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* These authors contributed equally
Neste estudo, apresentamos um método in vivo para estimar o número e o tamanho da unidade motora para quantificar a conectividade da unidade motora do diafragma de ratos. Uma abordagem passo a passo para essas técnicas é descrita.
A perda da função muscular ventilatória é uma consequência da lesão do neurônio motor e da neurodegeneração (por exemplo, lesão da medula espinhal cervical e esclerose lateral amiotrófica, respectivamente). Os neurônios motores frênicos são o elo final entre o sistema nervoso central e o músculo, e suas respectivas unidades motoras (grupos de fibras musculares inervadas por um único neurônio motor) representam a menor unidade funcional do sistema ventilatório neuromuscular. O potencial de ação muscular composto (CMAP), o potencial de unidade motora única (SMUP) e a estimativa do número de unidades motoras (MUNE) são abordagens eletrofisiológicas estabelecidas que permitem a avaliação longitudinal da integridade da unidade motora em modelos animais ao longo do tempo, mas têm sido aplicadas principalmente aos músculos dos membros. Portanto, os objetivos deste estudo são descrever uma abordagem em estudos pré-clínicos com roedores que pode ser usada longitudinalmente para quantificar o MUNE frênico, o tamanho da unidade motora (representado como SMUP) e o CMAP e, em seguida, demonstrar a utilidade dessas abordagens em um modelo de perda de neurônios motores. Biomarcadores sensíveis, objetivos e translacionalmente relevantes para lesão neuronal, degeneração e regeneração em lesões e doenças do neurônio motor podem ajudar significativamente e acelerar as descobertas de pesquisas experimentais para testes clínicos.
Os neurônios motores frênicos (MNs), estendendo-se dos níveis de miótomo C3 a C6, formam o elo final do sistema nervoso central (SNC) ao músculo diafragma1. As unidades motoras frênicas (MUs) são compostas por um único MN espinhal e suas fibras musculares diafragmáticas inervadas formando a menor unidade funcional do sistema neuromuscular respiratório. A função ventilatória requer contração adequada do músculo diafragma obtida por meio da ativação coordenada do pool frênico deMU2,3. Muitas doenças neurológicas, incluindo a esclerose lateral amiotrófica ....
Todos os procedimentos foram aprovados e conduzidos em conformidade com as diretrizes estabelecidas pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Missouri. Os experimentos foram realizados em ratos Sprague-Dawley machos adultos, com idade entre 11 e 15 semanas. Esses ratos foram alojados em pares e mantidos sob um ciclo claro-escuro de 12:12, com acesso a alimentos peletizados comerciais padrão e água tratada com HCl disponível o tempo todo.
As técnicas CMAP, SMUP e MUNE descritas neste relatório permitem o registro da função neuromuscular no músculo diafragma empregando a colocação de eletrodos minimamente invasivos (Figura 1). Os parâmetros de amplitude e área podem ser empregados para caracterizar o tamanho supramáximo do CMAP, fornecendo uma medida global da produção do grupo muscular (Figura 2). No entanto, em nossos métodos atuais, contamos com a .......
Nas doenças degenerativas do NM, como a ELA, é crucial avaliar as MUs envolvidas na ventilação28. Apesar da ocorrência de degeneração respiratória do NM em pacientes com ELA, o início específico e a progressão da morte por NM permanecem incompletamente compreendidos 29,30,31. Reconhecendo a importância desse aspecto, vários modelos, tanto de base genética (p.......
A WDA recebeu financiamento de pesquisa da NMD Pharma, Avidity Biosciences e honorários de consultoria da NMD Pharma, Avidity Biosciences, Dyne Therapeutics, Novartis, Design Therapeutics, Catalyst Pharmaceuticals e Novartis.
Este trabalho foi financiado por uma bolsa do Programa de Pesquisa de Lesões/Doenças da Medula Espinhal do Programa de Pesquisa de Lesões/Doenças da Medula Espinhal do Missouri (NLN e WDA).
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
2 mL Glass Syringe | Kent Scientific Corporation | SOMNO-2ML | |
50 mL, Model 705 RN syringe | Hamilton Company | 7637-01 | Utilized to conduct intrapleural injection |
5008 - Formulab Diet | LabDiet | 0001325 | |
Autoclavable 26 G needles (26S RN 9.52 mm 40°) | Hamilton Company | 7804-04 | Utilized to conduct intrapleural injection |
Cholera toxin B-subunit (CTB) | MilliporeSigma | C9903 | Utilized for intrapleural injection to label surviving motor neurons |
Cholera toxin B-subunit conjugated to saporin (CTB-SAP) | Advanced Targeting Systems | IT-14 | Utilized for intrapleural injection to cause motor neuron death |
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- recording 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 | ||
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 |
Saporin (SAP) | Advanced Targeting Systems | PR-01 | Utilized for intrapleural injection (control agent when injected by itself) |
Sierra Summit EMG system | Cadwell Industries, Inc., Kennewick, WA | 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 |
Sprague-Dawley rat | Envigo colony 208a, Indianapolis, IN | ||
Veterinarian petroleum-based ophthalmic ointment | Puralube | 26870 | applied during anesthesia to avoid corneal injury |
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