O SFEMG é comumente usado para testes diagnósticos em pacientes com suspeita de formas autoimunes, adquiridas e genéticas da doença da JNM. O SFEMG é considerado o exame mais sensível para o diagnóstico do distúrbio da JNM, miastenia gravis20,21. A estimulação nervosa repetitiva (RNS) é outro método mais comumente usado em testes diagnósticos clínicos e envolve a estimulação de um nervo periférico com uma sequência de estímulos e a quantificação da resposta do potencial de ação muscular composto somado do músculo inervado 5,22. O RNS tem demonstrado consistentemente ter sensibilidade significativamente menor em comparação com o SFEMG23,24. A vantagem do SFEMG reside na capacidade de avaliar seletivamente as fibras musculares individuais e quantificar não apenas a falha na transmissão da JNM (bloqueio), mas também a variabilidade (jitter)2,25,26. Embora seja um teste estabelecido e sensível no ambiente clínico, o SFEMG tem sido aplicado com pouca frequência em pesquisas pré-clínicas 4,5,9,10,11,12,13,14,15,16 . Modelos animais de doenças neuromusculares desempenham um papel fundamental na determinação dos mecanismos subjacentes das doenças humanas e no desenvolvimento de intervenções terapêuticas. A capacidade de aplicar medidas de resultados e biomarcadores, como SFEMG, em diferentes espécies pode agilizar e agilizar a transição de descobertas pré-clínicas promissoras para estudos clínicos em humanos27. Por exemplo, um estudo multicêntrico no Japão concentrou-se no estabelecimento de valores de referência para SFEMG usando agulhas concêntricas em seres humanos saudáveis. O estudo indicou que os valores de corte recomendados para DLM individual foram de 58,8 μs para SFEMG estimulado no músculo extensor comum dos dedos (EDC)28. Vale ressaltar que o músculo gastrocnêmio não é comumente submetido ao SFEMG, sendo o EDC o músculo mais próximo estudado nesse contexto. Consequentemente, observou-se que os valores de jitter que obtivemos de ratos foram menores do que os relatados em estudos clínicos. Essas discrepâncias sugerem que a distribuição do fator de segurança varia dependendo do músculo e da espécie em consideração.
Neste relatório, apresentamos uma abordagem passo a passo para a aplicação de SFEMG estimulado em roedores, incluindo etapas para preparação animal, colocação de eletrodos, registro do potencial de ação de fibra única e análises. Além disso, apresentamos dados representativos em um modelo induzido de falha de NMJ (administração de rocurônio) para ajudar a demonstrar claramente os conceitos de aumento de jitter e bloqueio, bem como o conceito de tudo ou nada de um único potencial de ação de fibra no registro SFEMG. Anteriormente, em um estudo experimental, um rato sem o agente bloqueador mostrou uma pequena alteração no MCD (cerca de 10 μs) sem bloqueio nos primeiros 3000 s. Em contraste, um rato injetado com 0,08 mg/Kg de vecurônio exibiu aumento do jitter após 200 s, levando ao bloqueio em torno de 500 s, com um MCD inicial de cerca de 50 μs, consistente com nossos resultados17. Estabelecer a dosagem correta de rocurônio nos ratos foi essencial para atingir o nível desejado de bloqueio neuromuscular e, ao mesmo tempo, mitigar possíveis complicações. Enquanto vários estudos empregaram dosagens variando de 0,1 mg/kg a 5 mg/kg para induzir paralisia muscular 17,29,30, optamos por uma dosagem de 0,05 mg/kg. Essa escolha se alinha com o reconhecimento de que o comprometimento da JNM se inicia antes do início da paralisia muscular.
A aquisição de respostas de potencial de ação de fibra única usando SFEMG envolve várias etapas cruciais. Notavelmente, a obtenção de registros seletivos requer prática para realizar várias tarefas simultaneamente, incluindo a estimulação nervosa adequada enquanto adquire respostas adequadas. Durante as gravações, o eletrodo de gravação SFEMG é cuidadosamente inserido e ajustado com movimentos pequenos e constantes para minimizar o trauma muscular e melhorar o rendimento. Uma vez identificado um potencial de ação, pequenos ajustes na estimulação e no registro da posição do eletrodo devem ser feitos para otimizar a amplitude e a "nitidez" do potencial de ação de uma única fibra (curto tempo de subida). Uma vez identificado um potencial e otimizado a amplitude e o tempo de subida, os movimentos dos eletrodos devem ser minimizados para garantir a estabilidade das respostas de tudo ou nada. O posicionamento estável dos eletrodos é crucial, pois mesmo pequenas mudanças na posição da agulha de registro podem resultar em flutuações nas características do potencial de ação, incluindo forma, amplitude e latência. É importante garantir que os potenciais de ação sejam estáveis e estejam em conformidade com a aparência de tudo ou nada. A variabilidade das respostas pode estar relacionada ao movimento do eletrodo ou à sobreposição de múltiplos potenciais de ação de fibra única de diferentes NMJs. Juntos, esses fatores desempenham papéis fundamentais na obtenção de reprodutibilidade e medição estável do potencial de ação 2,26. Além disso, a exclusão dos SFAP com jitter inferior a 4 μs das análises é uma abordagem prudente para garantir a fiabilidade dos resultados. Esse critério rigoroso ajuda a evitar a inclusão de potenciais que poderiam ser artefatos induzidos por estimulação muscular direta, aumentando assim a precisão da avaliação11. Outro fator importante nos estudos de jitter de estimulação é a estimulação subliminar, particularmente em condições patológicas, onde muitos picos aparentemente aumentaram o jitter. É essencial confiar no operador para garantir que a intensidade do estímulo exceda o limite para todos esses picos, pois essa determinação não pode ser feita retrospectivamente31.
A técnica SFEMG estimulada descrita neste manuscrito utiliza um eletrodo SFEMG especializado em vez de um eletrodo de agulha de eletromiografia concêntrica padrão. Nosso eletrodo SFEMG apresenta uma superfície de registro de 0,0005 mm2, em contraste com a superfície de registro de aproximadamente 0,019 mm2 de um eletrodo de agulha de eletromiografia concêntrica de tamanho pediátrico padrão. Essa distinção é crucial, pois eletrodos de agulha concêntricos maiores, com menos seletividade devido às suas superfícies de registro maiores, podem ser adequados para SFEMG voluntário para capturar pares de potencial de ação aparentes de fibra única. No entanto, na estimulação SFEMG, onde vários axônios ou unidades motoras são frequentemente estimulados simultaneamente, o emprego de eletrodos de agulha concêntricos maiores torna-se mais desafiador7.
Algumas limitações devem ser consideradas. Também é importante ressaltar que o SFEMG não pode determinar o mecanismo subjacente a um defeito na transmissão neuromuscular, como pode ser alcançado com registros intracelulares realizados ex vivo27. Outra consideração essencial em relação ao SFEMG é sua limitação no registro seletivo de tipos específicos de fibras musculares. Consequentemente, os registros do SFEMG provavelmente representam uma mistura variável de diferentes tipos de fibras musculares5.