Вплив імплантації синтетичного макропористого гідрогелю та трансплантації клітин нюхової цибулини на процеси регенерації спинного мозку після його травматичного пошкодження в експерименті - Автореферат

Суміш клітин різних типів та різного рівня диференціювання з наявністю особливо важливих для відновлення провідникового апарату спинного мозку нюхових огортаючих гліоцитів (НОГ) можна отримати при культивуванні тканини нюхової цибулини (НЦ) (S. У деяких роботах було продемонстровано, що трансплантація олігодендроцитів у проміжному періоді спінальної травми на моделі забиття у нижньогрудному відділі спинного мозку на відміну від трансплантації НОГ супроводжується слабопозитивним ефектом (T. Завдання дослідження: - вдосконалити модель однобічного половинного перетину (ОПП) спинного мозку для вивчення впливу імплантації гідрогелю на відновні процеси, що мають місце при цьому варіанті травматичного пошкодження; вивчити особливості динаміки електрофізіологічних характеристик нервово-мязового апарату задніх кінцівок у випадку моделювання ізольованої травми спинного мозку запропонованим методом та після імплантації гідрогелю в зону пошкодження; вивчити особливості впливу ТКНЦ на динаміку функціональної активності задніх кінцівок та електрофізіологічні характеристики нервово-мязового апарату у випадку моделювання ізольованої травми спинного мозку вказаним методом, а також після імплантації гідрогелю в зону ОПП.Вивчення ефективності імплантації гідрогелю та алотрансплантації клітин НЦ на моделі ЛПП спинного мозку проводили на білих безпородних щурах-самцях, вагою 250-300 г та середнім віком 5-6 міс. У ході дослідження були сформовані наступні експериментальні групи: група „контроль” - моделювання ЛПП спинного мозку (n=24); група „гідрогель”, тваринам якої безпосередньо після нанесення травми в ділянку ушкодження спинного мозку імплантували гідрогель (n=37); група, тваринам якої через 4 тиж після нанесення травми й імплантації гідрогелю в тканину спинного мозку та навколишній субарахноідальний простір вводили суспензію клітин НЦ (n=12); група, тваринам якої через 8 тиж після нанесення травми й імплантації гідрогелю в тканину спинного мозку та навколишній субарахноідальний простір вводили суспензію клітин НЦ (n=8); група, тваринам якої через 7 тиж після нанесення травми в тканину спинного мозку та навколишній субарахноідальний простір вводили суспензію клітин НЦ (n=4); група, тваринам якої через 13 тиж після нанесення травми в тканину спинного мозку та навколишній субарахноідальний простір вводили суспензію клітин НЦ (n=4). Група тварин, котрим через 4 тиж після моделювання травми та імплантації гідрогелю трансплантували клітини НЦ була розділена на дві підгрупи: тварини із кращими (n=5) та гіршими (n=7) показниками відновлення функції задньої іпсилатеральної місцю травми кінцівки (ЗІК) на момент виконання ТКНЦ. Після наскрізного проколу офтальмологічним списоподібним скальпелем тканини спинного мозку вздовж лівого краю задньої серединної артерії (лезо скальпеля знаходилося у сагітальній площині, а рукоятка - перпендикулярно дорзальній поверхні спинного мозку) у рану спинного мозку заводили одну з бранш офтальмологічних ножиць таким чином, щоб при повному їх відкритті в проміжку між браншами потрапляла тканина усієї лівої половини поперечника спинного мозку (ножиці встановлювали рукоятковою частиною в площині поперечного перерізу спинного мозку, перпендикулярно дорзальній його поверхні). Використання моделі ЛПП у даному дослідженні дозволило провести коректну оцінку впливу імплантації гідрогелю на провідники та нейрональні клітини спинного мозку у ранньому періоді спінальної травми з урахуванням віддаленого функціонального ефекту, що за ряду обєктивних причин неможливо здійснити на моделях повного перетину або забиття спинного мозку.В дисертації представлене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми відновного лікування наслідків травматичного пошкодження спинного мозку в експерименті, що полягає у використанні імплантації синтетичного макропористого гідрогелю - у ранньому періоді та алогенної трансплантації клітин нюхової цибулини - у віддаленому періоді травматичного процесу. Використана у даному дослідженні вдосконалена модель травматичного пошкодження спинного мозку (ЛПП) є адекватною для дослідження ефективності імплантації синтетичного макропористого гідрогелю і має певні переваги у порівнянні з моделями повного перетину та забиття спинного мозку на аналогічному рівні. Імплантація гідрогелю в зону ЛПП призводить до достовірної переваги величини відновлення функції обох задніх кінцівок у порівнянні з контрольною групою (моделювання ізольованого ЛПП), котра станом на 16-ий тиждень у різних досліджуваних вибірках виражається величинами у межах 2-2,54 бала ВВВ.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

В дисертації представлене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми відновного лікування наслідків травматичного пошкодження спинного мозку в експерименті, що полягає у використанні імплантації синтетичного макропористого гідрогелю - у ранньому періоді та алогенної трансплантації клітин нюхової цибулини - у віддаленому періоді травматичного процесу.

1. Використана у даному дослідженні вдосконалена модель травматичного пошкодження спинного мозку (ЛПП) є адекватною для дослідження ефективності імплантації синтетичного макропористого гідрогелю і має певні переваги у порівнянні з моделями повного перетину та забиття спинного мозку на аналогічному рівні.

2. Імплантація гідрогелю в зону ЛПП призводить до достовірної переваги величини відновлення функції обох задніх кінцівок у порівнянні з контрольною групою (моделювання ізольованого ЛПП), котра станом на 16-ий тиждень у різних досліджуваних вибірках виражається величинами у межах 2-2,54 бала ВВВ.

