Nenhum financiamento a declarar.

O procedimento de músculo esquelético, como descrito a seguir as orientações do Conselho de Revisão Institucional Appalachian State University. NOTA: A equipe é composta por um operador (Ph.D. ou MD treinados na técnica de biópsia), e pelo menos um, mas o ideal é, três ou mais técnicos. O operador é responsável por conduzir e supervisionar todos os aspectos do procedimento de biópsia do músculo esquelético. Um técnico (técnico de # 1) é imediatamente responsável por auxiliar o operador com todos os aspectos da extração muscular. Isto inclui sendo as &quot;mãos não estéreis&quot; e a aplicação de sucção com uma seringa estéril. Um segundo técnico (técnico de # 2) se envolve em uma conversa com o assunto e massagens perna oposta do sujeito durante o procedimento para minimizar a ansiedade do sujeito. O terceiro técnico (técnico de # 3) é responsável pela manipulação e processamento da amostra do músculo esquelético. Medidas analíticas jusante ditar quantos additional técnicos forem requeridos para processamento / amostra preparar o músculo esquelético. 1. Assunto Preparação <ol><li> Reunir, preparar e organizar os materiais especificados para o procedimento de biópsia muscular (Tabela 1). Descontaminar e esterilizar a agulha Bergström (cânula exterior e trocar interior) eo êmbolo de acordo com a prática padrão 16. </li><li> Reveja o formulário de consentimento com o assunto. A parte de biópsia de músculo esquelético do consentimento para participar formulário utilizado na Universidade Estadual Appalachian é fornecido no suplemento on-line 1. <ol><li> Fale com o tema sobre os aspectos gerais do procedimento de biópsia muscular com foco em possíveis riscos do procedimento, a preparação da pele, a aplicação do anestésico, sensações típicas. Instrua o assunto, leia atentamente o consentimento para participar formulário e assiná-lo para confirmar que o projeto e os procedimentos de estudo são compreendidos. </li></ol></li><li> Confirme se as sem prejuízo não é alérgico a &quot;___ caine&quot; medicações -tipo (por exemplo, lidocaína). </li><li> Instrua o sujeito em decúbito dorsal sobre uma mesa acolchoada com a coxa exposta. Coloque dois underpads absorventes descartáveis ​​com suporte plástico embaixo da perna do sujeito. Posicione a perna de uma forma descontraída, com um pequeno rolo de toalha sob o calcanhar, de modo que o joelho está completamente estendido (elevada ~ 1 cm), colocando, assim, vasto lateral em posição encurtada. </li><li> Ter o operador de instruir o sujeito momentaneamente contrair o músculo da coxa exposta de modo que o local da biópsia pode ser visualizado. Nota: O vasto lateral local da biópsia é apenas anterior à fáscia lata (banda illiotibial), aproximadamente um terço da distância entre a parte superior da patela e do trocânter maior 7. </li><li> Tem a marca do operador logo abaixo (~ 0,5 centímetros) no local da incisão com um marcador permanente ponta fina. </li><li> Já o operador a determinar a espessura da prega aproximado por pinching a prega cutânea. </li><li> Ter o operador e técnicos lavar as mãos com sabão e água morna e vestir luvas descartáveis. </li><li> Já que o operador remova o cabelo a partir de uma região de ~ 15 centímetros x 15 cm em torno do local da biópsia (via tosquiar). Nota: recorte o cabelo do local da biópsia impede que o cabelo fique dentro da incisão durante o procedimento e no fechamento, e depilação permite uma melhor contato entre o fechamento de fita e da pele (ver 3.4). </li><li> Ter o operador de esterilizar a área com compressas de pré-embebido com um anti-séptico tópico, (como iodopovidona ou gluconato de clorexidina para indivíduos alérgicos ao iodo / marisco). Comece no centro e trabalhar em círculos concêntricos em direcção ao bordo exterior da área recortada. No mínimo, repetir mais duas vezes com um novo cotonete umedecido em cada tempo. </li></ol> 2. Biópsia Procedimento <ol><li> Ter o operador remover luvas descartáveis, lavar as mãos com sabão e água quente, e don gl cirúrgico estériloves utilizando técnica asséptica. </li><li> Tenha técnico # 1 presente a cortina fenestrado estéril para o operador. Ter o operador, utilizando uma técnica asséptica, coloque o pano sobre o local da biópsia para manter um campo esterilizado. </li><li> Já técnico # 1 presente ao operador uma seringa de 5 ml, equipado com uma agulha G 21, enquanto se mantém uma técnica asséptica. Limpe o topo do frasco de lidocaína com um algodão embebido em álcool. <ol><li> Ter o operador retirar imediatamente 5 ml de lidocaína. Retire a agulha G 21 da seringa e descarte a agulha em um recipiente apropriado. </li><li> Tenha técnico # 1 presente o operador com uma agulha G-1 ½ polegada 25, mantendo uma técnica asséptica. Ter o lugar operador da polegada de 1 ½ agulha na seringa e evacuar as bolhas de ar da seringa. </li></ol></li><li> Tenha spray de cloreto técnico # 1 acetato no local da incisão (~ 0,5 centímetros acima da marca de tinta indelével na pele) até que a pele parece &quot;branquear&quot;. <ol><li> Have o operador inserir a agulha aproximadamente horizontal para a pele para a derme, aspirar a agulha, e, em seguida, se infiltrar com ~ 100 mL de lidocaína a produzir uma &quot;bolha&quot; de 2-4 mm de diâmetro. <ol><li> Já o operador aspirado na agulha (ligeiramente retirar o êmbolo da seringa) para confirmar que a agulha não foi colocada num vaso de sangue. Se aparecer sangue na seringa, retirar a agulha, descarte em um recipiente apropriado, e começar de novo em 2.3. </li><li> Já o operador avanço da agulha para dentro do tecido subcutâneo, aspirar a agulha, e, em seguida, se infiltrar o tecido com ~ 1 ml de lidocaína, para formar uma vesícula. Uma vez que a bolha tenha diminuído, inserir a agulha de 1 ½ polegada na seringa carregada pela lidocaína verticalmente no local da incisão, parando superficial à fáscia. Nota: O sujeito pode sentir uma ligeira sensação de ardor momentâneo após a injeção inicial de lidocaína (semelhante a uma picada de abelha). </li></ol></li><li> Verifique se o operatou não penetra o músculo com lidocoine porque é miotóxico 17-19. </li><li> Ter aspirado operador a agulha e, em seguida, injetar lentamente os restantes 4 ml de lidocaína ao retirar a agulha da coxa. Coloque gaze estéril sobre o local da injecção e que o motivo para relaxar enquanto o anestésico local tem efeito. </li></ol></li><li> Depois de 2-3 min, tem técnico # 1 presente o operador de um bisturi, mantendo uma técnica asséptica. <ol><li> Já o operador levemente sondar o local da biópsia com a ponta do bisturi, para confirmar que a área é anestesiada. Se necessário, injetar mais 3-4 ml de lidocaína no local da incisão, ver 2.4.1.2. </li></ol></li><li> Ter o operador fazer uma linha reta de 1 cm incisão através da pele e tecidos subcutâneos (~ 2-3 mm acima da marca de tinta) paralela ao fêmur. <ol><li> Ter o operador inserir o bisturi mais profundo para fazer uma incisão através da fáscia no músculo. Faça isso uma vez em cada direção<html> . Nota: O sujeito pode sentir uma pontada ou pressão com o mais profundo corte se os cortes de lâmina de bisturi no músculo. </li><li> Tenha técnico # 2 engajar o assunto na conversa e massagear a perna oposta. </li></ol></li><li> Ter o lugar operador uma quantidade generosa de gaze estéril sobre o local da incisão e biópsia e aplicar pressão direta para a incisão para reduzir o sangramento. <ol><li> Já técnico # 1 ligar o metal torneira de 3 vias para a seringa descartável de 60 mL e o tubo de extensão 30 centímetros (Figura 1). </li><li> Já técnico # 1 conectar uma extremidade do tubo de plástico conector cónica para dentro da extremidade livre do tubo de extensão e firmemente inserir a outra extremidade do tubo de plástico afunilada conector na extremidade mais larga de uma pipeta de ponta de 200 ul com ~ 15-18 mm de a ponta cortada. </li></ol></li></ol>&quot;width =&quot; 500 jpg &quot;/&gt; Figura 1 A agulha Bergström. (A) A agulha Bergström (5 mm), é composto por (a) a cânula exterior e (b) do trocarte interior, os componentes associados incluem (c) do êmbolo, (d) da ponta da pipeta de 200 uL com ~ 15-18 mm cortado , (e) afunilada conector de plástico, (f) 3-forma de metal torneira, (g) 30 centímetros tubo de extensão, e (h) de 60 ml descartável seringa. (B) A agulha Bergström (5 mm) e os componentes associados montados. ( C) O trocarte interior da agulha Bergström (5 mm), retirados de aproximadamente um centímetro abre a janela exterior da cânula. <ol start="9"><li> Depois que o sangramento tenha diminuído, tem técnico # 1 abra a bolsa esterilizados em autoclave e apresentar a agulha de biópsia de 5 mm e trocar interna (Figura 1) para o operador, mantendo uma técnica asséptica. <ol><li> Já o operador montar a agulha (cânula exterior e trocar interior), verificar o alinhamento e ação de deslizamento. </li> &lt;/ Ol&gt; </li><li> Ter o operador segure firmemente o conjunto da agulha (cânula exterior e trocar interior) com ambas as mãos para evitar a trocar interior de girar. Alguma técnico # 1 inserir firmemente a ponta da pipeta na corte a parte superior da porção do trocarte interior da agulha de biopsia com um ligeiro movimento de rotação para baixo. Certifique-se de que técnico # 1 não toca o operador ou a agulha de biópsia, apenas a ponta da pipeta. </li><li> Já o operador