Application d’une Stimulation chronique pour étudier les Rat d’induite par l’activité Contractile du Muscle squelettique phénotypique Adaptations

Le muscle squelettique peut s’adapter à l’exercice de formation par le biais de changements dans ses bioénergétique et de la structure physique¹. Un des changements majeurs induits par l’entraînement en endurance est la biogenèse mitochondriale, qui peut être évaluée par une augmentation de l’expression des composantes mitochondriales (p. ex., sous-unités de la cytochrome c oxydase [COX]), ainsi que l’expression de le co-activateur transcriptionnel, PGC-1α². Un nombre croissant d’études ont indiqué que nombreux autres facteurs, y compris mitochondrial chiffre d’affaires et mitophagy, sont également importantes pour les adaptations musculaires. Cependant, les mécanismes par lequel exercice aiguë ou chronique réglementent ces processus dans le muscle squelettique sont encore peu clairs.

Pour délimiter les voies qui réglementent des adaptations induites par l’exercice musculaire, différents modèles d’exercice ont été couramment utilisés dans les études sur les rongeurs, y compris les tapis de course, roue en cours d’exécution et exercice de natation. Toutefois, ces protocoles ont certaines limites à cet ~ 4 à 12 semaines sont nécessaires pour observer ces changements phénotypiques^3,4,5. Comme une autre méthode expérimentale, basse fréquence induite par une stimulation chronique activité contractile (CCA) a été effectivement utilisée, car elle peut conduire à des adaptations musculaires dans une période beaucoup plus courte (i.e., jusqu’à 7 jours) et ses effets semblent être comparables, ou même plus grande que les autres protocoles d’exercice. En outre, la présence de hormonal⁶température⁷et effets neurologiques⁸ peut rendre difficile de comprendre les réponses spécifiques du muscle à l’exercice chronique. Par exemple, les hormones thyroïdiennes^9,10 et insuline-like growth factor (IGF) -1¹¹ ont été identifiés comme médiateur des adaptations induites par l’entraînement musculaire, qui peuvent également réglementer les autres voies de signalisation dans le squelette muscle. Notamment, les effets induits par le CCA minimalement relèvent de facteurs systémiques, ce qui permet de se concentrer sur la réponse directe du muscle squelettique à l’activité contractile.

La plaque de rue pour la DPA a été introduite par Tyler et Wright¹²et a été développée avec modifications¹². En bref, l’unité se compose de trois parties principales : un détecteur infrarouge qui peut être activé ou désactivée par l’exposition à la lumière infrarouge, un générateur d’impulsions et un indicateur de pouls (Figure 1). La conception de circuit détaillé de l’appareil stimulateur a été décrit plus haut¹³. Les caractéristiques détaillées et précises du CCA se trouvent dans une plus grande profondeur dans un numéro de revue articles^14,15,16,17. En bref, le protocole de stimulation est conçu pour activer le nerf péronier commun à basse fréquence (c.-à-d. 10 Hz), et les muscles innervés (tibialis anterior [TA] et dans le muscle d’extensor digitorum longus [Eco]) sont forcés à se contracter pour un durée prédéterminée (p. ex., 3-6 h). Au fil du temps, cela déplace les muscles susmentionnés à un phénotype plus aérobie, démontré par une augmentation en densité capillaire¹⁸ et mitochondrial contenu^19,20,21. Cette méthode est donc un modèle éprouvé pour imiter certains de l’adaptation de la formation endurance majeure dans le muscle squelettique des rats.

Cet article présente une procédure détaillée de la chirurgie d’implantation électrode pour induire la CCA afin que les chercheurs peuvent appliquer ce modèle dans les études de leur exercice. L’ACC est un excellent modèle pour étudier l’évolution temporelle des adaptations musculaires, fournissant ainsi un outil efficace pour l’étude des divers événements moléculaires et de signalisation aux deux périodes au début et plus tard après le début de l’exercice.