Mesure de la force tétatanique isométrique maximale du muscle antérieur de Tibialis chez le rat

La perte de la fonction motrice à la suite d’une lésion nerveuse périphérique traumatique a un impact significatif sur la qualité de vie et le statut socio-économique des patients^1,2,3. Le pronostic de cette population patiente demeure pauvre en raison des améliorations minimales des techniques chirurgicales au cours des années^4. La réparation épinérale directe de bout en bout sans tension forme la reconstruction chirurgicale de référence. Cependant, dans les cas où les lacunes nerveuses sont prolongées, l’interposition d’une greffe de nerf autologue s’est avérée supérieure^5,6. La morbidité associée d’emplacement de distributeur et la disponibilité limitée des greffes de nerf autologue ont imposé le besoin de techniques alternatives^7,8.

Des modèles animaux expérimentaux ont été utilisés pour élucider le mécanisme de régénération des nerfs périphériques et pour évaluer les résultats d’une variété d’options de traitement reconstructif et pharmacologique^8,9. Le modèle du nerf sciatique du rat est le modèle animal le plus fréquemment utilisé¹⁰. Leur petite taille les rend faciles à manipuler et à loger. En raison de leur potentiel neurorégénératif superlatif, la diminution du temps entre l’intervention et l’évaluation des résultats peut entraîner des coûts relativement inférieurs^11,12. D’autres avantages de son utilisation comprennent des similitudes morphologiques avec les fibres nerveuses humaines et le nombre élevé d’études comparatives / historiques¹³. Bien que ce dernier point doive être abordé avec prudence, car une grande variété de mesures de résultats différentes entre les études rend difficile la comparaison des résultats^{14,15,16,17,18.}

Les mesures de résultats pour évaluer la régénération nerveuse vont de l’électrophysiologie à l’histomorphométrie, mais ces méthodes impliquent une corrélation mais ne mesurent pas nécessairement directement le retour de la fonction motrice^14,15. La régénération des fibres nerveuses peut ne pas faire les connexions appropriées qui peuvent provoquer une surestimation du nombre de connexions fonctionnelles^14,15,19,20. La mesure la meilleure et cliniquement la plus pertinente pour démontrer la réinnervation correcte des organes finaux reste l’évaluation de la fonction musculaire^21,22,23. La création d’outils d’évaluation de la fonction motrice pour les modèles animaux est toutefois un défi. Medinaceli et al. ont d’abord décrit l’analyse de la piste de marche, qui a depuis été la méthode la plus fréquemment utilisée pour évaluer la récupération fonctionnelle dans les études expérimentales sur les nerfs périphériques^{21,24, 25,26,27,28.} L’analyse de la piste de marche quantifie l’indice fonctionnel sciatique (IFS) sur la base de mesures des empreintes de pattes de rats marchants^21,29. Les limitations majeures de l’analyse de la piste de marche, telles que les contractures des orteils, l’automutilation, le maculage de l’impression et la faible corrélation avec d’autres mesures de réinnervation, ont nécessité l’utilisation d’autres paramètres pour la quantification de la récupération fonctionnelle^30,31.

Dans des études précédentes chez des rats Lewis³² et des lapins néo-zélandais^33,nous avons validé la mesure isométrique de la force tétanique (ITF) pour le muscle tibialis antérieur (TA) et démontré son efficacité dans l’évaluation de la récupération musculaire après différents types de réparation nerveuse^{34,35,36,37,38,39.} Le muscle TA est bien adapté en raison de sa taille relativement grande, de son innervation par la branche péronéale du nerf sciatique et de ses propriétés biochimiques bien élucidées^40,41,42,43. Lorsque la longueur musculaire (force de précharge) et les paramètres électriques sont optimisés, l’ITF offre une variabilité côte à côte de 4,4% et 7,5% chez les rats³² et les lapins^33,respectivement.

Cet article fournit un protocole détaillé de la mesure d’ITF dans le modèle de nerf sciatique de rat, y compris une description complète de la planification pré-chirurgicale nécessaire, de l’approche chirurgicale et de la dissection du nerf péronéal commun et du tendon distal de muscle de TA. En utilisant des valeurs prédéterminées pour l’intensité et la durée du stimulus, la longueur musculaire optimale et la fréquence de l’impulsion du stimulus seront définies. Grâce à ces quatre paramètres, l’ITF peut par la suite être mesuré de manière cohérente et précise.