introduzir a agulha de biópsia para o tecido através da incisão. Localizar a incisão na fáscia (uma &quot;sensação&quot; adquirida) com a ponta da agulha de biopsia. Avance a agulha apenas após o ângulo fascia e depois a agulha para baixo em direção ao chão, como a agulha é avançada no músculo. Nota: Os indivíduos podem experimentar algum desconforto leve (por exemplo, &quot;pressão profunda&quot;, ou sensação leve cólica) como a incisão através da faseia é localizado com a ponta da agulha de biópsia e a agulha avança para dentro do músculo. <ol> &lt;li&gt; Have técnico # 2 instruir o assunto para ficar &quot;relaxado&quot; e não contrair os músculos da coxa, enquanto o operador está a avançar a agulha no músculo. </li></ol></li><li> Uma vez que a agulha de biópsia está numa posição, que o sinal do operador técnico # 1 para abrir o descartável de 60 ml de uma seringa. <ol><li> Tenha técnico # 1, puxe rapidamente o descartável 60 ml seringa aberta para a marca de 40-50 cc para criar sucção dentro da agulha de biópsia. </li><li> Já que o operador puxe para fora do trocarte interior de aproximadamente 1 cm a abrir a janela exterior da cânula, mantendo a posição do trocarte exterior dentro do músculo. Ter o operador fechar rapidamente a trocar interior para cortar (clip) e recolher a amostra do músculo. Ter o sinal de operador técnico # 1 para liberar sucção. </li><li> Tenha técnico # 1 abra a torneira para o quarto para liberar a sucção. </li><li> Ter o operador girar a agulha de biópsia de 90 ° e repita o processo. Se necessário, tem o operador REPEAt o procedimento de rotação até 3x (para um total de quatro grampos). </li></ol></li><li> Ter o operador aplicar contra-pressão direta sobre o local da incisão com gaze estéril durante a remoção da agulha de biópsia da coxa, tomando cuidado para não pegar fascia ou pele. Se a resistência significativa é sentida, voltar a cortar ao aplicar um movimento de torção para o trocar interior. </li><li> Após a remoção da agulha de biópsia a partir da coxa, têm o operador puxa o trocarte interior traseira 1 cm a inspeccionar visualmente o lúmen da cânula exterior para estimar se uma quantidade adequada de tecido foi recolhido. <ol><li> Tem a mão do operador, a agulha de biópsia para técnico de # 1. Para manter uma técnica asséptica assegurar que técnico # 1 só toca a agulha, o operador não. Tenha técnico # 1 mão a agulha de biópsia para técnico de # 3. </li></ol></li><li> Tenha técnico # 3 Remova o tecido da agulha de biópsia. <ol><li> Tenha técnico # 3 utilização do êmbolo (Figura 1) e um par de pinças de ponta finapara assegurar que todo o tecido muscular é removido do trocarte interior e exterior de uma cânula. </li><li> Já técnico # 3 pesar rapidamente a amostra para confirmar que uma quantidade adequada de tecido muscular foi recolhido e colocar as amostras em um bloco de dissecção gelado. </li></ol></li><li> Tenha técnico # 3 dissecar cuidadosamente tecido conjuntivo e gordura visível das amostras musculares. Já técnico # 3 preparar as amostras de músculo para o armazenamento de acordo com análises a jusante. Por exemplo, colocar imediatamente as amostras em um cryovial e encaixe congelamento em nitrogênio líquido, montar e congelar para histologia, ou coloque em uma cryovial com inibidor de RNase, etc </li><li> Se necessário, repita o procedimento com uma segunda agulha de biópsia esterilizado, mantendo uma técnica asséptica. </li></ol> 3 Encerramento <ol><li> Ter o operador aplicar pressão direta do local da biópsia com gaze estéril e um bloco de gelo por 10-15 min. </li><li> Uma vez que a hemostasia é alcançada, tem o operador de uso de álcool pralmofadas ep para remover sangue seco da área ao redor da incisão. </li><li> Tenha técnico # 1 presente um tubo de cola cirúrgica tópica e aplicador para o operador. Ter o operador montar o tubo de cola cirúrgica e aplicador sem tocar a ponta do aplicador ou a parte superior do tubo. </li><li> Já que o operador puxa a incisão foi fechada com uma mão enquanto se aplica uma única camada de adesivo cirúrgico sobre a parte superior da incisão seco com a outra mão. Após o adesivo cura (~ 90 segundos), aplique a fita closuresperpendicular à incisão. Alternativamente, fechar a incisão com dois estéreis 4-0. </li><li> Ter o operador aplicar pressão direta, colocando fevereiro 03-4 &quot;x 2&quot; compressas de gaze não estéreis no local da incisão e segura com filme adesivo auto-aderente. </li><li> Ter o operador fornecer o tema verbal e instruções escritas sobre tratamento de feridas adequada, as reações normais e anormais, e diretrizes de atividade para os seguintes 1-4 dias (ver on-line supplement 2). </li></ol>

