10 settembre 2014
Lo scopo di questo video è presentare la tecnica di biopsia del muscolo scheletrico di Bergström modificata su soggetti umani.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di utilizzare la tecnica di Bergstrom modificata per realizzare un campione di biopsia del muscolo scheletrico dal vasto laterale di un volontario umano. Ciò si ottiene anestetizzando prima la pelle e il tessuto sottocutaneo nel sito della biopsia. Nella seconda fase, viene praticata un'incisione attraverso il tessuto sottocutaneo della pelle e la fascia che si sovrappone al muscolo scheletrico.
Successivamente, l'ago da biopsia viene fatto avanzare attraverso le incisioni nel muscolo scheletrico e il campione bioptico viene raccolto nella fase finale. L'ago per biopsia viene rimosso con cura e l'incisione viene chiusa con adesivo chirurgico. In definitiva, i campioni di biopsia del muscolo scheletrico possono essere preparati per le analisi istologiche e analizzati per le alterazioni biochimiche e l'espressione di proteine e geni specifici in varie condizioni di esercizio.
Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della fisiologia del muscolo scheletrico, come ad esempio quali sono le risposte biochimiche, molecolari e cellulari all'esercizio fisico intenso. A dimostrare la procedura saranno il Dr.Gerald Ferris, il medico del nostro ospedale locale, e Maschi Tanaka, un tecnico del nostro laboratorio. Dopo aver ottenuto il consenso informato, istruire il soggetto a sdraiarsi supino su un tavolo imbottito con la coscia esposta, posizionare la gamba in modo rilassato con un piccolo asciugamano arrotolato sotto il tallone in modo tale che il ginocchio sia completamente esteso e sollevato di circa un centimetro.
Successivamente, istruire il soggetto a contrarre momentaneamente il muscolo della coscia esposto in modo che il vasto sito della biopsia laterale possa essere visualizzato appena prima della fascia. Lata circa un terzo della distanza tra la parte superiore della rotula e il grande trocanter. Quindi utilizzare un tagliacapelli per rimuovere i peli da una regione di circa 15 x 15 centimetri attorno al sito della biopsia e sterilizzare l'area con tamponi pre-imbevuti di un antisettico topico per prelevare la biopsia utilizzando DPI adeguati e una tecnica settica.
Per prima cosa spruzzare cloruro di etile sul sito dell'incisione fino a quando la pelle non sembra sbiancare. Successivamente, inserire un ago da 25 gauge orizzontalmente nel derma, aspirare l'ago ed erogare circa 100 microlitri di lidocaina per produrre una bolla di diametro da due a quattro millimetri sotto la superficie della pelle. Quindi far avanzare l'ago nel tessuto sottocutaneo, aspirare nuovamente ed erogare circa un millilitro di lidocaina per formare un'altra bolla.
Una volta che la seconda bolla si è attenuata, inserire l'ago nel sito di incisione, fermandosi superficialmente alla fascia, aspirare l'ago un'ultima volta, quindi iniettare lentamente i restanti quattro millilitri di lidocaina mentre si ritira l'ago dalla coscia. Dopo due o tre minuti, sondare leggermente il sito della biopsia con la punta di un bisturi sterile per confermare l'anestesia. Quando il sito è pronto, praticare un'incisione diritta di un centimetro attraverso la pelle e i tessuti sottocutanei con un angolo di 45 gradi rispetto al femore.
Quindi, una volta in ogni direzione, inserire il bisturi abbastanza in profondità da praticare un'incisione attraverso la fascia nel muscolo. In generale, gli individui che non conoscono questo metodo devono essere pazienti poiché imparano a percepire il cambiamento di resistenza tra il tessuto sottocutaneo e la fascia quando somministrano l'anestetico locale e quando tagliano la pelle, il tessuto sottocutaneo e la fascia. Ora introduci l'ago da biopsia nel tessuto con la stessa angolazione con cui è stata praticata l'incisione fino a quando la punta non entra nella fascia.
