$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Os distúrbios musculoesqueléticos afligem milhões de pessoas e são uma das principais causas de incapacidade em todo o mundo1. Apesar disso, os distúrbios musculoesqueléticos são pouco estudados e menos compreendidos em comparação com outros distúrbios crônicos prevalentes (por exemplo, câncer e diabetes). Além disso, projeta-se que a prevalência de incapacidades associadas a distúrbios musculoesqueléticos aumente, o que ressalta a importância de pesquisas que investiguem os mecanismos moleculares e as vias celulares que sustentam o desenvolvimento e a progressão das doenças musculoesqueléticas. Consequentemente, há uma necessidade crescente de metodologias que permitam uma melhor compreensão das doenças musculoesqueléticas em nível molecular e facilitem o desenvolvimento de terapias inovadoras.
A lesão de nervos periféricos está associada a ~3% dos casos de trauma e é uma causa comum de morbidade em pacientes com trauma ortopédico2. No entanto, um tratamento preciso que resgate as funções nervosas e reverta a atrofia muscular associada à lesão traumática dos nervos periféricos (TPNI) permanece indescritível3. Portanto, estudos em modelos murinos são fundamentais para avaliar a eficácia dos tratamentos experimentais de TPNI; no entanto, o campo carece de modelos animais previsíveis de transecção nervosa que permitam medições confiáveis de recuperação funcional ou caracterização da regeneração nervosa. Em seu estudo incluído nesta coleção de métodos, Lee et al. descrevem um modelo TPNI que garante um padrão fixo de lesão e facilita a medição da recuperação funcional4. Em geral, a recuperação funcional após a TPNI depende da gravidade da lesão, e uma grande vantagem do protocolo descrito por Lee et al.4 é o uso de um dispositivo digital calibrado que monitora a variação da pressão em tempo real durante a cirurgia de esmagamento do nervo. Isso limita a variabilidade na gravidade da lesão induzida e, posteriormente, a recuperação.
A osteoartrite (OA) é a principal causa de incapacidade que afeta as extremidades inferiores em idosos e, portanto, constitui um grande fardo social e econômico5. Existem modelos murinos que mimetizam as fases do desenvolvimento da OA, incluindo o modelo amplamente utilizado de desestabilização do menisco medial (DMM) da OA pós-traumática 6,7. O artigo de Dunning et al. apresenta um modelo de desestabilização e arranhão da cartilagem (DCS) da OA, que é uma versão modificada do modelo DMM e envolve a transmissão de mais danos à cartilagem pela introdução de três arranhões na superfície da cartilagem8. O modelo DCS representa um modelo acelerado de OA e é adequado para estudos com foco na formação de osteófitos, inflamação sinovial, remodelação óssea e medições de dor durante as fases iniciais da OA. O modelo também recapitula os danos infligidos diretamente à cartilagem durante cirurgias artroscópicas e outras intervenções clínicas.
Vários estudos mecanísticos inviáveis em camundongos podem ser realizados em células cultivadas, o que ressalta a importância de experimentos in vitro que complementem os estudos in vivo . As células primárias são uma importante ferramenta de pesquisa, pois recapitulam as condições endógenas in vivo com mais fidelidade do que as linhagens celulares estáveis. Nesse sentido, o desenvolvimento de protocolos que facilitem o isolamento de células primárias viáveis de diferentes tecidos musculoesqueléticos é essencial para o avanço das pesquisas nesse campo. O artigo de Jagadeeshaprasad et al. detalha uma metodologia para a digestão enzimática e mecânica do prepúcio humano recém-nascido para isolar simultaneamente três tipos de células primárias: queratinócitos, fibroblastos e células de Schwann (SCs)9. O isolamento de SCs da pele representa um grande avanço que este protocolo introduz nos protocolos bem estabelecidos de isolamento de queratinócitos e fibroblastos. O protocolo facilita a co-cultura dos três tipos de células, o que é essencial para estudos que investigam os papéis potenciais das CTs na modulação da homeostase e funções de queratinócitos e fibroblastos.
Superexpressão e knockdown são abordagens comumente usadas para estudar as funções dos genes. Embora esses experimentos sejam conduzidos de forma fácil e rotineira em culturas de células in vitro, é mais desafiador manipular a expressão gênica in vivo devido aos desafios em alcançar a entrega eficiente de DNA plasmidial ou pequeno RNA interferente para as células/tecidos alvo. Hain e Waning descrevem um protocolo fácil para eletroporar o plasmídeo de DNA no músculo esquelético de camundongo para superexpressar a proteína codificada nas miofibras10. Uma grande desvantagem dos protocolos existentes para injetar ou eletroporar plasmídeos de DNA nos músculos esqueléticos é o impacto negativo desses procedimentos na contratilidade muscular. O protocolo introduzido por Hain e Waning10 aborda essa limitação, pois não compromete a contratilidade do músculo esquelético, o que permite a avaliação da contratilidade muscular como um resultado funcional da variação da expressão proteica.
A microtomografia computadorizada (μCT) é uma modalidade de imagem comumente utilizada para avaliar a estrutura tridimensional (3D) do osso11. A μCT é o padrão-ouro para imagens ósseas humanas na clínica e é amplamente utilizada na avaliação da estrutura óssea e da regeneração óssea em estudos pré-clínicos12. A μCT envolve um grande número de imagens de raios-X obtidas de osso mineralizado, que inerentemente tem excelente contraste com o raio-X. Quando usado para avaliar a formação óssea durante o processo de cicatrização da fratura, o μCT fornece informações detalhadas sobre a estrutura 3D e a densidade do calo em cicatrização. Embora a quantificação do osso íntegro usando μCT esteja bem estabelecida, há uma falta de consenso sobre um protocolo de μCT para a avaliação do calo da fratura. Wee et al. fornecem um protocolo padronizado e passo a passo para avaliação precisa do calo da fratura durante diferentes fases da consolidação da fratura óssea13. O protocolo utiliza uma plataforma de análise de última geração que permite a visualização de imagens, realinhamento e segmentação de calos. Essa contribuição ajudará a estabelecer uma abordagem mais padronizada e consistente para a análise de calos de fratura em todo o campo.
Em resumo, esta coleção de métodos apresenta protocolos experimentais usados em uma ampla gama de tecidos musculoesqueléticos: osso, cartilagem, nervo periférico, músculo esquelético e pele. Esperamos que esta coleção seja útil para recém-chegados, bem como para especialistas no campo de rápido crescimento da pesquisa musculoesquelética. O futuro do campo será grandemente aprimorado pelos esforços contínuos com o objetivo de desenvolver novas metodologias de pesquisa. Os esforços para estabelecer novos modelos murinos para distúrbios musculoesqueléticos e desenvolver abordagens inovadoras para a administração local e direcionada de terapêuticas aos tecidos musculoesqueléticos são especialmente valiosos.