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The authors have no conflicts of interest.

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...

A técnica de biópsia percutânea ou &quot;semi-aberto&quot; 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.

<table><tbody><tr><td>Bergstr&amp;ouml;m biopsy needle, 5 x 100 mm</td><td>Stille Surgical Inc.</td><td>119-29187-50</td><td>1 ea</td></tr><tr><td>Durasorb blue pad</td><td>Fisher</td><td>22-031-340</td><td>case of 300</td></tr><tr><td>Prep razor disposable</td><td>Moore Medical</td><td>89760</td><td>1 ea</td></tr><tr><td>Shave cream</td><td>Moore Medical</td><td>92869</td><td>1 can</td></tr><tr><td>Alcohol swab</td><td>Moore Medical</td><td>98721</td><td>box/200</td></tr><tr><td>Povidone-iodine swabsticks (3 pack)</td><td>Moore Medical</td><td>90691</td><td>pack of 50</td></tr><tr><td>Face masks</td><td>Fisher</td><td>19-039-690</td><td>case of 50</td></tr><tr><td>Sterile gloves; sz 6.5</td><td>Moore Medical</td><td>68128</td><td>box of 50 pairs</td></tr><tr><td>Sterile gloves; sz 7.0</td><td>Moore Medical</td><td>68129</td><td>box of 50 pairs</td></tr><tr><td>Sterile gloves; sz 8.5</td><td>Moore Medical</td><td>68132</td><td>box of 50 pairs</td></tr><tr><td>Fenestrated towel drape</td><td>Moore Medical</td><td>92712</td><td>case of 50</td></tr><tr><td>Lidocaine (1% HCl, w/o Epi)</td><td>Dealmed</td><td>427902</td><td>30 cc vial</td></tr><tr><td>Ethyl chloride spray</td><td>Dealmed</td><td>386020</td><td>3.5 fl. Oz. bottle</td></tr><tr><td>5 ml syringe w/ 21 G needle</td><td>Fisher</td><td>14-827-48</td><td>case of 100</td></tr><tr><td>25 G 5/8&quot; needle</td><td>Fisher</td><td>14-826AA</td><td>case of 100</td></tr><tr><td>25 G 1 1/2&quot; needle</td><td>Fisher</td><td>14-826-49</td><td>case of 100</td></tr><tr><td>Single-use scalpels w/ #11 blade</td><td>Fisher</td><td>0-8927-5B</td><td>box of 20</td></tr><tr><td>60 ml Syringe</td><td>Fisher</td><td>13-689-8</td><td>case of 40</td></tr><tr><td>~30 inch extension tubing</td><td>Fisher</td><td>14-169-7A</td><td>roll of 50 ft</td></tr><tr><td>Metal stopcock</td><td>Fisher</td><td>01-290-38</td><td>each</td></tr><tr><td>Polypropylene tubing connector w/ tapered ends, 3.2 to 5.5 mm</td><td>Fisher</td><td>15-315-28A</td><td>case of 100</td></tr><tr><td>Yellow pipette tips (1-200 &amp;micro;l)</td><td>Fisher</td><td>02-681-2</td><td>cut off ~15-18 mm of the tip</td></tr><tr><td>Topical surgical adhesive</td><td>Medline</td><td>MSC091076</td><td>case of 36 tubes</td></tr><tr><td>Topical surgical adhesive</td><td>Medline</td><td>MSC091076Z</td><td>box of 6 tubes</td></tr><tr><td>Butterfly stitches (adhesive strips) 1/2&quot; x 4&quot; (6 per pack)</td><td>Moore Medical</td><td>93050</td><td>box/300</td></tr><tr><td>Bandadge, Strip, 3/4 x 3 in.</td><td>Fisher</td><td>19-027-202</td><td>pack of 100</td></tr><tr><td>Adhesive bandage (5 m rolls)</td><td>Fisher</td><td>19-027-768</td><td>case of 36</td></tr><tr><td>1&quot; paper surgical tape</td><td>Fisher</td><td>19-027-761</td><td>case of 12</td></tr><tr><td>Sutures (4-0 reverse cutting, FS2)</td><td>Moore Medical</td><td>82926</td><td>box of 36</td></tr><tr><td>4 x 4 Sterile gauze pads</td><td>Moore Medical</td><td>66949</td><td>pkg/50</td></tr><tr><td>2 x 2 Non-sterile gauze pads</td><td>Moore Medical</td><td>37336</td><td>pkg/200</td></tr><tr><td>3 x 4 Non-adherent pads</td><td>Moore Medical</td><td>74389</td><td>bx/100</td></tr><tr><td>Autoclave bags 3.5 x 9</td><td>Moore Medical</td><td>40390</td><td>box of 200</td></tr><tr><td>Autoclave bags 5.25 x 10</td><td>Moore Medical</td><td>40391</td><td>box of 200</td></tr><tr><td>Autoclave indicator tape</td><td>Moore Medical</td><td>31608</td><td>box of 250</td></tr><tr><td>Lab coats&amp;mdash;small</td><td>Fisher</td><td>23-900-520A&amp;nbsp;</td><td>10/pk</td></tr><tr><td>Lab coats&amp;mdash;medium</td><td>Fisher</td><td>23-900-520B&amp;nbsp;</td><td>10/pk</td></tr><tr><td>Lab coats&amp;mdash;large</td><td>Fisher</td><td>23-900-520C&amp;nbsp;</td><td>10/pk</td></tr><tr><td>Germicidal Disposable Cloth Wipes</td><td>Moore Medical</td><td>62879</td><td>Can/160</td></tr></tbody></table>