3. Імплантація гідрогелю в зону травми одразу ж після моделювання ЛПП чинить протекторний вплив на провідники та нейрональні клітини оточуючої тканини спинного мозку.

4. Організація зони імплантації гідрогелю відбувається за участю елементів ніжного сполучнотканинного матриксу із незначним залученням гліального компоненту, що є головною передумовою провадження регенераційного росту нервових волокон дрібного та середнього калібру у периферійних ділянках гелевого імплантату починаючи з 3-го тижня після імплантації.

5. На більш віддалених термінах спостереження (24-32 тиж) спостерігаються явища мозаїчної дегенерації мієлінізованих волокон спинного мозку нижче рівня ураження на фоні заміщення пухкої сполучної тканини в товщі гелевого імплантату грубим фібротичним компонентом.

6. У випадку ізольованого ЛПП, станом на 7-ий тиждень спостереження виявляється достовірний пік середніх значень МА М-відповіді у досліджуваному мязі ЗІК, що дисонує із значеннями функціональної активності кінцівки на вказаному етапі спостереження і з цієї причини може розцінюватися як прояв посттравматичного розгальмування мотонейронного апарату спинного мозку нижче рівня ураження та компенсаторної гіпертрофії активних рухових одиниць.

7. Імплантація гідрогелю призводить до розчленування динаміки показників електричної активності, описаної для тварин контрольної групи, із формуванням трьох фаз: первинного росту (1-7 тиж), стабілізації (7-23 тиж), декомпенсації і кінцевої регресії (24-32 тиж).

8. Проведення ТКНЦ через 4 тиж після імплантації гідрогелю та через 7 тиж після моделювання ізольованого ЛПП спричиняє достовірне підвищення швидкості відновлення функції ЗІК, що виявляється на 10-11 тиж загального періоду спостереження.

9. Проведення ТКНЦ через 8 тиж після імплантації гідрогелю та через 13 тиж після моделювання ізольованого ЛПП не супроводжується позитивним ефектом на функціональному рівні.

10. ТКНЦ, особливо у випадку проведення її після моделювання ізольованого ЛПП, призводить до зниження значень МА М-відповіді досліджуваного мязу ЗІК, не впливаючи на часові характеристики динаміки цього показника.

1. Зозуля Ю.А., Семенова В.М., Лисяный Н.И., Любич Л.Д., Высоцкий Н.С., Стайно Л.П., Медведев В.В. Потенциальные свойства нейроклеток из обонятельной луковицы человека в условиях культивирования // Український нейрохірургічний журнал. - 2006. - №4. - С.84-88.

(Автор брав участь у формуванні ідеї та методології дослідження, вивченні літературних джерел щодо особливостей біології клітин НЦ, їх культуральних особливостей та можливостей клінічного використання; проводив кількісну оцінку динаміки чисельності клітин в культурі у присутності різних живильних середовищ, а також брав участь у інтерпретації морфологічного матеріалу та формулюванні висновків).

2. Медведєв В.В. Вплив трансплантації клітин нюхової цибулини на процеси регенерації спинного мозку після його травматичного пошкодження в експерименті // Український неврологічний журнал. - 2007. - №4. - С. 93-101.

3. Цимбалюк В.І., Медведєв В.В. Вплив трансплантації синтетичного макропористого гідрогелю та клітин нюхової цибулини на процеси регенерації спинного мозку після його травматичного пошкодження в експерименті // Журнал АМН України. - 2008. - Т.14, №1. - С. 74-93.

(Автором проведено культивування клітин НЦ в присутності промітотичних факторів росту, вдосконалено методику ОПП спинного мозку щура у нижньогрудному відділі; здійснено імплантацію гідрогелю та ТКНЦ, проведено облік функціональних та електрофізіологічних результатів, їх статистичну обробку та інтерпретацію).

4. В.М. Семенова, Н.С. Висоцький, В.В. Медведєв, Л.П. Стайно Морфологічні особливості культивування ольфакторної цибулини як джерела нервових стовбурових клітин постнатального мозку // Трансплантологія. - 2004. - Т.7, №7 (Додаток). - Матеріали ІІІ Зїзду трансплантологів України (6-8 жовтня 2004 р., Донецьк). - С. 350-353.

(Автор брав участь у формуванні ідеї та методології дослідження, вивченні літературних джерел щодо особливостей біології клітин НЦ, їх культуральних особливостей та можливостей клінічного використання, а також у інтерпретації морфологічного матеріалу та формулюванні висновків щодо особливостей впливу досліджуваних факторів на нейрогенез в культурі).

5. Медведєв В.В. Посттравматичне відновлення функції спинного мозку після трансплантації синтетичного макропористого гідрогелю та клітин нюхової цибулини. // Укр. наук.-мед. молодіжний журнал. - 2007. - №3 (Спец. вип., присвяч. 61-й Міжнар. наук.-практ. конф. студентів і молодих вчених „Актуальні проблеми сучасної медицини”). - С. 115.

6. Цымбалюк В.И., Семенова В.М., Яминский Ю.Я., Медведев В.В. Посттравматическое восстановление функций спинного мозга на фоне трансплантации полимерного материала гелевого типа // Поленовские чтения: Материалы всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 150-летию со дня рождения В.М. Бехтерева (24-27 апреля 2007 г., Санкт-Петербург). - СПБ., 2007. - С. 79.

(Автором проведено виділення та культивування клітин НЦ в присутності промітотичних факторів росту, вдосконалено методику ОПП спинного мозку щура у нижньогрудному відділі, здійснено моделювання травматичного пошкодження вказаним чином, імплантацію гідрогелю та ТКНЦ; проведено облік результатів функціонального моніторингу та електрофізіологічного дослідження, їх статистичну обробку, а також інтерпретацію морфологічного матеріалу).