Abstract
После травмы спинного мозга (SCI) шрамом форм в ядре поражения, которое препятствует регенерации аксонов. Преодолевая месте повреждения после инсульта спинного мозга, опухоли резекций или дефектов тканей в результате травматических несчастных случаев могут помочь в облегчении общего восстановления тканей, а также восстановительный рост нервных волокон в и за пределы пораженного участка. представлены две экспериментальные стратегии лечения: (1) имплантация романа microconnector устройства в остро и полностью перерезана спинного мозга грудного отдела крысы к реадаптироваться разорвала спинного пни шнур ткани, и (2) заполнение полиэтиленгликоль сайта SCI хронически повреждениями крыс после рубец резекция. Хроническое повреждение спинного мозга в этой модели является полная перерезка спинного мозга, который был нанесен за 5 недель до начала лечения. Оба метода в последнее время достигнуты весьма обнадеживающие результаты и способствовало аксонов отрастание, благоприятное клеточного вторжения и функциональные улучшенияв моделях грызунов травмы спинного мозга.
Механическая система microconnector (ММС) является система многоканальной состоит из полиметилметакрилата (ПММА) с системой труб на выходе применить отрицательное давление к Mms Просвет, таким образом, потянув спинного мозга пни в сотовый структурированное отверстия. После того, как его имплантации в зазор ткани 1 мм ткань всасывается в устройство. Кроме того, внутренние стенки ммс являются микроструктурированная для лучшей адгезии тканей.
В случае хронического травмы спинного мозга подход, травмы спинного мозга ткани - в том числе площадь поражения рубцовой заполненные - иссекают на площади 4 мм в длину. После микрохирургической резекции рубцовой полученную полость заполнена полиэтиленгликолем (ПЭГ 600) , который был найден , чтобы обеспечить отличный субстрат для клеточного вторжения, реваскуляризации, регенерации аксонов и даже компактный ремиелинизации в естественных условиях.
Introduction
Травматический повреждение спинного мозга приводит не только к потере аксонов , но это приводит к дальнейшему тканевых дефектов , которые мешают любые регенеративные ответы (для обзора см 1,2). Ткани спинного мозга часто теряется через вторичный дегенерации, приводящей к образованию кист или отверстий внутри и вокруг области поражения. Большинство экспериментальных терапевтических вмешательств сосредоточиться на неполных спинальных повреждений спинного мозга, как частичные рассечение, раздавить или контузии травмы с оставшимся ободе здоровой ткани. Для получения полных травм как полных transections в результате травматических несчастных случаев или хирургических вмешательств, таких как опухоли резекций, только очень ограниченные варианты лечения доступны сегодня 3,4. После полного рассечения, механиком натяжение приводит ткани в спинном культи ретракции, оставляя небольшой зазор в спинном мозге. Большинство стратегий сосредоточены на восполнить этот пробел с ткани, клетки или матрицы 5,6.
Здесь другая стратегияпредставлен, а именно реадаптации отделенных пней с использованием нового microconnector устройства 7. Для того , чтобы реадаптироваться два пни, механическая сила должна быть применена в качестве небольшого отрицательного давления для выполнения этой (Рисунок 1). Механическая система microconnector (ММС) представляет собой систему многоканальной полиметилметакрилата (ПММА) с сотовыми-образные отверстия (рис 1А) и снабжен системой выпускной трубки. Оно имплантируется в зазор тканей в результате полного рассечения спинного мозга у крыс (рис 1C). Одна трубка может быть соединена с вакуумным насосом , чтобы применить отрицательное давление к Mms (рис 1D). Давление тянет отключенных спинного мозга пни в виде пчелиных сот расселинам ммс, которые имеют микроструктурированных стенки для удержания ткани на месте , когда давление сбрасывается (Фигура 1В). Трубка может быть оставлена без изменений после операции и прикреплен к осмотическому минипомпы для того,вливать вещества в активную зону поражения (рис 1E-F).