human skeletal muscle biopsy procedures using the modified bergstr&#246;m technique

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 (&quot;janela&quot;) 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.

O procedimento de biópsia muscular, como descrito acima permite ao pesquisador forma rápida e consistente coletar amostras de tecido muscular esquelético. O rendimento típico, temas esportivos saudáveis ​​é de 200 mg ou mais em uma única passagem com 3-4 clips. O procedimento leva de 15-20 min, mais do que é gasto na preparação para a incisão. Em estudos baseados em exercício, amostras do músculo são muitas vezes tomadas antes e depois do exercício, com uma ou duas amostras coletadas durante a recuper...

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Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergstr&#246;m Technique

The purpose of this video is to present the modified Bergstr&#246;m skeletal muscle biopsy technique on human subjects.

Procedimentos de biópsia de músculo esquelético humano, utilizando a técnica Bergström Modificado

The percutaneous biopsy technique enables researchers and clinicians to collect skeletal muscle tissue samples. The technique is safe and highly ...

human-skeletal-muscle-biopsy-procedures-using-modified-bergstrm

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

39.8K visualizações.  Appalacian State University. The purpose of this video is to present the modified Bergström skeletal muscle biopsy technique on human subjects. 

Vídeo: Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergström Technique

Isolation and Quantitative Immunocytochemical Characterization of Primary Myogenic Cells and Fibroblasts from Human Skeletal Muscle

The repair and regeneration of skeletal muscle requires the action of satellite cells, which are the resident muscle stem cells. These can be isolated from human muscle biopsy samples using enzymatic digestion and their myogenic properties studied in culture. Quantitatively, the two main adherent cell types obtained from enzymatic digestion are: (i) the satellite cells (termed myogenic cells or muscle precursor cells), identified initially as CD56+ and later as CD56+/desmin+ cells and (ii) muscle-derived fibroblasts, identified as CD56&#8211; and TE-7+. Fibroblasts proliferate very efficiently in culture and in mixed cell populations these cells may overrun myogenic cells to dominate the culture. The isolation and purification of different cell types from human muscle is thus an important methodological consideration when trying to investigate the innate behavior of either cell type in culture. Here we describe a system of sorting based on the gentle enzymatic digestion of cells using collagenase and dispase followed by magnetic activated cell sorting (MACS) which gives both a high purity (&#62;95% myogenic cells) and good yield (~2.8 x 106 &#177; 8.87 x 105 cells/g tissue after 7 days in vitro) for experiments in culture. This approach is based on incubating the mixed muscle-derived cell population with magnetic microbeads beads conjugated to an antibody against CD56 and then passing cells though a magnetic field. CD56+ cells bound to microbeads are retained by the field whereas CD56&#8211; cells pass unimpeded through the column. Cell suspensions from any stage of the sorting process can be plated and cultured. Following a given intervention, cell morphology, and the expression and localization of proteins including nuclear transcription factors can be quantified using immunofluorescent labeling with specific antibodies and an image processing and analysis package.

