Medida repetida de actividade muscular respiratória e Ventilação no rato modelos de doença neuromuscular

O objetivo geral deste procedimento é medir repetidamente a atividade dos músculos respiratórios e a ventilação ao longo da progressão da doença. Após a implantação cirúrgica de um dispositivo de telemetria com eletrodos de eletromiografia inseridos em músculos selecionados. Este método pode ser utilizado para responder perguntas fundamentais sobre como os músculos respiratórios acessórios compensam a função diafragmática prejudicada após doença ou lesão.

A principal vantagem desta técnica é que a ventilação e a atividade muscular respiratória podem ser medidas no mesmo camundongo livre para se comportar naturalmente ao longo da progressão da doença. Este método pode fornecer informações sobre o diagnóstico e tratamento da ELA, mas também pode ser aplicado a outros modelos de doenças neuromusculares ou lesões medulares. Comece preparando os eletrodos para EMG.

Use uma tesoura reservada para manipular fios para cortar as extremidades distais, deixando aproximadamente três centímetros de fio para alcançar o músculo-alvo. Em seguida, use um bisturi para remover 0,5 centímetro da cobertura plástica sem cortar o próprio fio. Depois, use ferramentas para manipulação de fios para esticar as extremidades dos fios a quatro ou cinco vezes seu comprimento original.

Retalhe o fio exposto dos eletrodos para que tenham 0,5 centímetro de comprimento. Em seguida, prepare tampas para os eletrodos para cobrir as extremidades dos fios, cortando tubos de 0,25 centímetro da cobertura plástica removida anteriormente. Após anestesiar o camundongo, realize uma compressão no dedo do pé e outra na cauda para verificar se o camundongo está completamente anestesiado pela ausência de reação.

Em seguida, transfira o camundongo para o local cirúrgico e coloque o cone nasal para manter a anestesia durante o procedimento. Aplique pomada oftálmica lubrificante para prevenir o ressecamento dos olhos durante a cirurgia. Corte as unhas das patas do lado ipsilateral ao local cirúrgico para reduzir a chance de o camundongo arrancar os fios ou causar feridas ao coçar durante o processo de cicatrização.

Raspe o camundongo para expor um local cirúrgico entre a orelha e o ombro. Em seguida, alterne a limpeza do local cirúrgico com desinfetante e, depois, com isopropanol. Para iniciar a implantação, puxe o membro anterior em direção ao pé ipsilateral para deslocar caudalmente a escápula, proporcionando acesso cirúrgico aos músculos escaleno e trapézio.

Use uma pinça curva romba para segurar a pata dianteira ipsilateral ao local cirúrgico e fixe a pata no lugar com fita adesiva. Após calçar um novo par de luvas cirúrgicas, use o bisturi para fazer uma incisão oblíqua de dois centímetros entre o ombro e a orelha. Em seguida, com duas pinças de laminectomia em cada mão, puxe para trás o tecido adiposo e afaste os músculos trapézio e platisma para expor a fáscia que cobre os músculos esternocleidomastoideo e escaleno.

Utilize o músculo esternocleidomastoide pálido e o nervo frênico como pontos de referência para identificar os músculos escalenos. Observe que o nervo frênico corre paralelo aos músculos escalenos, enquanto o esternocleidomastoide está situado inferiormente. Os músculos escalenos estendem-se obliquamente das vértebras cervicais até as costelas, sob o músculo trapézio.

As sondas biopotenciais serão inseridas no músculo escaleno anterior, que pode ser identificado como o músculo que corre adjacente ao nervo frênico. Em seguida, faça um bolsão para o transmissor inserindo as pontas de uma tesoura de separação tecidual sob a pele do camundongo e abrindo-as até que se forme um bolsão ligeiramente maior que a largura do transmissor. Lave o bolsão com soro fisiológico estéril morno.

Em seguida, insira o transmissor com o lado mais plano voltado para o músculo. Posicione o transmissor de modo que ele fique plano e os fios saiam do bolso paralelamente entre si, e não torcidos. Conduza os cabos do transmissor até os músculos escaleno e trapézio, de forma que os dois conjuntos de eletrodos de biopotencial fiquem planos e paralelos entre si.