Помимо острого рассечения спинного мозга и другой тип полных результатов поражения от хирургического удаления опухоли спинного или твердого хроническое поражение шрама, приводящей к большими промежутками ткани в несколько миллиметров, которые не могут быть преодолены с помощью Mms до сих пор. Большинство пациентов с травмой спинного мозга страдают от хронических ран. У этих больных, полностью развитый рубец занимает ядро поражения. Хирургическое удаление поражения рубца является концепция лечения , которая в настоящее время исследуемого после экспериментального ТСМ 8,9. В то время как сама процедура резекция может быть выполнена, не вызывая значительного дополнительного урона, разрыв в результате чего ткань необходимо преодолеть с подходящей матрицей, которая позволяет и способствует регенерации тканей и, в конкретном случае, повреждений спинного мозга, регенерации нервных волокон для поддержания и развития функций опорно-двигательного аппарата. это былообнаружили, что низкомолекулярный полиэтиленовый гликоль (ПЭГ 600), является очень подходящим материалом для этой цели. Его отсутствие иммуногенности и очень низкой вязкости позволяют плавную интеграцию в окружающую ткань. Вставка биополимера в одиночку способствует нашествию полезных клеток, в том числе эндотелиальные клетки, клетки периферической шванновских и астроциты, и - что очень важно - регенерацию и удлинение аксонов нисходящих и восходящих трактов волокна, а также их ensheathment с помощью компактного миелина 8. Установлено, что эти регенеративные ответы должны сопровождаться долговечными функциональных усовершенствований. Сочетание резекции рубцовой ткани и последующей имплантации ПЭГ 600 представляет собой безопасный и простой, но очень эффективное средство преодоления существенных дефектов спинного мозга ткани.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Институциональные рекомендации по безопасности и комфорта животных соблюдались, и все хирургические вмешательства и до и после хирургического вмешательства по уходу за животными были предоставлены в соответствии с законом Германии о защите животных (Государственное ведомство, окружающей среды и защиты потребителей от Северный Рейн-Вестфалия, LANUV NRW ).
1. Полное Перерезка грудного отдела спинного мозга Женский крыс Wistar (220 - 250 г)
- Подготовка спинного мозга
- С помощью изофлуран ингаляционной анестезии (2 - 3% от изофлуран в O 2 / NO 2 в соотношении 1: 2) и болюсной инъекции Carprofen (подкожно [SC] 5 мг / кг). Сочетание карпрофена и опиоидной бупренорфин (0,02 мг / кг подкожно) рекомендуется. Начните операцию, когда веко рефлекс на легкое прикосновение с ватным тампоном и подушечки абстинентного рефлекса на ущемление стимул с щипцами больше не наблюдается.
- Место животное на нагревательном одеяле при 37 ° C для поддержания temperatu телаповторно во время операции и положить глазной мази на глаза, чтобы избежать сухости под наркозом.
- Бритье спине животного и подготовить кожу с дезинфицирующим кожи.
- Разрежьте кожу на средней линии вдоль грудных позвонков на 4 см с хирургическим скальпелем и открыть его. От этого шага дальше, использовать стерильный хирургические инструменты для всех процедур (автоклавируют или погружной стерилизованные).
- Втяните мышцы выше грудных позвонков с помощью небольшой мышцы зажим.
- Удалите остистые процессы на грудном уровне 8 (Th8) и Th9 с костным костными кусачками путем осторожно отсечение небольшие кусочки кости до позвоночной кости не являются плоскими.
- С помощью анатомических щипцов поднять позвоночный столб на остистых TH7 и использовать костными кусачками, чтобы обрезать небольшие кусочки позвоночной кости от хвостового до ростральной до тех пор, пока ламинэктомии выполняется на Th8 и Th9. Expose твердую мозговую оболочку, не повреждая его, осторожно удаляя лишь несколько и очень небольшие кусочки позвоночной кости в то время.
- Зажмите цепи за счет 2 стабилизационных зажимов на отростков TH7 и Th10, поднимите животное расцепить дыхательные движения из позвонков.
