Procédures Muscle squelettique humain biopsie aide de la technique de modification Bergström
Summary
The purpose of this video is to present the modified Bergström skeletal muscle biopsy technique on human subjects.
Abstract
La technique de la biopsie percutanée permet aux chercheurs et aux cliniciens de recueillir des échantillons de tissus du muscle squelettique. La technique est sûre et très efficace. Cette vidéo décrit la technique de biopsie percutanée à l'aide d'une aiguille Bergström modifié pour obtenir des échantillons de tissus squelettiques musculaire du muscle vaste externe de sujets humains. L'aiguille est constituée d'un Bergström canule extérieure avec une petite ouverture («fenêtre») sur le côté de la pointe et un trocart intérieur avec une lame de coupe à l'extrémité distale. Dans des conditions d'asepsie et d'anesthésie locale, l'aiguille est avancée dans le muscle squelettique par une incision dans la peau, le tissu sous-cutané, et le fascia. Ensuite, l'aspiration est appliquée à la trocart interne, le trocart extérieur est tiré vers l'arrière, le tissu musculaire squelettique est aspiré dans la fenêtre de la canule extérieure par l'aspiration, et le trocart intérieur est rapidement fermé, coupe ou clipsage l'échantillon de tissu musculaire squelettique ainsi . L'aiguille est tourné de 90 °60, et une autre coupe. Ce processus peut être répété trois fois de plus. Cette technique de coupe multiple produit habituellement un échantillon de 100-200 mg ou plus chez des sujets sains et peut se faire immédiatement avant, pendant, et après une période d'exercice ou d'une autre intervention. Après pansement post-biopsie du site de l'incision, les sujets reprennent généralement leurs activités de la vie quotidienne tout de suite et puissent participer pleinement à l'activité physique vigoureuse dans les 48-72 heures. Les sujets doivent éviter lourde exercice de résistance pendant 48 heures pour réduire le risque de hernie du muscle à travers l'incision dans le fascia.
Introduction
La technique de la biopsie percutanée ou «semi-ouverte» est utilisé pour obtenir des échantillons de tissus squelettiques musculaire de patients humains et des sujets de recherche. Duchenne (1806-1875) est considéré comme le premier à construire une aiguille avec un trocart pour obtenir le muscle squelettique de sujets vivants par biopsie percutanée 1. Dans les années 1960, Bergström introduit une aiguille de biopsie percutanée similaire à celle décrite par Duchenne 4.2. Vingt ans après, Evans et al. Jour 5 la technique en appliquant une aspiration à travers le trocart de coupe de l'aiguille Bergström. Cette modification peut améliorer le rendement de tissu de 3 à 5 fois 6,7 et est utilisé dans le cadre de recherches cliniques et biomédicales. Cette technique a et continuera de favoriser le diagnostic des myopathies et notre compréhension de la structure et de la fonction du muscle squelettique.
La technique de biopsie musculaire percutanée est straightforward. Une fois fait correctement, dans le respect strict de la technique aseptique, les risques associés sont minimes. La procédure de biopsie musculaire est considéré comme un outil expérimental pour des projets de recherche. Certains établissements d'enseignement permettent une formation des chercheurs universitaires avec un doctorat, sous la supervision directe d'un médecin, d'obtenir des biopsies musculaires et d'autres exigent un médecin conseil certifié pour effectuer la technique. L'équipe de biopsie ASU a réalisé avec succès plus de 1600 biopsies musculaires au cours des 13 dernières années 8-15. Le but de cette vidéo est de décrire l'aiguille Bergström modifié muscle percutanée technique de biopsie 5 pour obtenir des échantillons de tissus du muscle squelettique de muscle vaste externe de sujets humains.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cette vidéo présente un résumé étape par étape de la procédure de biopsie de muscle squelettique utilisée au Laboratoire de performance humaine ASU. Cette procédure, avec de petites modifications, a été utilisé pour recueillir environ 1 600 biopsies musculaires au cours des 13 dernières années. Les échantillons de biopsies musculaires ont fourni des données importantes dans les enquêtes sur la base de nutrition sportive, menant à des découvertes importantes de la recherche.