The main adherent cell types derived from human muscle are myogenic cells and fibroblasts. Here, cell populations are enriched using magnetic-activated cell sorting based on the CD56 antigen. Subsequent immunolabelling with specific antibodies and use of image analysis techniques allows quantification of cytoplasmic and nuclear characteristics in individual cells.

Isolamento e Quantitative Immunocytochemical caracterização de células Miogênica primários e fibroblastos de músculo-esquelético humano

The repair and regeneration of skeletal muscle requires the action of satellite cells, which are the resident muscle stem cells. These can be isolated ...

Biologia do Desenvolvimento

X-ray Diffraction of Intact Murine Skeletal Muscle as a Tool for Studying the Structural Basis of Muscle Disease

Transgenic mouse models have been important tools for studying the relationship of genotype to phenotype for human diseases including those of skeletal muscle. Mouse skeletal muscle has been shown to produce high quality X-ray diffraction patterns on third generation synchrotron beamlines providing an opportunity to link changes at the level of the genotype to functional phenotypes in health and disease by determining the structural consequences of genetic changes. We present detailed protocols for preparation of specimens, collecting the X-ray patterns and extracting relevant structural parameters from the X-ray patterns that may help guide experimenters wishing to perform such experiments for themselves.

We present detailed protocols for performing small-angle X-ray diffraction experiments using intact mouse skeletal muscles. With the wide availability of transgenic mouse models for human diseases, this experimental platform can form a useful test bed for elucidating the structural basis of genetic muscle diseases

Difração de raios X do músculo esquelético murino intacto como uma ferramenta para estudar a base estrutural da doença muscular

Transgenic mouse models have been important tools for studying the relationship of genotype to phenotype for human diseases including those of skeletal ...

Isolation, Culture, Characterization, and Differentiation of Human Muscle Progenitor Cells from the Skeletal Muscle Biopsy Procedure

The use of primary human tissue and cells is ideal for the investigation of biological and physiological processes such as the skeletal muscle regenerative process. There are recognized challenges to working with human primary adult stem cells, particularly human muscle progenitor cells (hMPCs) derived from skeletal muscle biopsies, including low cell yield from collected tissue and a large degree of donor heterogeneity of growth and death parameters among cultures. While incorporating heterogeneity into experimental design requires a larger sample size to detect significant effects, it also allows us to identify mechanisms that underlie variability in hMPC&#160;expansion capacity, and thus allows us to better understand heterogeneity in skeletal muscle regeneration. Novel mechanisms that distinguish the expansion capacity of cultures have the potential to lead to the development of therapies to improve skeletal muscle regeneration.

We present techniques for isolating, culturing, characterizing, and differentiating human primary muscle progenitor cells (hMPCs) obtained from skeletal muscle biopsy tissue. hMPCs obtained and characterized through these methods can be used to subsequently address research questions related to human myogenesis and skeletal muscle regeneration.

Isolamento, cultura, caracterização e diferenciação de células progenitoras do músculo humano do procedimento de biópsia do músculo esquelético

The use of primary human tissue and cells is ideal for the investigation of biological and physiological processes such as the skeletal muscle ...

