Severe spinal cord injuries often result in tissue defects. Two possibilities are described to successfully bridge such gaps to promote tissue adaptation, regenerative responses and functional improvement in rats via implantation of a mechanical microconnector system after acute injury and five weeks after complete spinal cord transection.
Après une lésion de la moelle épinière (SCI) se forme une cicatrice dans le noyau de la lésion qui empêche la régénération axonale. Combler le site de la lésion après une insulte à la moelle épinière, les résections tumorales, ou des défauts tissulaires résultant d'accidents traumatiques peuvent aider à faciliter la réparation des tissus en général, ainsi que la croissance de régénération des fibres nerveuses dans et au – delà de la zone touchée. Deux stratégies de traitement expérimentaux sont présentés: (1) l'implantation d'un nouveau dispositif de microconnecteur dans un rat thoracique de la moelle épinière aiguë et complètement sectionnée à READAPT sectionnée souches de tissus de la moelle épinière, et (2) le remplissage polyéthylène glycol du site SCI chez les rats chroniquement lésés après résection cicatrice. La lésion de la moelle épinière chronique dans ce modèle est une transection de la moelle épinière complète qui a été infligée à 5 semaines avant le traitement. Les deux méthodes ont récemment obtenu des résultats très prometteurs et repousse axonale promu, l'invasion cellulaire bénéfique et des améliorations fonctionnellesdans des modèles de rongeurs de la lésion de la moelle épinière.
Le système de microconnecteur mécanique (SMM) est un système multi-canaux, composé de polyméthylméthacrylate (PMMA) avec un système de tubulure de sortie pour appliquer une pression négative au SMM lumière tirant ainsi les souches de la moelle épinière dans les trous en nid d'abeilles structuré. Après son implantation dans l'espace tissulaire de 1 mm, le tissu est aspiré dans l'appareil. En outre, les parois intérieures des SMM sont microstructurée pour une meilleure adhérence des tissus.
Dans le cas de l'approche chronique de lésion de la moelle épinière, les tissus de la moelle épinière – y compris la zone de la lésion cicatrice remplie – est réséqué sur une superficie de 4 mm de longueur. Après la résection cicatrice microchirurgical la cavité résultante est remplie avec du polyéthylène glycol (PEG 600) qui a été trouvée pour fournir un excellent substrat pour l' invasion cellulaire, la revascularisation, la régénération axonale et même remyélinisation compact in vivo.
Une lésion traumatique de la moelle épinière entraîne non seulement la perte des axones mais il d' autres résultats dans les défauts des tissus qui entravent les réponses régénératrices (pour revue , voir 1,2). le tissu de la moelle épinière est souvent perdue par la dégénérescence secondaire conduisant à la formation ou des trous kyste dans et autour de la zone de la lésion. La plupart des interventions thérapeutiques expérimentales portent sur les dommages de la moelle épinière incomplètes comme transection, écrasement ou contusion blessures partielles avec un rebord restant de tissu sain. Pour les blessures complètes comme transections totales résultant d'accidents traumatiques ou des interventions chirurgicales, comme les résections tumorales, seules les options de traitement très limitées sont disponibles aujourd'hui 3,4. Après transection complète, la tension mécanique des résultats de tissus dans la colonne vertébrale moignon retrait, laissant un petit espace dans la moelle épinière. La plupart des stratégies se concentrent sur combler cette lacune avec des tissus, des cellules ou des matrices 5,6.
Ici, une autre stratégieest présenté, à savoir re-adaptation des souches séparés en utilisant un nouveau dispositif de microconnecteur 7. Afin de réadapter les deux souches, la force mécanique doit être appliquée comme une légère pression négative pour accomplir cette (Figure 1). Le système de microconnecteur mécanique (SMM) est un système à canaux multiples de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) avec des trous en forme de nid d' abeilles (figure 1A) et muni d'un système de tuyaux de sortie. Il est implanté dans l'espace tissulaire résultant de la transsection complète de la moelle épinière chez le rat (figure 1C). Un tube peut être raccordé à une pompe à vide pour appliquer une pression négative au SMM (figure 1D). La pression tire les souches de la moelle épinière débranchés dans les trous en forme de nid d' abeille des mMS, qui ont des parois microstructurées pour maintenir le tissu en place lorsque la pression est relâchée (figure 1B). Le tube peut être laissée intacte après la chirurgie et attaché à une minipompe osmotique afinà injecter des substances dans le noyau de lésion (figure 1E-F).