<p class="jove_content"…Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Aucun financement à déclarer.
Materials
| Name of Material / Equipment | Company | Catalog Number | Comments / Description |
| Bergström biopsy needle, 5 x 100mm | Stille Surgical Inc. | 119-29187-50 | 1 ea |
| Durasorb blue pad | Fisher | 22-031-340 | case of 300 |
| Prep Razor Disposable | Moore Medical | 89760 | 1 ea |
| Shave Cream | Moore Medical | 92869 | 1 can |
| Alcohol Swab | Moore Medical | 98721 | box/200 |
| Povidone-iodine Swabsticks (3 pack) | Moore Medical | 90691 | pack of 50 |
| Face masks | Fisher | 19-039-690 | case of 50 |
| Sterile Gloves; sz 6.5 | Moore Medical | 68128 | box of 50 pairs |
| Sterile Gloves; sz 7.0 | Moore Medical | 68129 | box of 50 pairs |
| Sterile Gloves; sz 8.5 | Moore Medical | 68132 | box of 50 pairs |
| Fenestrated Towel Drape | Moore Medical | 92712 | case of 50 |
| Lidocaine (1% HCl, w/o Epi | Dealmed | 427902 | 30cc vial |
| Ethyl Chloride spray | Dealmed | 386020 | 3.5 fl. Oz. bottle |
| 5 mL syringe w/ 21G needle | Fisher | 14-827-48 | case of 100 |
| 25G 5/8" needle | Fisher | 14-826AA | case of 100 |
| 25G 1 1/2" needle | Fisher | 14-826-49 | case of 100 |
| Single-Use Scalpels w/ #11 blade | Fisher | 0-8927-5B | box of 20 |
| 60 mL Syringe | Fisher | 13-689-8 | case of 40 |
| ~30 inch extension tubing | Fisher | 14-169-7A | roll of 50ft |
| Metal stopcock | Fisher | 01-290-38 | each |
| Polypropylene tubing connector w/ tapered ends, 3.2 to 5.5 mm | Fisher | 15-315-28A | case of 100 |
| Yellow pipette tips (1-200 µL) | Fisher | 02-681-2 | cut off ~15-18 mm of the tip |
| Topical surgical adhesive | Medline | MSC091076 | case of 36 tubes |
| Topical surgical adhesive | Medline | MSC091076Z | box of 6 tubes |
| Butterfly stitches (adhesive strips) 1/2" x 4" (6 per pack) | Moore Medical | 93050 | box/300 |
| Bandadge, Strip, 3/4 x 3 in. | Fisher | 19-027-202 | pack of 100 |
| Adhesive bandage (5m rolls) | Fisher | 19-027-768 | case of 36 |
| 1" paper surgical tape | Fisher | 19-027-761 | case of 12 |
| Sutures (4-0 reverse cutting, FS2) | Moore Medical | 82926 | box of 36 |
| 4 x 4 sterile gauze pads | Moore Medical | 66949 | pkg/50 |
| 2 x 2 non-sterile gauze pads | Moore Medical | 37336 | pkg/200 |
| 3 x 4 Non-Adherent Pads | Moore Medical | 74389 | bx/100 |
| Autoclave bags 3.5 x 9 | Moore Medical | 40390 | box of 200 |
| Autoclave bags 5.25 x 10 | Moore Medical | 40391 | box of 200 |
| Autoclave indicator tape | Moore Medical | 31608 | box of 250 |
| Lab Coats—small | Fisher | 23-900-520A | 10/pk |
| Lab Coats—medium | Fisher | 23-900-520B | 10/pk |
| Lab Coats—large | Fisher | 23-900-520C | 10/pk |
| Germicidal Disposable Cloth Wipes | Moore Medical | 62879 | Can/160 |
Riferimenti
- Duchene, G. B. A. Recherches sur la paralysie musculaire pseudohypertrophique ou paralysie myo-sclerosique. Arch Gen Med. 11 (30), (1868).
- Bergstrom, J. Muscle electrolytes in man. Determined by neutron activation analysis on needle biopsy specimens. Scand J Clin Lab Invest (England). 14, (1962).