- Полное рассечение спинного мозга на грудном уровне 8/9
- Поднимите твердую мозговую оболочку с тонким пинцетом, вырезать твердую мозговую оболочку с тонкой глаз ножницами в поперечном направлении.
- Удерживайте боковую обрезанный конец твердой мозговой оболочки с тонким пинцетом и вставить спинной крючок в subarachnoidic пространство между твердой мозговой оболочкой и arachnoidea. Во избежание повреждения мозговых оболочек, не покалывания в мягкой или твердой мозговой оболочки либо с пинцетом или спинного мозга крючок.
- Медленно поверните крюк, чтобы поместить все это вдоль ткани спинного мозга, следя за тем, чтобы не колоть в ТМО (Pia по-прежнему нетронутыми).
- Поднимите спинной мозг в течение приблизительно 1 - 2 мм вверх, пока разрыв не виден на брюшной стороне между ткани спинного мозга и твердой мозговой оболочки.
- Вставьте мелкие глазные ножницы в пространство betweeп Dura и Пиа и перерезали спинной мозг, а спинной крючок остается на месте.
- Поднимите два пни спинного мозга с двумя щипцами и визуально обеспечить полное рассечение.
- Для контрольно-пораженном животных и животных с хронической травмы, закройте твердую мозговую оболочку по узловыми швами с мононити без адсорбирующихся 9.0 нитей.
- При хронических поражениях следуют часть 1.6.
- Mms Имплантация
- Поместите Mms выше места повреждения с обеих труб, лежащих на каждой боковой стороне позвонка и опустить его в полость поражения.
- Шовные трубы к мышцам на стороне позвонка с не рассасывающиеся нити 4-0, чтобы обеспечить стабилизацию Mms. Обеспечить фиксацию ммс с помощью щипцов во время этого шага.
- Снимите соединительный палец ммс путем разрезания с парой тонких ножниц.
- Закройте твердую мозговую оболочку над ммс и сшить его с 9,0 нитями.
- Приложить одну трубку к вакуумному насосу, и уплотнениедругой зажимая.
- Слегка отрицательное давление к Mms с помощью вакуумного насоса через открытую трубку, всасывая спинного мозга пни в просвет Mms. Применение отрицательного давления в течение нескольких минут (при максимуме в течение 10 мин) и контролировать с помощью датчиков (250 - 350 мбар).
- Обрежьте трубы, близкие к ммс и снимите трубки. Продолжить с шагом 1.6.
- Резекция спинного мозга ткани , включающий хроническое поражение шрамом на 5 неделе после первоначальной травмы
- Выполните шаги 1.1.1 - 1.1.5.
- Определение рубцовой ткани по коричнево-желтый внешний вид и жесткой ткани на верхней части спинного мозга. Аккуратно удалить поверхностные слои рубцовой ткани путем проведения с тонким пинцетом и резки с тонкими ножницами. С помощью этого метода, повторно открыть сайт ламинэктомии подвергать ткани, содержащей спинного мозга зону травмы. Остановить подготовку, когда Dura шов визуально идентифицирован.
- Зажмите позвоночник от 2 стабилизационный зажимает на спинуленные процессы TH7 и Th10, а затем поднять животное расцепить дыхательные движения из позвонков.
- При небольшом картонного линейкой измерить площадь спинного мозга, который должен быть иссекают (длина: 4 мм) и обозначая края этой соответствующей области ткани с поперечными разрезами, чтобы последующее удаление ткани.
- Удалить рубцовой ткани с помощью комбинации резки и аспирации. Достаньте ткань, которая была отделена от спинного мозга с поперечными насечками. Используйте нежное стремление всякий раз, когда это достаточно, чтобы позволить удаление ткани. Кроме того, в тех случаях, когда жесткая текстура рубцовой ткани делает аспирация ткани слишком сложно, использовать тонкие ножницы, чтобы вырезать и удалить эту ткань.
- Вставьте кусок (приблизительно 5 мм х 5 мм х 5 мм куб) гемостатической желатиновой губки в зазор ткани до кровоточащих стихает. Желатин губка будет уменьшаться в размерах, как только она пропитана жидкостью.
