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Methodenartikel

Experimentelle Strategien große Gewebelücken in das verletzte Rückenmark nach akutem zu überbrücken und chronische Lesion

8.4K Aufrufe

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DOI:

10.3791/53331

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5. April 2016

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Schwere Rückenmarksverletzungen führen oft zu Gewebedefekten. Es werden zwei Möglichkeiten beschrieben, solche Lücken erfolgreich zu überbrücken, um die Gewebeanpassung, regenerative Reaktionen und funktionelle Verbesserung bei Ratten durch die Implantation eines mechanischen Mikrokonnektorsystems nach akuter Verletzung und fünf Wochen nach vollständiger Rückenmarksdurchtrennung zu fördern.

Zusammenfassung

Nach einer Verletzung des Rückenmarks (SCI) eine Narbe bildet sich in der Läsion Kern, der axonalen Regeneration behindert. Überbrückung der Stelle der Verletzung nach einer Beleidigung des Rückenmarks, Tumorresektionen oder von traumatischen Unfällen Gewebedefekte können bei der Erleichterung der allgemeinen Gewebereparatur sowie regenerative Wachstum von Nervenfasern in und über den betroffenen Bereich unterstützen. Zwei experimentelle Therapiestrategien werden vorgestellt: (1) Implantation eines neuartigen microconnector Gerät in einen akut und vollständig durchtrennt Brust-Ratte Rückenmark Rückenmarksgewebe Stümpfe trennt neu anpassen, und (2) Polyethylenglykol Füllung des SCI-Website in chronisch lädierten Ratten nach Narbe Resektion. Die chronische Rückenmark Läsion in diesem Modell ist eine komplette Rückenmark durchtrennt, die 5 Wochen vor der Behandlung zugefügt wurde. Beide Methoden haben in letzter Zeit sehr viel versprechende Ergebnisse und gefördert axonalen Nachwachsen, vorteilhaft Zellinvasion und funktionelle Verbesserungen erreichtin Nagetiermodellen von Rückenmarksverletzungen.

Die mechanische microconnector System (MMS) ist ein Mehrkanalsystem aus Polymethylmethacrylat (PMMA) besteht mit einem Auslass Schlauchsystem Unterdruck auf die mMS anzuwenden Lumen somit das Rückenmark Stümpfe in die Wabenstrukturierten Löcher ziehen. Nach der Implantation in den 1 mm Gewebespalt wird das Gewebe in die Vorrichtung gesaugt. Weiterhin sind die Innenwände der mMS zur besseren Gewebeadhäsion mikrostrukturiert.

Im Falle der chronischen Ansatz Rückenmarksverletzungen, Rückenmarksgewebe - Bereich einschließlich der Narbe gefüllte Läsion - ist auf einer Fläche von 4 mm in der Länge reseziert. Nach der mikrochirurgisches scar Resektion wird der resultierende Hohlraum mit Polyethylenglykol (PEG 600) gefüllt ist, das eine ausgezeichnete Substrat bereitzustellen , um Zellinvasion, Revaskularisation, die Regeneration von Axons und sogar kompakter Remyelinisierung in vivo gefunden wurde.

Einleitung

Eine traumatische Verletzung des Rückenmarks nicht nur führt zum Verlust von Axonen , aber es weitere Ergebnisse bei Gewebedefekten , die keine regenerative Reaktionen behindern (zur Übersicht siehe 1,2). Rückenmarksgewebe wird häufig durch sekundäre Degeneration verloren Zystenbildung oder Löchern in und um den Schädigungsbereich führt. Die meisten experimentellen therapeutischen Interventionen konzentrieren sich auf unvollständige Rückenmarksschäden wie teilweise Durchtrennung, zerdrücken oder Prellung Verletzungen mit einer Rest Rand von gesundem Gewebe. Für eine vollständige Verletzungen wie Gesamtquerschnitten erhalten von traumatischen Unfällen oder ....

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Protokoll

Institutionelle Richtlinien für die Tier Sicherheit und Komfort wurden eingehalten und alle chirurgischen Eingriffe und prä- und postoperative Pflege der Tiere wurden in Übereinstimmung mit dem Deutschen Tierschutzgesetz (Landesamt, Umwelt- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, LANUV NRW zur Verfügung gestellt ).

1. Vollständige Durchtrennung des thorakalen Rückenmarkes von weiblichen Wistar-Ratten (220-250 g)

  1. Vorbereitung des Rückenmarks
    1. Verwenden Isofluran Inhalationsanästhesie (2 - 3% Isofluran in O 2 / NO 2 in einem Verhältnis von 1: 2) und Bolusinjektion von Carprofen (subkutan [s....

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Ergebnisse

Gewebekonservierung, Axonal Nachwachsen und funktionellen Zugewinn von mMS Einpflanzung nach akutem vollständiger Durchtrennung des Rückenmarks
Es wird gezeigt , dass die akute Implantation der mMS die vollständig durchtrennt Rückenmark Stümpfe stabilisiert und verringerte Schrumpfung des Gewebes (2A im Vergleich zu B). Wie in Sagittalschnitten durch Trichrom - Färbung sichtbar gemacht , ist die grüne Bin.......

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Diskussion

Hier werden zwei verschiedene chirurgische Ansätze werden vorgestellt, um Gewebe Lücken im Rückenmark nach (1) akute vollständige Durchtrennung und mMS Implantation und (2) chronischen Rückenmark Läsion und faserige Entfernung von Narben und PEG-Matrix Implantation überbrücken. Beide Strategien führen zu Gewebeerhaltung und axonalen Regeneration sowie zu erheblichen Bewegungs funktionelle Verbesserung der behandelten Tiere. Für mMS von der Firma dura Naht nach der Operation eine ausreichende Fixierung der mMS innerhalb .......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Deutsche gesetzliche Unfallversicherung (DGUV), Forschungskommission der Medizinischen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
PEG 600 Ph Eur Merck/VWR 8.170.041.000
Gelastypt Gelatine-Biskuit   sanofi AventisPZN-8789582
Nescofilm Dichtmittel  Roth2569.1
BaytrilBayer
Rimadyl (Carpofen)Pfizer
Forene (Isofluran)Abbvie
Kodan (Hautdesinfektionsmittel)
Histoacryl (Gewebekleber)
Friedman-Pearson Rongeur, 1 mm Becher, gerade Fine Science Tools16020-14
Zwei-in-Eins-Mikrospatel - 12 cm Fine Science Tools10091-12
Dumont #7 Pinzette - Inox Medical Fine Science Tools11273-20
Dumont #5/45 Pinzette - Inox Medical Fine Science Tools11253-25
Haken für das RückenmarkFine Science Tools10162-12
Schere Fine Science Tools14078-10
Klemme AesculapEA016R
Ethicon Vicryl 4-0
Bepanthen Augen- und NasensalbeBayer
Anatomische Pinzette Fine Science Tools11000-13
Selbsthaltender Retraktor Fine Science Tools17008-07
Hautklammer Fine Science Tools13008-12
Aluspray  Selectavet

Referenzen

  1. Ramer, L. M., Ramer, M. S., Bradbury, E. J. Restoring function after spinal cord injury: towards clinical translation of experimental strategies. The Lancet. Neurology. 13 (12), 1241-1256 (2014).
  2. McDonald, J. W., Howard, M. J.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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