Outre une transection aiguë de la moelle épinière un autre type de résultats complets des lésions de l'ablation chirurgicale d'une tumeur spinale ou une cicatrice d'une lésion chronique solide conduisant à des écarts importants de tissus de plusieurs millimètres, qui ne peuvent être surmontés par les mMS jusqu'à présent. La majorité des patients atteints de traumatisme de la moelle épinière souffrent de blessures chroniques. Chez ces patients, une cicatrice complètement développée occupe le noyau de la lésion. L'ablation chirurgicale de la cicatrice de la lésion est un concept pour le traitement qui est actuellement étudiée après expérimentale SCI 8,9. Alors que la procédure de résection proprement dite peut être réalisée sans causer de dommages supplémentaires considérables, l'écart de tissu résultant doit être comblé avec une matrice appropriée qui permet et favorise la régénération des tissus et, dans le cas spécifique des lésions de la moelle épinière, la régénération des fibres nerveuses pour maintenir et promouvoir des fonctions locomotrices. c'étaita constaté que de bas poids moléculaire du polyéthylène glycol (PEG 600) est un matériau très approprié à cette fin. Son manque d'immunogénicité et de la très faible viscosité permet une intégration harmonieuse dans le tissu environnant. Insertion du biopolymère seul favorise l'invasion des cellules bénéfiques, y compris les cellules endothéliales, les cellules de Schwann périphériques, et les astrocytes, et – très important – la régénération et l' allongement des axones descendant et ascendant des faisceaux de fibres, ainsi que leur ensheathment par myéline compacte 8. Ces réponses régénératrices ont été trouvés à être accompagné par de longue durée des améliorations fonctionnelles. La combinaison de la résection du tissu cicatriciel et l'implantation ultérieure de PEG 600 présente un moyen sûr et simple, mais très efficace de combler les défauts des tissus de la moelle épinière substantielles.
Voici deux approches chirurgicales différentes sont présentées pour combler les lacunes des tissus dans la moelle épinière après (1) transection complète aiguë et mMS implantation et (2) une lésion de la moelle épinière chronique et le retrait fibreux de cicatrice, plus PEG matrice implantation. Les deux stratégies conduisent à la préservation des tissus et la régénération axonale, ainsi que pour l'amélioration fonctionnelle significative locomotrice des animaux traités. Pour mMS implantation d…
The authors have nothing to disclose.
German Legal Casualty Insurance (DGUV), Research Commission of the Medical Faculty of the Heinrich-Heine-University
PEG 600 Ph Eur | Merck/VWR | 8,170,041,000 | |
Gelastypt gelatine sponge | sanofi Aventis | PZN-8789582 | |
Nescofilm Sealant | Roth | 2569.1 | |
Baytril | Bayer | ||
Rimadyl (Carpofen) | Pfizer | ||
Forene (Isoflurane) | Abbvie | ||
Kodan (skin disinfectant) | |||
Histoacryl (tissue glue) | |||
Friedman-Pearson Rongeur, 1 mm cup, straight | Fine Science Tools | 16020-14 | |
Two-in-one Micro Spatula – 12 cm | Fine Science Tools | 10091-12 | |
Dumont #7 Forceps – Inox Medical | Fine Science Tools | 11273-20 | |
Dumont #5/45 Forceps – Inox Medical | Fine Science Tools | 11253-25 | |
Spinal cord hook | Fine Science Tools | 10162-12 | |
Scissors | Fine Science Tools | 14078-10 | |
Clamp | Aesculap | EA016R | |
Ethicon Vicryl 4-0 | |||
Bepanthen Augen- und Nasensalbe | Bayer | ||
Anatomical forceps | Fine Science Tools | 11000-13 | |
Self-retaining retractor | Fine Science Tools | 17008-07 | |
Skin clamp | Fine Science Tools | 13008-12 | |
Aluspray | Selectavet |