Medidas contráteis de alto rendimento de fibras musculares intactas de camundongos embutidas em hidrogel usando um sistema baseado em óptica

A cultura de células in vitro é uma ferramenta poderosa para avaliar processos celulares e testar estratégias terapêuticas. Para o músculo esquelético, as abordagens mais comuns envolvem a diferenciação de células progenitoras miogênicas em miotubos imaturos ou a cultura ex vivo de curto prazo de fibras musculares individuais isoladas. Um dos principais benefícios da cultura ex vivo sobre a in vitro é a retenção da arquitetura celular complexa e das características contráteis. Aqui, detalhamos um protocolo experimental para o isolamento de fibras musculares flexoras curtas intactas de camundongos e sua subsequente cultura ex vivo. Nesse protocolo, as fibras musculares são embutidas em hidrogel à base de fibrina e matriz de membrana basal para imobilizar as fibras e manter sua função contrátil. Em seguida, descrevemos métodos para avaliar a função contrátil da fibra muscular usando um sistema óptico de contratilidade de alto rendimento. As fibras musculares emblocadas são estimuladas eletricamente para induzir contrações, após o que suas propriedades funcionais, como encurtamento do sarcômero e velocidade contrátil, são avaliadas por meio de quantificação óptica. O acoplamento da cultura de fibras musculares com esse sistema permite testes de alto rendimento dos efeitos dos agentes farmacológicos na função contrátil e estudos ex vivo de distúrbios musculares genéticos. Finalmente, este protocolo também pode ser adaptado para estudar processos celulares dinâmicos em fibras musculares usando microscopia de células vivas.