- Bergstrom, J. Percutaneous needle biopsy of skeletal muscle in physiological and clinical research). Scand J Clin Lab Invest. 35, 609-616 (1975).
- Bergstrom, J., Hultman, E. A study of the glycogen metabolism during exercise in man. Scand J Clin Lab Invest. 19, 218-228 (1967).
- Evans, W. J., Phinney, S. D., Young, V. R. Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size. Med Sci Sports Exerc. 14, 101-102 (1982).
- Hennessey, J. V., Chromiak, J. A., Della Ventura, S., Guertin, J., MacLean, D. B. Increase in percutaneous muscle biopsy yield with a suction-enhancement technique. J Appl Phys. 82, 1739-1742 (1997).
- Tarnopolsky, M. A., Pearce, E., Smith, K., Lach, B. Suction-modified Bergstrom muscle biopsy technique: experience with 13,500 procedures. Muscl., & Nerve. 43, 717-725 (2011).
- Nieman, D. C., et al. Carbohydrate ingestion influences skeletal muscle cytokine mRNA and plasma cytokine levels after a 3-h run. J Appl Physiol. 94, 1917-1925 (2003).
- Nieman, D. C., et al. Influence of carbohydrate ingestion on immune changes after 2 h of intensive resistance training. J Appl Physiol. 96, 1292-1298 (2004).
- Utter, A. C., et al. Carbohydrate supplementation and perceived exertion during prolonged running. Med Sci Sports Exerc. 36, 1036-1041 (2004).
- Nieman, D. C., et al. Muscle cytokine mRNA changes after 2.5 h of cycling: influence of carbohydrate. Med Sci Sports Exerc. 37, 1283-1290 (2005).
- Nieman, D. C., et al. Effects of quercetin and EGCG on mitochondrial biogenesis and immunity. Med Sci Sports Exerc. 41, 1467-1475 (2009).
- Nieman, D. C., et al. Quercetin’s Influence on Exercise Performance and Muscle Mitochondrial Biogenesis. Med Sci Sports Exerc. 42, 338-345 (2010).
- Dumke, C. L., et al. Quercetin’s effect on cycling efficiency and substrate utilization. Appl Physiol Nut Metab. 34, 993-1000 (2009).
- Nieman, D. C., et al. Quercetin’s influence on exercise-induced changes in plasma cytokines and muscle and leukocyte cytokine mRNA. J Appl Physiol. 103, 1728-1735 (2007).
- . Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities. http://www.cdc.gov/hicpac/Disinfection_Sterilization/toc.html. , (2008).
- Faria, F. E., et al. The onset and duration of mobilization affect the regeneration in the rat muscle. Histol Histopath. 23, 565-571 (2008).
- Carlson, B. M., Shepard, B., Komorowski, T. E. A histological study of local anesthetic-induced muscle degeneration and regeneration in the monkey. J Ortho Res. 8, 485-494 (1990).
- Yagiela, J. A., Benoit, P. W., Buoncristiani, R. D., Peters, M. P., Fort, N. F. Comparison of myotoxic effects of lidocaine with epinephrine in rats and humans. Anesth Analg. 60, 471-480 (1981).
- Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1986).
- Gibala, M. J., et al. Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1alpha in human skeletal muscle. J Appl Physiol. 106, 929-934 (1985).
- Phillips, S. M., Tipton, K. D., Ferrando, A. A., Wolfe, R. R. Resistance training reduces the acute exercise-induced increase in muscle protein turnover. Am J Physiol. 276, 118-124 (1999).
- Davis, J. M., Murphy, E. A., Carmichael, M. D., Davis, B. Quercetin increases brain and muscle mitochondrial biogenesis and exercise tolerance. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, 1071-1077 (2009).
- Vissing, K., Andersen, J. L., Schjerling, P. Are exercise-induced genes induced by exercise. FASEB J. 19, 94-96 (2005).
- Lundby, C., et al. Gene expression in human skeletal muscle: alternative normalization method and effect of repeated biopsies. Eur J Appl Physiol. 95, 351-360 (2005).
- Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1985).