Far avanzare l'ago appena oltre la fascia con un angolo verso il basso mentre avanza nel muscolo. Istruire il soggetto a rimanere rilassato e a non contrarre il muscolo della coscia durante l'avanzamento dell'ago. Quindi, una volta che l'ago da biopsia è in posizione, aprire una siringa monouso da 60 millilitri fino al segno da 40 a 50 millilitri per creare un'aspirazione all'interno dell'ago da biopsia.
Estrarre il trocar interno di circa un centimetro per aprire la finestra della cannula esterna mantenendo la posizione della cannula esterna all'interno del muscolo. Quindi chiudere rapidamente il trocar interno per tagliare e raccogliere il campione muscolare. Quindi, aprire il rubinetto di arresto per rilasciare l'aspirazione e ruotare l'ago per biopsia di 90 gradi, ripetendo il processo fino a tre volte per un totale di quattro clip.
Quindi rimuovere l'ago da biopsia dalla coscia dopo aver rimosso l'ago. Tirare indietro il trocar interno di un centimetro e ispezionare visivamente il lume della cannula esterna per stimare se è stata raccolta una quantità adeguata di tessuto. Applicare una pressione diretta sul sito della biopsia con una garza sterile e un impacco di ghiaccio per 10-15 minuti.
Durante questo periodo, rimuovere il tessuto dall'ago da biopsia Dopo la glassa, chiudere l'incisione con una mano mentre si applica un singolo strato di adesivo chirurgico sopra l'incisione asciutta con l'altra. Dopo che l'adesivo si è indurito per circa 90 secondi, applicare le chiusure del nastro perpendicolare all'incisione, quindi posizionare tre o quattro garze non sterili da due pollici per due pollici sul sito dell'incisione e fissarle con un involucro adesivo autoadesivo per applicare una pressione diretta sul tessuto. Infine, fornire al soggetto istruzioni verbali e scritte sulla corretta cura delle ferite, sulle reazioni normali e anormali e sulle linee guida per l'attività per i successivi, da uno a quattro giorni.
In uno studio crossover randomizzato controllato con placebo, gli atleti di resistenza maschi hanno corso su tapis roulant per tre ore al 70% VO O2 max e hanno consumato una bevanda al 6% di carboidrati o placebo a una velocità di un litro all'ora. Le biopsie del tessuto muscolare scheletrico sono state eseguite prima e dopo l'esercizio e l'espressione genica di varie citochine è stata osservata aumentare nel tessuto muscolare scheletrico ottenuto da atleti di resistenza esperti dopo tre ore di corsa, è interessante notare che, nonostante non abbia alcun effetto sul muscolo scheletrico, è stato osservato che l'esaurimento del glicogeno, l'assunzione di carboidrati attenua i livelli di mRNA di IL sei e IL otto dopo il suo sviluppo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della fisiologia muscolare per esplorare principi come l'utilizzo del substrato di carburante durante diverse intensità di esercizio, il danno muscolare indotto dall'esercizio e la segnalazione intercellulare, tra gli altri.
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Questo video illustra la tecnica modificata di biopsia muscolare scheletrica di Bergström su soggetti umani. La procedura si concentra sull'ottenimento di un campione di biopsia muscolare dal vasto laterale per ulteriori analisi.
La tecnica modificata di biopsia del muscolo scheletrico di Bergström consente un prelievo preciso del tessuto muscolare umano, supportando studi meccanicistici in fisiologia dell'esercizio e ricerca metabolica. Questa capacità è fondamentale per convalidare bersagli molecolari e quantificare le risposte biochimiche agli interventi nei percorsi traslazionali e preclinici. Un accesso affidabile a campioni di tessuto umano di alta qualità migliora la fiducia predittiva e orienta le decisioni di portafoglio con adeguamento del rischio nello sviluppo precoce della scoperta e dei biomarcatori.
Questa tecnica di biopsia si integra all'interfaccia tra la fase iniziale della scoperta, la validazione del bersaglio e la ricerca traslazionale, fornendo campioni critici di tessuto umano per analisi molecolari e cellulari.