Électromyographie monofibre stimulée (SFEMG) pour l’évaluation de la transmission des jonctions neuromusculaires dans des modèles de rongeurs

Résumé

Dans cette étude, nous démontrons un protocole d’électromyographie à fibre unique (SFEMG) affiné pour permettre la mesure in vivo de la transmission de la jonction neuromusculaire (JNM) dans des modèles de rongeurs. Une approche étape par étape de la technique SFEMG est décrite pour permettre la quantification de la variabilité et de l’échec de la transmission de la JNM dans le muscle gastrocnémien du rat.

Résumé

En tant que dernière connexion entre le système nerveux et le muscle, la transmission à la jonction neuromusculaire (JNM) est cruciale pour une fonction motrice normale. L’électromyographie à fibre unique (SFEMG) est une technique cliniquement pertinente et sensible qui mesure les réponses potentielles d’action des fibres musculaires uniques lors de contractions volontaires ou de stimulations nerveuses afin d’évaluer la transmission de la NMJ. L’évaluation et la quantification de la transmission de la NMJ impliquent deux paramètres : la gigue et le blocage. La gigue fait référence à la variabilité du temps (latence) entre des potentiels d’action consécutifs à une seule fibre (SFAP). Le blocage signifie que la transmission NMJ n’a pas réussi à initier une réponse SFAP. Bien que le SFEMG soit un test bien établi et sensible en milieu clinique, son application dans la recherche préclinique a été relativement peu fréquente. Ce rapport décrit les étapes et les critères utilisés pour effectuer des SFEMG stimulés afin de quantifier la gigue et le blocage dans des modèles de rongeurs. Cette technique peut être utilisée dans des études précliniques et cliniques pour mieux comprendre la fonction de la JNM dans le contexte de la santé, du vieillissement et de la maladie.

Introduction

L’électromyographie à fibre unique (SFEMG) a été initialement développée par Stålberg et Ekstedt dans les années 1960 pour identifier et analyser les potentiels d’action des fibres musculaires individuelles, principalement pour étudier la fatigue musculaire¹. La SFEMG est la technique clinique la plus sensible pour l’évaluation de la transmission de la jonction neuromusculaire (JNM)². Le SFEMG est effectué en enregistrant sélectivement les potentiels d’action d’une seule fibre (SFAP)³. La transmission de la NMJ peut être compromise en raison ....

Protocole

Tous les protocoles ont été approuvés et exécutés conformément aux règlements établis par le Comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux de l’Université du Missouri.

1. Préparation des animaux et administration de l’anesthésie

1. Mettez un équipement de protection individuelle approprié.
2. Avant l’intervention, mesurez le poids du rat pour déterminer la dose appropriée pour les médicaments basés sur le poids et les réglages de la ventilation.
3. Induire une anesthésie avec 3 à 5 % d’isoflurane inhalé. Une fois qu’un niveau adéquat d’anesthésie est ....

Discussion

SFEMG est couramment utilisé pour les tests de diagnostic chez les patients suspectés de formes auto-immunes, acquises et génétiques de la maladie NMJ. SFEMG est considéré comme le test le plus sensible pour le diagnostic de la maladie NMJ, la myasthénie grave^20,21. La stimulation nerveuse répétitive (RNS) est une autre méthode qui est plus couramment utilisée dans les tests de diagnostic clinique et qui consiste à st.......

matériels

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