Misurazioni contrattili ad alta produttività di fibre muscolari di topo intatte incorporate in idrogel utilizzando un sistema basato sull'ottica

La coltura cellulare in vitro è un potente strumento per valutare i processi cellulari e testare strategie terapeutiche. Per il muscolo scheletrico, gli approcci più comuni prevedono la differenziazione delle cellule progenitrici miogeniche in miotubi immaturi o la coltura ex vivo a breve termine di singole fibre muscolari isolate. Un vantaggio chiave della coltura ex vivo rispetto a quella in vitro è il mantenimento della complessa architettura cellulare e delle caratteristiche contrattili. Qui, dettagliamo un protocollo sperimentale per l'isolamento di fibre muscolari flessori digitorum brevis intatte dai topi e la loro successiva coltura ex vivo. In questo protocollo, le fibre muscolari sono incorporate in un idrogel a matrice di membrana a base di fibrina e basale per immobilizzare le fibre e mantenere la loro funzione contrattile. Descriviamo quindi i metodi per valutare la funzione contrattile delle fibre muscolari utilizzando un sistema di contrattilità basato sull'ottica e ad alto rendimento. Le fibre muscolari incorporate sono stimolate elettricamente per indurre contrazioni, dopo di che le loro proprietà funzionali, come l'accorciamento del sarcomero e la velocità contrattile, vengono valutate utilizzando la quantificazione basata sull'ottica. L'accoppiamento della coltura di fibre muscolari con questo sistema consente di testare ad alta produttività gli effetti degli agenti farmacologici sulla funzione contrattile e studi ex vivo di disturbi muscolari genetici. Infine, questo protocollo può anche essere adattato per studiare i processi cellulari dinamici nelle fibre muscolari utilizzando la microscopia a cellule vive.