Procedimentos de biópsia de músculo esquelético humano, utilizando a técnica Bergström Modificado
Summary
The purpose of this video is to present the modified Bergström skeletal muscle biopsy technique on human subjects.
Abstract
A técnica de biópsia percutânea permite aos pesquisadores e clínicos para coletar amostras de tecido muscular esquelético. A técnica é segura e altamente eficaz. Este vídeo descreve a técnica de biópsia percutânea com agulha de Bergström modificado para obter amostras de tecido muscular esquelético do vasto lateral de seres humanos. A agulha Bergström consiste de uma cânula exterior com uma pequena abertura ("janela") para o lado da ponta e um trocarte interior com uma lâmina de corte na extremidade distal. Sob condições assépticas, a anestesia e locais, a agulha avança para dentro do músculo esquelético através de uma incisão na pele, o tecido subcutâneo e fáscia. Em seguida, a aspiração é aplicada ao interior do trocarte, o trocarte exterior é puxado para trás, o tecido do músculo esquelético é puxado para dentro da janela exterior da cânula pela sucção, e o trocarte interior é rapidamente fechada, corte ou recorte da amostra de tecido do músculo esquelético, assim . A agulha é girada em 90 °60, e outro corte é feito. Este processo pode ser repetido mais três vezes. Esta técnica de corte múltiplo normalmente produz uma amostra de 100-200 mg ou mais em indivíduos saudáveis e pode ser feito imediatamente antes, durante e depois de uma sessão de exercício ou outra intervenção. Após vestir pós-biópsia do local da incisão, os indivíduos normalmente retomar suas atividades de vida diária de imediato e podem participar plenamente na atividade física vigorosa dentro de 48-72 horas. Os indivíduos devem evitar exercícios pesados de resistência por 48 horas para reduzir o risco de herniação do músculo através da incisão na fáscia.
Introduction
A técnica de biópsia percutânea ou "semi-aberto" é utilizado para obter amostras de tecido do músculo esquelético de pacientes humanos e sujeitos da pesquisa. Duchenne (1806-1875) é creditado como o primeiro a construir uma agulha com um trocarte para obter músculo esquelético de indivíduos que vivem por meio de biópsia percutânea 1. Na década de 1960, Bergström introduziu uma agulha de biópsia percutânea semelhante à descrita por Duchenne 2-4. Vinte anos mais tarde, Evans et al. 5 modificada da técnica de aplicação de sucção através do trocarte de corte da agulha Bergström. Esta modificação pode aumentar o rendimento do tecido 3 a 5 vezes e 6,7 é empregue em ambientes de pesquisa e clínicos biomédicos. Esta técnica tem e continuará a promover o diagnóstico de miopatias e nossa compreensão da estrutura e função do músculo esquelético.
A técnica de biópsia muscular percutânea é straightforward. Quando feito corretamente, com observância rigorosa técnica asséptica, os riscos associados são mínimas. O procedimento de biópsia muscular é considerada como uma ferramenta de investigação para projectos de investigação. Algumas instituições acadêmicas permitem treinados pesquisadores docentes com doutorado, com supervisão médica direta, para obter biópsias musculares e outros exigem um médico credenciado para realizar a técnica. A equipe de biópsia ASU realizou com sucesso mais de 1.600 biópsias musculares durante os últimos 13 anos 8-15. O objetivo deste vídeo é descrever a agulha Bergström modificado muscular percutânea técnica de biópsia 5 para obter amostras de tecido muscular esquelético do vasto lateral de seres humanos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este vídeo apresenta um resumo passo-a-passo do procedimento de biópsia do músculo esquelético utilizado no Laboratório de Performance Humana ASU. Este procedimento, com pequenas modificações, foi usado para coletar cerca de 1.600 biópsias musculares durante os últimos 13 anos. As amostras de biópsia muscular forneceram dados importantes em investigações baseadas nutrição esportiva, levando a descobertas importantes da pesquisa.
Há muitas técnicas críticos a ter em conta qua…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nenhum financiamento a declarar.
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).
