Scheletrici Procedure biopsia muscolare dell'uomo con la tecnica Bergström Modificato
Summary
The purpose of this video is to present the modified Bergström skeletal muscle biopsy technique on human subjects.
Abstract
La tecnica di biopsia percutanea consente ai ricercatori e clinici per raccogliere campioni di tessuto muscolare scheletrico. La tecnica è sicura ed altamente efficace. Questo video descrive la tecnica di biopsia percutanea con un ago Bergström modificato per ottenere campioni di tessuto muscolare scheletrico dal vasto laterale di soggetti umani. L'ago Bergström costituito da una cannula esterna con una piccola apertura ('finestra') sul lato della punta e un trequarti interno con una lama di taglio all'estremità distale. In condizioni asettiche e anestesia locale, l'ago viene fatto avanzare nel muscolo scheletrico attraverso un'incisione nella pelle, tessuto sottocutaneo e fascia. Successivamente, l'aspirazione viene applicata alla trequarti interno, il trequarti esterno è tirato indietro, tessuto muscolare scheletrico viene aspirata nella finestra della cannula esterna con l'aspirazione, e il trequarti interno viene rapidamente chiuso, riducendo così o ritaglio campione di tessuto muscolare scheletrico . L'ago viene ruotato di 90 °60, e un altro taglio è fatta. Questo processo può essere ripetuto tre volte di più. Questa tecnica di taglio multiplo produce tipicamente un campione di 100-200 mg o più in soggetti sani e può essere fatto immediatamente prima, durante e dopo un attacco di esercizio o di altri interventi. A seguito di medicazione post-biopsia del sito di incisione, i soggetti tipicamente riprendere le loro attività quotidiane subito e possano partecipare pienamente vigorosa attività fisica entro 48-72 ore. I soggetti dovrebbero evitare l'esercizio di resistenza pesante per 48 ore per ridurre il rischio di ernia del muscolo attraverso l'incisione della fascia.
Introduction
La tecnica di biopsia percutanea o 'semi-aperto' viene utilizzato per ottenere campioni di tessuto muscolare scheletrico di pazienti umani e soggetti di ricerca. Duchenne (1806-1875) è accreditato come il primo a costruire un ago con un trocar per ottenere muscolo scheletrico di soggetti viventi tramite biopsia percutanea 1. Nel 1960, Bergström ha introdotto un ago da biopsia percutanea simile a quella descritta da Duchenne 2-4. Venti anni più tardi, Evans et al. 5 modificato la tecnica applicando aspirazione attraverso il trocar taglio dell'ago Bergström. Questa modifica può migliorare il rendimento del tessuto da 3 a 5 volte 6,7 e viene impiegato in contesti di ricerca clinica e biomedica. Questa tecnica ha e continuerà a promuovere la diagnosi di miopatie e la nostra comprensione della struttura e funzione del muscolo scheletrico.
La tecnica di biopsia muscolare percutanea è straightforward. Se fatto correttamente, con la stretta aderenza alle tecniche asettiche, i rischi associati sono minimi. La procedura di biopsia muscolare è considerato come uno strumento di sperimentazione per progetti di ricerca. Alcune istituzioni accademiche permettono addestrati ricercatori docenti con un dottorato di ricerca, con la supervisione diretta del medico, per ottenere biopsie muscolari e altri richiedono un medico di bordo certificata per eseguire la tecnica. Il team biopsia ASU ha eseguito con successo oltre 1.600 biopsie muscolari nel corso degli ultimi 13 anni 8-15. Lo scopo di questo video è quello di descrivere l'ago Bergström modificato muscolo tecnica di biopsia percutanea 5 per ottenere campioni di tessuto muscolare scheletrico dal vasto laterale di soggetti umani.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo video fornisce una sintesi step-by-step della procedura di biopsia muscolare scheletrico utilizzato alla Human Performance Laboratory ASU. Questa procedura, con piccole modifiche, è stato utilizzato per raccogliere circa 1.600 biopsie muscolari nel corso degli ultimi 13 anni. I campioni di biopsia muscolare hanno fornito dati importanti nelle indagini sulla base di nutrizione sportiva, portando a importanti scoperte della ricerca.
Ci sono molte tecniche fondamentali per essere a cono…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nessun finanziamento da dichiarare.
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 |
References
- 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).