Performing Human Skeletal Muscle Xenografts in Immunodeficient Mice

Treatment effects observed in animal studies often fail to be recapitulated in clinical trials. While this problem is multifaceted, one reason for this failure is the use of inadequate laboratory models. It is challenging to model complex human diseases in traditional laboratory organisms, but this issue can be circumvented through the study of human xenografts. The surgical method we describe here allows for the creation of human skeletal muscle xenografts, which can be used to model muscle disease and to carry out preclinical therapeutic testing. Under an Institutional Review Board (IRB)-approved protocol, skeletal muscle specimens are acquired from patients and then transplanted into NOD-Rag1null IL2r&gamma;null (NRG) host mice. These mice are ideal hosts for transplantation studies due to their inability to make mature lymphocytes and are thus unable to develop cell-mediated and humoral adaptive immune responses. Host mice are anaesthetized with isoflurane, and the mouse tibialis anterior and extensor digitorum longus muscles are removed. A piece of human muscle is then placed in the empty tibial compartment and sutured to the proximal and distal tendons of the peroneus longus muscle. The xenografted muscle is spontaneously vascularized and innervated by the mouse host, resulting in robustly regenerated human muscle that can serve as a model for preclinical studies.

Complex human diseases can be challenging to model in traditional laboratory model systems. Here, we describe a surgical approach to model human muscle disease through the transplantation of human skeletal muscle biopsies into immunodeficient mice.

Realizando xenoenxertos de músculo esquelético humano em camundongos imunodeficientes

Treatment effects observed in animal studies often fail to be recapitulated in clinical trials. While this problem is multifaceted, one reason for this ...

Quantification of Subcellular Glycogen Distribution in Skeletal Muscle Fibers using Transmission Electron Microscopy

With the use of transmission electron microscopy, high-resolution images of fixed samples containing individual muscle fibers can be obtained. This enables quantifications of ultrastructural aspects such as volume fractions, surface area to volume ratios, morphometry, and physical contact sites of different subcellular structures. In the 1970s, a protocol for enhanced staining of glycogen in cells was developed and paved the way for a string of studies on the subcellular localization of glycogen and glycogen particle size using transmission electron microscopy. While most analyses interpret glycogen as if it is homogeneously distributed within the muscle fibers, providing only a single value (e.g., an average concentration), transmission electron microscopy has revealed that glycogen is stored as discrete glycogen particles located in distinct subcellular compartments. Here, the step-by-step protocol from tissue collection to the quantitative determination of the volume fraction and particle diameter of glycogen in the distinct subcellular compartments of individual skeletal muscle fibers is described. Considerations on how to 1) collect and stain tissue specimens, 2) perform image analyses and data handling, 3) evaluate the precision of estimates, 4) discriminate between muscle fiber types, and 5) methodological pitfalls and limitations are included.

A modified post-fixation procedure increases the contrast of glycogen particles in tissue. This paper provides a step-by-step protocol describing how to handle the tissue, conduct the imaging, and use stereological methods to obtain unbiased and quantitative data on fiber type-specific subcellular glycogen distribution in skeletal muscle.

Quantificação da Distribuição de Glicogênio Subcelular em Fibras Musculares Esqueléticas usando Microscopia eletrônica de transmissão

With the use of transmission electron microscopy, high-resolution images of fixed samples containing individual muscle fibers can be obtained. This ...

Bioquímica

Preparation and Respirometric Assessment of Mitochondria Isolated from Skeletal Muscle Tissue Obtained by Percutaneous Needle Biopsy

Respirometric profiling of isolated mitochondria is commonly used to investigate electron transport chain function. We describe a method for obtaining samples of human Vastus lateralis, isolating mitochondria from minimal amounts of skeletal muscle tissue, and plate based respirometric profiling using an extracellular flux (XF) analyzer. Comparison of respirometric profiles obtained using 1.0, 2.5 and 5.0 &#956;g of mitochondria indicate that 1.0 &#956;g is sufficient to measure respiration and that 5.0 &#956;g provides most consistent results based on comparison of standard errors. Western blot analysis of isolated mitochondria for mitochondrial marker COX IV and non-mitochondrial tissue marker GAPDH indicate that there is limited non-mitochondrial contamination using this protocol. The ability to study mitochondrial respirometry in as little as 20 mg of muscle tissue allows users to utilize individual biopsies for multiple study endpoints in clinical research projects.

Methods for biopsy of Vastus lateralis, preparation of purified mitochondria, and respirometric profiling are described. The use of small muscle volume makes this technique suitable for clinical research applications.

Preparação e Avaliação respirométrico de mitocôndrias isoladas de tecido muscular esquelético Obtido por meio de agulha de biópsia percutânea

Respirometric profiling of isolated mitochondria is commonly used to investigate electron transport chain function. We describe a method for obtaining ...

