le serie durante il periodo di riposo, viene eseguita la stimolazione dell'arto controlaterale.

Ora posiziona l'animale nella camera di recupero. Dopo quattro settimane di NMES in topi skid MDX di età compresa tra tre e cinque mesi, la colorazione del muscolo scheletrico ematina ed eoin non rivela alcun aumento del numero di fibre nucleate centralmente rispetto alle controparti di controllo non stimolate. Ciò suggerisce che l'applicazione di NMES non avvia la cascata di rigenerazione della degenerazione.

L'immunoistochimica del CD 31 come marcatore delle cellule endoteliali rivela che, rispetto ai topi di controllo che non hanno ricevuto alcuna stimolazione, quattro settimane di NMES hanno provocato una significativa angiogenesi del muscolo trattato. Questa figura mostra l'aumento della forza titanica di picco dei muscoli trattati con NMES rispetto ai muscoli di controllo non trattati. Una volta padroneggiata questa tecnica, il completamento del protocollo dovrebbe richiedere circa 15 minuti per animale.

La parte più difficile di questo protocollo è trovare il giusto posizionamento per l'elettrodo per suscitare la risposta muscolare desiderata. Grazie per aver guardato. Non esitate a contattare il nostro laboratorio in caso di domande.