Een In vivo Knaagdieren Model van krimp veroorzaakte letsel en niet-invasieve monitoring van de Recovery
Summary
Een<em> In vivo</em> Diermodel van schade is beschreven. De methode maakt gebruik van de subcutane positie van de nervus fibularis. Snelheid, timing van de spieren activering, en boog van de beweging zijn alle vooraf bepaalde en gesynchroniseerd met commerciële software. Bericht letsel veranderingen worden bewaakt<em> In vivo</em> Met behulp van MRI / spectroscopie.
Abstract
Muscle stammen zijn een van de meest voorkomende klachten behandeld door de artsen. Een spierblessure is meestal gediagnosticeerd uit de anamnese en lichamelijk onderzoek alleen is echter de klinische presentatie kan sterk verschillen, afhankelijk van de omvang van de schade, de pijn tolerantie, etc. Bij patiënten met een spierblessure of spierziekte, de beoordeling van spierschade is meestal beperkt tot de klinische symptomen, zoals tederheid, kracht, bereik van de beweging, en meer recentelijk, imaging studies. Biologische markers, zoals serum creatine kinase niveaus, zijn meestal verhoogd met een spierblessure, maar hun niveau niet altijd correleren met het verlies van kracht productie. Dit is zelfs het geval bij histologische bevindingen van dieren, die een "directe maatregel" van schade te bieden, maar houden geen rekening met alle verlies van functie. Sommigen hebben beargumenteerd dat de meest uitgebreide maatstaf voor de algemene gezondheid van de spier in contractiele kracht. Omdat spierblessure is een willekeurige gebeurtenis die zich voordoet onder verschillende biomechanische omstandigheden, is het moeilijk om te studeren. We beschrijven hier een in vivo diermodel om het koppel te meten en om een betrouwbare spierblessure te produceren. We beschrijven ook ons model voor het meten van de kracht van een geïsoleerde spier in situ. Verder beschrijven we onze kleine dieren MRI-procedure.
Protocol
Discussion
"Muscle schade" is gedefinieerd en gemeten op vele manieren. Structurele schade is zichtbaar in histologische bevindingen 6,9, maar een probleem met veel van de biologische markers gebruikt om de spieren letsel, waaronder die in diervoeding gebruikte studies te beoordelen, is dat ze meestal niet correleren met het verlies van kracht. Spierschade wordt vaak gedefinieerd in het kader van de test gebruikt worden om het te onderzoeken en niemand kan het vinden van rekening voor de veranderingen in de co…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen graag Dr, Robert Bloch bedanken voor zijn gulle gift van laboratorium-ruimte en faciliteiten en Dr Rao Gullapalli en Da Shi in de Core for Translational Imaging bij Maryland (C-TRIM) en de Magnetic Resonance Research Center (MRRC) voor technische ondersteuning. Dit werk werd ondersteund door subsidies aan RML van de National Institutes of Health (K01AR053235 en 1R01AR059179) en van de Vereniging voor Musculaire Dystrofie (# 4278), en door een subsidie aan JAR van de Jain Foundation.
Materials
(All equipment is the same for mice and rats except for the footplate)
- BUD Value Line Cabinet (Newark, 06M4718)
- Multifunction l/O USB-6221M (National Instruments, 779808-01)
- Stepper motor controller (Newark, 16M4189)
- Stepper Motor (Newark, 16M4198)
- Strain Gauge Amplifier (Honeywell, Sensotec, DV-05)
- Torque Sensor (Honeywell, QWLC-8M)
- Foot plate and stabilization device (custom made, patent pending)
Referencias
- Aldridge, R. Muscle pain after exercise is linked with an inorganic phosphate increase as shown by 31P. NMR. Biosci. Rep. 6, 663-663 (1986).
- Argov, Z., Lofberg, M., Arnold, D. L. Insights into muscle diseases gained by phosphorus magnetic resonance spectroscopy. Muscle Nerve. 23, 1316-1316 (2000).
- Brooks, S. V., Zerba, E., Faulkner, J. A. Injury to muscle fibres after single stretches of passive and maximally stimulated muscles in mice. J. Physiol. 488, 459-459 (1995).
- Burkholder, T. J. Relationship between muscle fiber types and sizes and muscle architectural properties in the mouse hindlimb. J. Morphol. 221, 177-177 (1994).
- Hakim, M. Dexamethasone and Recovery of Contractile Tension after a Muscle Injury. Clin. Orthop. Relat Res. 439, 235-235 (2005).
- Hamer, P. W. Evans Blue Dye as an in vivo marker of myofibre damage: optimising parameters for detecting initial myofibre membrane permeability. J. Anat. 200, 69-69 (2002).
- Hammond, J. W. Use of Autologous Platelet-rich Plasma to Treat Muscle Strain Injuries. Am. J. Sports Med. , (2009).
- Heemskerk, A. M. Determination of mouse skeletal muscle architecture using three-dimensional diffusion tensor imaging. Magn Reson. Med. 53, 1333-1333 (2005).
- Ho, K. W. Skeletal muscle fiber splitting with weight-lifting exercise in rats. Am. J. Anat. 157, 433-433 (1980).
- Huijing, P. A., Baan, G. C. Myofascial force transmission causes interaction between adjacent muscles and connective tissue: effects of blunt dissection and compartmental fasciotomy on length force characteristics of rat extensor digitorum longus muscle. Arch. Physiol Biochem. 109, 97-97 (2001).
- Ingalls, C. P. Dihydropyridine and ryanodine receptor binding after eccentric contractions in mouse skeletal muscle. J. Appl. Physiol. 96, 1619-1619 (2004).
- Lee, D., Marcinek, D. Noninvasive in vivo small animal MRI and MRS: basic experimental procedures. J. Vis. Exp. , (2009).
- Lovering, R. M., Deyne, P. G. D. e. Contractile function, sarcolemma integrity, and the loss of dystrophin after skeletal muscle eccentric contraction-induced injury. Am. J. Physiol Cell Physiol. 286, C230-C238 (2004).
- Lovering, R. M. The contribution of contractile pre-activation to loss of function after a single lengthening contraction. J. Biomech. 38, 1501-1501 (2005).
- Lovering, R. M. Recovery of function in skeletal muscle following 2 different contraction-induced injuries. Arch. Phys. Med. Rehabil. 88, 617-617 (2007).
- Provencher, S. W. Automatic quantitation of localized in vivo 1H spectra with LCModel. NMR Biomed. 14, 260-260 (2001).
- Roche, J. A., Lovering, R. M., Bloch, R. J. Impaired recovery of dysferlin-null skeletal muscle after contraction-induced injury in vivo. Neuroreport. 19, 1579-1579 (2008).
- Stone, M. R. Absence of keratin 19 in mice causes skeletal myopathy with mitochondrial and sarcolemmal reorganization. J. Cell Sci. 120, 3999-3999 (2007).
- Van Donkelaar, C. C. Diffusion tensor imaging in biomechanical studies of skeletal muscle function. J. Anat. 194, 79-79 (1999).
- Vogl, T. J. The value of in-vivo 31-phosphorus spectroscopy in the diagnosis of generalized muscular diseases. The clinical results and the differential diagnostic aspects. Rofo. 162, 455-455 (1995).
