Electromiografía de fibra única estimulada (SFEMG) para evaluar la transmisión de la unión neuromuscular en modelos de roedores

Resumen

En este estudio, demostramos un protocolo refinado de electromiografía de fibra única (SFEMG) para permitir la medición in vivo de la transmisión de la unión neuromuscular (NMJ) en modelos de roedores. Se describe un enfoque paso a paso de la técnica SFEMG para permitir la cuantificación de la variabilidad y el fracaso de la transmisión de NMJ en el músculo gastrocnemio de rata.

Resumen

Como conexión final entre el sistema nervioso y el músculo, la transmisión en la unión neuromuscular (NMJ) es crucial para la función motora normal. La electromiografía de fibra única (SFEMG) es una técnica clínicamente relevante y sensible que mide las respuestas potenciales de acción de una sola fibra muscular durante las contracciones voluntarias o las estimulaciones nerviosas para evaluar la transmisión de la NMJ. La evaluación y cuantificación de la transmisión de NMJ implica dos parámetros: fluctuación de fase y bloqueo. La fluctuación se refiere a la variabilidad en el tiempo (latencia) entre potenciales de acción consecutivos de una sola fibra (SFAP). El bloqueo significa el fracaso de la transmisión NMJ para iniciar una respuesta SFAP. Aunque el SFEMG es una prueba bien establecida y sensible en entornos clínicos, su aplicación en la investigación preclínica ha sido relativamente poco frecuente. Este informe describe los pasos y criterios empleados en la realización de SFEMG estimulado para cuantificar la fluctuación y el bloqueo en modelos de roedores. Esta técnica se puede utilizar en estudios preclínicos y clínicos para obtener información sobre la función de la NMJ en el contexto de la salud, el envejecimiento y la enfermedad.

Introducción

La electromiografía de fibra única (SFEMG) fue desarrollada inicialmente por Stålberg y Ekstedt en la década de 1960 para identificar y analizar los potenciales de acción de las fibras musculares individuales, principalmente para estudiar la fatiga^muscular. El SFEMG es la técnica clínica más sensible para la evaluación de la transmisión de la unión neuromuscular (NMJ)². El SFEMG se lleva a cabo mediante el registro selectivo de potenciales de acción de una sola fibra (SFAP)³. La transmisión de la NMJ puede verse comprometida debido a factores....

Protocolo

Todos los protocolos fueron aprobados y realizados de acuerdo con las regulaciones establecidas por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Missouri.

1. Preparación animal y administración de anestesia

1. Póngase el equipo de protección personal adecuado.
2. Antes del procedimiento, mida el peso de la rata para determinar la dosis adecuada para los medicamentos basados en el peso y la configuración del ventilador.
3. Inducir la anestesia con isoflurano inhalado al 3%-5%. Una vez que se haya establecido un nivel adecuado de anestesia, co....

Discusión

El SFEMG se usa comúnmente para pruebas diagnósticas en pacientes con sospecha de formas autoinmunes, adquiridas y genéticas de la enfermedad NMJ. La SFEMG es considerada la prueba más sensible para el diagnóstico del trastorno de la NMJ, miastenia gravis^20,21. La estimulación nerviosa repetitiva (RNS) es otro método que se utiliza con mayor frecuencia en las pruebas diagnósticas clínicas y consiste en estimular un nervi.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
27 G Reusable Single Fiber Needle Electrode	Technomed	202860-000	singlefiber recording electrode
2 mL Glass Syringe	Kent Scientific Corporation	SOMNO-2ML
Detachable Cable	Technomed	202845-0000	to connect the recorder electrode to the electrodiagnostic machine
Disposable 2" x 2" disc electrode with leads	Cadwell	302290-000	ground electrode
disposable monopolar needles 28 G	Technomed	202270-000	cathode and anode stimulating electrodes
EMG needle cable (Amp/stim switch box)	Cadwell	190266-200	to connect monopolar electrodes to electrodiagnostic stimulator
Helping Hands alligator clip with iron base	Radio Shack	64-079	Maintaining recording electrode placement
Isoflurane (250 mL bottle)	Piramal Healthcare	NA
monoject curved tip irrigating syringe	Covidien	81412012	utilized for application of electrode gel
PhysioSuite Physiological Monitoring System with RightTemp Homeothermic Warming	Kent Scientific Corporation	PS-RT	Includes infrared warming pad, rectal probe, and pad temperature probe
Pro trimmer Pet Grooming Kit	Oster	078577-010-003	clippers for hair removal
Rat Endotracheal Tubes (16 G)	Kent Scientific Corporation
Rocoronium Bromide	Sigma	PHR2397-500MG	neuromuscular blocker agent
Sierra Summit EMG system	Cadwell Industries, Inc., Kennewick, WA	NA	portable electrodiagnostic system
SomnoSuite Low-Flow Digital Anesthesia System	Kent Scientific Corporation	SOMNO	Includes anti-spill, anti-vapor bottle top adapter; Y adapter tubing; charcoal scavenging filter
Veterinarian petroleum-based ophthalmic ointment	Puralube	26870	applied during anesthesia to avoid corneal injury