Em seguida, utilize a pinça de laminectomia para separar o escaleno anterior dos músculos circundantes. Então, insira uma agulha de 25 gauge através do músculo escaleno perpendicularmente às fibras musculares. Insira um eletrodo na ponta da agulha e, em seguida, retire a agulha do músculo, deixando o eletrodo inserido no músculo até o isolamento do fio.

Registre qual cor dos eletrodos é inserida em qual músculo. Aplique uma gota de adesivo de cianoacrilato em uma agulha de calibre 21 para facilitar a aplicação da cola nos eletrodos. Em seguida, coloque o adesivo na extremidade exposta do fio próxima ao músculo onde o eletrodo é inserido.

Deslize rapidamente a cápsula do eletrodo sobre o fio, de modo que nenhum trecho do fio fique exposto entre a cápsula e o músculo. Corte o excesso de fio distal à cápsula e aplique uma gota de adesivo de cianoacrilato na extremidade da cápsula e do fio. Aguarde o tempo necessário para que a cola polimerize antes de soltar.

A seguir, insira o eletrodo de polaridade oposta paralelamente ao primeiro, no mesmo músculo e da mesma maneira. Esse eletrodo deve estar a um ou dois milímetros de distância do primeiro. Repita o procedimento para inserir eletrodos no músculo trapézio, localizado logo anterior ao músculo escaleno, conforme mostrado aqui.

Em seguida, verifique se os fios condutores estão fixos no lugar e se há folga suficiente nos fios para que o animal realize movimentos corporais sem puxar os fios. Então, remova cuidadosamente a fita que prende o membro anterior. Puxe o coxim adiposo de volta sobre o músculo e use-o para cobrir os fios inseridos.

Em seguida, puxe suavemente as abas de pele de volta para alinhar a incisão. Pince uma parte das abas de pele com pinça curva e aplique uma pequena linha de adesivo de cianoacrilato ao longo dessa linha. Injete 0,1 mililitros de carprofeno por via subcutânea para aliviar a dor pós-operatória enquanto o animal ainda estiver sob anestesia.

Retire o animal do cone nasal e coloque-o em uma gaiola limpa dentro do incubador pré-aquecido até que o animal esteja acordado e se movendo pela gaiola voluntariamente. Coloque o camundongo na câmara de pletismografia por pelo menos uma hora para aclimatá-lo antes da gravação de EMG e pletismografia. Antes da gravação, mas após a calibração, ligue o transmissor colocando um ímã forte a menos de 2,5 cm do animal implantado.

Uma luz vermelha na frente do receptor indicará quando o transmissor estiver ligado. Inicie a aquisição usando o menu suspenso denominado Aquisição e escolha Iniciar Aquisição. Embora a duração da gravação possa variar conforme o experimento, uma gravação típica de pletismografia e EMG dura de uma a três horas.

Quando a aquisição for concluída, desligue o transmissor com um ímã e devolva o animal à sua gaiola de alojamento. A seguir, são apresentados os traçados de WBP e EMG dos músculos escaleno e trapézio de um camundongo SOD-1(G93A) pré-sintomático no 98º dia pós-natal. Os períodos em que o animal está em repouso são utilizados para análise.

A caixa vermelha mostra traçados de EMG em repouso sem episódios de EMG, característicos de um camundongo pré-sintomático. Os traçados fora da caixa vermelha exibem picos grandes e irregulares nos traçados de pletismografia e na atividade muscular e de EMG, típicos quando um animal está em movimento. Esta imagem mostra os traçados de WBP e EMG do músculo trapézio de um camundongo sintomático SOD-1(G93A) no 126º dia pós-natal, quando ocorre um episódio de EMG enquanto o camundongo está em repouso.

Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em 35 minutos se for executada corretamente. Após este procedimento, os animais implantados podem ser utilizados para avaliar a eficácia de fármacos no aumento da atividade dos músculos respiratórios acessórios em modelos de doença ou lesão.