Tibial Nerve Transection - un modèle standardisé pour dénervation induit l'atrophie musculaire chez les souris

L'objectif général de cette vidéo est de démontrer le modèle de section du nerf tibial pour l'atrophie musculaire squelettique chez la souris. Cela est réalisé en isolant le nerf sciatique et ses trois branches, les nerfs tibial, syl et fibulaire. Une fois isolé, le nerf tibial est sectionné.

Après la dénervation, la plaie est refermée et l'état de l'animal est surveillé de près. En définitive, des échantillons sont obtenus, montrant une diminution progressive de la masse musculaire suite à la dénervation. Le modèle de dénervation par section du nerf tibial induisant une atrophie musculaire squelettique est un modèle couramment utilisé et bien validé chez le rat, et il présente une morbidité beaucoup plus faible que celle associée à la section du nerf sciatique.

Nous avons adapté ce modèle pour une utilisation chez la souris, ce que nous allons démontrer ici. Cela permet à l'expérimentateur de tirer parti de l'existence de souris génétiquement modifiées et d'étudier le processus d'atrophie musculaire en l'absence de protéines essentielles à la régulation de la masse musculaire squelettique, tout en induisant une morbidité minimale chez l'animal. Tout d'abord, enregistrez le poids de la souris après avoir confirmé une anesthésie adéquate par une pincée du coussinet plantaire, identifiez l'incisure sciatique par palpation et rasez la face latérale de la cuisse et la fesse depuis ce point jusqu'au genou.

Ensuite, nettoyez la zone en appliquant plusieurs fois de l'alcool et de la solution de povidone-iodée. Placez la souris sur le côté sous un microscope opératoire ou stéréomicroscope tout en portant des gants stériles. Identifiez l'incisure sciatique par palpation.

Incisez la peau du côté latéral de la cuisse, depuis l'incisure sciatique jusqu'au genou. Écartez doucement la peau. Identifiez le muscle biceps fémoral, qui est le muscle plat et superficiel du côté latéral de la cuisse situé immédiatement sous la peau, à l'aide de ciseaux fins.

Diviser le muscle biceps fémoral le long des fibres musculaires et insérer un écarteur à ressort. Pour exposer le nerf sciatique et ses branches, identifier le nerf sciatique juste en dessous du muscle biceps fémoral. Il peut être reconnu à sa couleur blanche caractéristique et brillante et présente un diamètre d'environ 0,8 millimètre.

Il s'étend depuis l'incisure sciatique jusqu'au genou, se divisant au niveau de la fosse poplitée en branches tibiale, fibulaire (péronière) et cutanée. Séparez délicatement la branche du nerf tibial des branches fibulaire (péronière) et cutanée à l’aide de pinces ultrafines et de ciseaux à dissection microchirurgicaux à ressort. Le nerf tibial est la branche la plus volumineuse et se situe généralement en position centrale.

Une manipulation délicate du nerf sciatique et de ses branches est essentielle au succès de cette procédure. Veillez à ce que les branches du nerf sciatique et du nerf périnéal ne soient ni endommagées ni étirées. Si ces branches venaient à être endommagées ou étirées, cela entraînerait une dénervation de leurs territoires cibles respectifs.

En tenant le nerf uniquement par la couche adventice externe à l’aide de pinces ultrafines et en maintenant le nerf relâché, on évite les lésions par écrasement et par traction responsables d'une dénervation temporaire. Pour une dénervation complète et durable, écraser le nerf tibial avec des pinces ultrafines pendant 15 secondes, la régénération complète étant attendue entre deux et quatre semaines. Sectionner le nerf tibial avec des ciseaux microchirurgicaux aussi distalement que possible, en évitant soigneusement les vaisseaux poplités si une dénervation complète est requise.

Suturez l'extrémité du nerf tibial sectioné à la surface antérieure du muscle biceps fémoral à l’aide d’un fil de nylon 10 T, puis recouvrez le biceps fémoral avec un point de suture Vicryl 5 T afin d’éviter une réinnervation aberrante des muscles gastrocnémien et soléaire. Une fois la dénervation terminée, fermez la peau par un point de suture continu en Vicryl 5/0. Lorsque vous êtes prêt, éteignez l’anesthésique inhalé, mais maintenez le débit d’oxygène.