Medicina

MyDoBID - Uma nova técnica para identificar tipos de fibras musculares de forma eficiente

Fiber Type Identification of Human Skeletal Muscle

The technique described here can be used to identify specific myosin heavy chain (MHC) isoforms in segments of individual muscle fibers using dot blotting, hereafter referred to as Myosin heavy chain detection by Dot Blotting for IDentification of muscle fiber type (MyDoBID). This protocol describes the process of freeze-drying human skeletal muscle and isolating segments of single muscle fibers. Using MyDoBID, type I and II fibers are classified with MHCI- and IIa-specific antibodies, respectively. Classified fibers are then combined into fiber type-specific samples for each biopsy.
The total protein in each sample is determined by Sodium Dodecyl-Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE) and UV-activated gel technology. The fiber type of samples is validated using western blotting. The importance of performing protein loading normalization to enhance target protein detection across multiple western blots is also described. The benefits of consolidating classified fibers into fiber type-specific samples compared to single-fiber western blots, include sample versatility, increased sample throughput, shorter time investment, and cost-saving measures, all while retaining valuable fiber type-specific information that is frequently overlooked using homogenized muscle samples. The purpose of the protocol is to achieve accurate and efficient identification of type I and type II fibers isolated from freeze-dried human skeletal muscle samples.
These individual fibers are subsequently combined to create type I and type II fiber type-specific samples. Furthermore, the protocol is extended to include the identification of type IIx fibers, using Actin as a marker for fibers that were negative for MHCI and MHCIIa, which are confirmed as IIx fibers by western blotting. Each fiber type-specific sample is then used to quantify the expression of various target proteins using western blotting techniques.

Autor em destaque: decifrando os mistérios dos tipos de fibras musculares esqueléticas usando a técnica MyDoBID 

This protocol demonstrates single-fiber isolation from freeze-dried human skeletal muscle and fiber-type classification according to Myosin heavy chain (MHC) isoform using the dot blotting technique. Identified MHC I and II fiber samples can then be further analyzed for fiber type-specific differences in protein expression using western blotting.

Identificação do Tipo de Fibra do Músculo Esquelético Humano

The technique described here can be used to identify specific myosin heavy chain (MHC) isoforms in segments of individual muscle fibers using dot ...

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and well tolerated technique. The Weil-Blakesley conchotome has a sharp biting tip with a 4 - 6 mm wide hollow. It is inserted through a 5 - 10 mm skin incision and can be maneuvered for controlled tissue penetration. The tip is opened and closed within the tissue and then rotated through 90 -180&#176; to cut the muscle. The amount of muscle obtained following repeated sampling can vary from 20 mg to 290 mg which can be processed for both histology and molecular studies. The wound needs to be kept dry and vigorous physical activity kept to a minimum for approximately 72 hr although normal levels of activity can restart immediately following the procedure. This procedure is safe and effective when close attention is paid to the selection of subjects, full asepsis and post procedure care. &#160;Both right and left vastus lateralis are suitable for biopsy dependent on participant preference.

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

This video demonstrates the technique of percutaneous muscle biopsy of the human vastus lateralis using the Weil-Blakesley conchotome.

Humano<em&gt; vasto lateral</em&gt; Biópsia de músculo esquelético Usando o Weil-Blakesley Conchotome

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and ...

Procedimentos de biópsia de músculo esquelético humano, utilizando a técnica Bergström Modificado

Resumo

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Isolamento e Quantitative Immunocytochemical caracterização de células Miogênica primários e fibroblastos de músculo-esquelético humano

Difração de raios X do músculo esquelético murino intacto como uma ferramenta para estudar a base estrutural da doença muscular

Isolamento, cultura, caracterização e diferenciação de células progenitoras do músculo humano do procedimento de biópsia do músculo esquelético

Realizando xenoenxertos de músculo esquelético humano em camundongos imunodeficientes

Quantificação da Distribuição de Glicogênio Subcelular em Fibras Musculares Esqueléticas usando Microscopia eletrônica de transmissão

Preparação e Avaliação respirométrico de mitocôndrias isoladas de tecido muscular esquelético Obtido por meio de agulha de biópsia percutânea

Identificação do Tipo de Fibra do Músculo Esquelético Humano

Identificação do Tipo de Fibra do Músculo Esquelético Humano

Identificação do Tipo de Fibra do Músculo Esquelético Humano

Humano