Misurazione massima della forza tetanica isometrica del muscolo anteriore tibiale nel ratto

La perdita della funzione motoria a seguito di lesioni traumatiche del nervo periferico ha un impatto significativo sulla qualità della vita e sullo stato^{socioeconomico dei pazienti 1,2,3}. La prognosi di questa popolazione di pazienti rimane scarsa a causa di miglioramenti minimi nelle tecniche chirurgiche nel corso degli anni⁴. La riparazione epineurale diretta end-to-end senza tensione forma la ricostruzione chirurgica gold standard. Tuttavia, nei casi con intervalli nervosi estesi l’interposizione di un innesto nervoso autologo si è dimostrata^{superiore a 5,6}. La morbilità del sito donatore associato e la limitata disponibilità di innesti nervosi autologi hanno imposto la necessità di tecniche alternative^7,8.

Modelli animali sperimentali sono stati utilizzati per chiarire il meccanismo di rigenerazione dei nervi periferici e per valutare i risultati di una varietà di opzioni di trattamento ricostruttivo e^{farmacologico 8,9}. Il modello di nervo sciatico del ratto è il modello animale^{10 più frequentemente utilizzato.} Le loro piccole dimensioni li rendono facili da maneggiare e ospitare. A causa del loro potenziale neuroregenerativo superlativo, il tempo ridotto tra l’intervento e la valutazione dei risultati può comportare costi^{relativamente inferiori 11,12}. Altri vantaggi del suo uso includono somiglianze morfologiche con le fibre nervose umane e l’alto numero di studi comparativi / storici¹³. Sebbene questi ultimi debbano essere avvicinati con cautela, poiché un’ampia varietà di diverse misure di risultato tra gli studi rende difficile confrontare^{i risultati 14,15,16,17,18}.

Le misure di risultato per valutare la rigenerazione nervosa vanno dall’elettrofisiologia all’istomorfometria, ma questi metodi implicano una correlazione ma non misurano necessariamente direttamente il^{ritorno della funzione motoria 14,15}. Le fibre nervose rigeneranti potrebbero non creare connessioni appropriate che possono causare una sopravvalutazione del numero di connessioni funzionali^14,15,19,20. La misurazione migliore e clinicamente più rilevante per dimostrare la corretta reinnervazione degli organi finali rimane la valutazione della funzione^{muscolare 21,22,23}. La creazione di strumenti di valutazione delle funzioni motorie per i modelli animali è, tuttavia, impegnativa. ha descritto per la prima volta l’analisi della pista da passeggio, che da allora è stato il metodo più frequentemente utilizzato per valutare il recupero funzionale negli studi sperimentali sui nervi periferici^21,24,^{25, 26,27,28}. L’analisi della pista da passeggio quantifica l’indice funzionale sciatico (SFI) sulla base delle misurazioni delle impronte delle zampe dei ratti che^{camminano 21,29}. Le principali limitazioni dell’analisi dei sentieri, come le contratture, l’automutilazione, lo sbavatura della stampa e la scarsa correlazione con altre misure di reinnervazione, hanno reso necessario l’uso di altri parametri per la quantificazione del^{recupero funzionale 30,31}.

In precedenti studi su ratti Lewis^{32 e} conigli neozelandesi³³, abbiamo convalidato la misurazione della forza tetanica isometrica (ITF) per il muscolo tibiale anteriore (TA) e dimostrato la sua efficacia nella valutazione del recupero muscolare dopo diversi tipi di^{riparazione nervosa 34,35,36,37,38,39}. Il muscolo TA è adatto a causa delle sue dimensioni relativamente grandi, innervazione da parte del ramo peroneale del nervo sciatico e proprietà biochimiche ben chiarite^40,41,42,43. Quando la lunghezza muscolare (forza di precarico) e i parametri elettrici sono ottimizzati, l’ITF fornisce una variabilità side-to-side del 4,4% e del 7,5% rispettivamente^{nei ratti 32 e nei conigli 33.}

Questo articolo fornisce un protocollo dettagliato della misurazione ITF nel modello del nervo sciatico del ratto, inclusa una descrizione approfondita della necessaria pianificazione pre-chirurgica, approccio chirurgico e dissezione del comune nervo peroneale e del tendine muscolare TA distale. Utilizzando valori predeterminati per l’intensità e la durata dello stimolo, verrà definita la lunghezza muscolare ottimale e la frequenza dell’impulso di stimolo. Con questi quattro parametri, l’ITF può essere successivamente misurato in modo coerente e accurato.