Après avoir administré un analgésique en monothérapie, placer la souris dans une cage propre et chaude sans litière. Surveiller la souris en observation directe jusqu'à ce qu'elle marche. Une fois complètement rétablie, transférer la souris dans une cage propre à fond plein, avec une litière douce en quantité suffisante.

Inspectez quotidiennement le membre opéré et le pied à la recherche d'escarres au talon ou de signes de problèmes mineurs liés à la mastication, qui peuvent être traités par des antibiotiques ou antiseptiques topiques, tels que l'odine. Les critères d'aboutissement nécessitant l'euthanasie de l'animal sont la perte de poids, les signes de mauvaise hygiène personnelle et la posture voûtée. En outre, les animaux présentant une déhiscence de la plaie ou des ulcères qui ne guérissent pas après un à deux semaines de soins locaux doivent également être sacrifiés.

En outre, tout animal présentant une douleur excessive au point temporel postopératoire fait l'objet d'une collecte des tissus souhaités pour analyse. Après l'euthanasie, raser la face médiale des deux membres, opéré et contrôle controlatéral, puis désinfecter à l'alcool. Sous un microscope stéréoscopique, inciser la peau de la jambe médiale avec un scalpel, de la cheville jusqu'au genou, puis circulairement autour de la cheville sur le membre opéré. Ensuite, détacher délicatement la peau du muscle en la tirant vers le haut, en direction de la cuisse.

Pour exposer tous les muscles de la jambe, identifier le muscle gastrocnémien, qui est le muscle du mollet courant de l'articulation du genou à celle de la cheville sur l'aspect postérieur de la jambe. Ensuite, repérer l'insertion distale du muscle biceps fémoral, située proximalement par rapport au muscle gastrocnémien sur l'aspect médial du genou. À son insertion distale, le biceps fémoral apparaît mince et membraneux et recouvre la portion la plus proximale du muscle gastro ; utiliser des ciseaux et une dissection à l'extrémité émoussée.

Séparez délicatement l'insertion distale du muscle biceps fémoral du muscle gastrocnémien. Ajoutez son insertion distale au niveau du calcanéum ; le muscle gastrocnémien s'effile pour former le tendon d'Achille. Identifiez le tendon d'Achille, qui apparaît blanc et fibreux.

Tenir le tendon d’Achille avec une pince, en prenant soin de ne pas serrer ni écraser le muscle gastrocnémien. Sectionner le tendon d’Achille au niveau de son insertion sur le calcanéum. À l’aide de ciseaux, tout en maintenant délicatement le tendon, soulever doucement le muscle gastrocnémien, de couleur rouge pâle, en le séparant du muscle soléaire, plus rouge foncé, depuis son insertion distale jusqu’à son origine au niveau du genou, en exerçant une traction très légère.

Pour faciliter l'opération, disséquez le gastrocnémien de la jambe en sectionnant son origine aux condyles fémoraux médial et latéral. Utilisez des ciseaux. Veillez à ne pas écraser le muscle.

Le muscle soléaire sera désormais clairement visible juste sous le jumeau. Soulevez le soléaire depuis son insertion sur le tendon d'Achille jusqu'à son origine sur la partie postérieure du mollet. Une fois retiré, pesez les muscles séparément sur une balance de précision.

Ensuite, diviser verticalement les muscles en deux moitiés : une pour la congélation rapide à l'azote liquide et l'autre pour l'histologie. Enfin, répéter ces procédures sur le côté contrôle non stimulé afin de prélever les muscles gastrocnémien et soléaire contrôles. Les muscles gastrocnémiens ont été prélevés des membres postérieurs dénervés et contralatéraux contrôles à un, deux ou quatre semaines et exprimés sous forme de ratio.

L'innervation a induit une perte progressive de la masse musculaire au fil du temps. La surface en coupe transversale des fibres myo a été mesurée après coloration immunohistochimique, comme illustré ici. Les fibres de type II à contraction rapide se colorent en brun, et les fibres de type I à contraction lente, en blanc, ainsi que les fibres de type II rapides.

Les fibres tétaniques ont montré une diminution progressive de leur aire transversale dans le muscle dénervé. Au cours des quatre semaines suivant la visualisation de cette vidéo, vous devriez être en mesure d'effectuer la section du nerf tibial chez la souris. Ce modèle constitue une méthode reproductible, robuste et bien validée d'atrophie musculaire squelettique induite par dénervation.