- Implantation ПЭГ 600
- Подготовка 1 мл чистого неразбавленного ПЭГ 600 для инъекций при нагревании до 37 ° С.
- Удалить желатиновой губки.
- Вставьте достаточное количество (примерно 5 - 7 мкл) ПЭГ в зазор с использованием 10 мкл шприца или 10 мкл пипетки.
- Тщательно покрывают область с куском (приблизительно 5 мм х 4 мм) замены герметика / твёрдой.
- Закрепите герметик окружающих мышечной ткани с несколькими каплями клея ткани. Поместите герметик поверх ПЭГ-заполненной резекция зазором. Для предотвращения проскальзывания герметика, использовать небольшие капли клея ткани, чтобы исправить углы герметиком к окружающей мышечной ткани. Примечание: Во избежание утечки клея ткани на ткани спинного мозга!
- Закрытие тканей и послеоперационный уход
- Шовный мышцы и слой кожи для слоя с узловыми швами с плетеным адсорбирующихся 4-0 нитей
- Вводят 2 × 2,5 мл хлорида натрия (NaCl[0,9%]) при 36 ° C подкожно для регидратации после операции. Однократное введение 5 мл NaCl будет простираться кожу животного и может привести к ненужному вреда животному. Не оставляйте без присмотра животное, пока полное сознание не восстанавливается.
- Вводят ежедневный карпрофен (подкожно 5 мг / кг) в течение не менее 2-х дней после операции. Дом для животных в одной клетке в течение первых 2-х дней, после чего в группах 2 - 3.
- Применяют лечение антибиотиками (ежедневно пероральное введение энрофлоксацину) для первого послеоперационного недели.
- У ручного мочевого пузыря мочеиспускания в два-три раза в день, осторожно поглаживая через живот животного от ростральной к хвосту. Будьте осторожны, чтобы не переместить позвоночник животного и не поднять животное на хвост. Вручную аннулированию мочевой пузырь полностью spinalized животного ежедневно в течение всего времени выживания. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы поместить пищевые гранулы и бутылки с водой в высоту, которая может быть достигнута с помощью животных безстоя на hindpaws. Несмотря на то, будучи подрывается в задней функции четверти, животные двигаются и исследовать клетки активно сразу после операции. Рекомендуется держать крыс в общительных группах.
- При хронических поражениях оставить время выживания животных за пять недель до шрама резекции. Выполните шаги 1.4.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Ткань Сохранение, аксонов Перерост и функциональная выгода ММС Имплантация после острого Полная перерезка спинного мозга
Показано , что острая имплантацию Mms стабилизировал полностью перерезаны пни спинного мозга и уменьшение усадки ткани (Фигура 2А в сравнении с B). Как визуализировали с помощью окрашивания трехцветный в сагиттальных срезах, зеленый соединительной ткани окрашивание фиброзного рубца в активной зоне поражения гораздо плотнее и более видное место в контрольно-пораженном животных (рис 2D) , чем в ммс имплантированные животных (рис 2С). Интересно отметить, что не было наблюдаемые различия при больших временах выживания в макрофагами накопления в месте повреждения, как визуализированные иммуногистохимического окрашивания против ЭД-1 в ммс, имплантированных в сравнении с контрольными пораженном животных (не показан).
(рис 3А). Кроме того, Mms Просвет (рис васкуляризирована 3б) и аксонов структуры были найдены в непосредственной близости от кровеносных сосудов (не показано). Оценка открытого поля Basso-Beattie-Бреснахан опорно - двигательного балла (ВВВ), показали значительное функциональное улучшение ММС-имплантированных животных (черная линия на рисунке 3C) по сравнению с контрольными-пораженном животных (серая линия на рисунке 3C) в 2 -х и 4 -х недель после операции.
Вторжение сотовый, реваскуляризации, регенерации аксонов и функциональное улучшение при хроническом повреждением спинного мозга крыс после Scar засечки и PEG Имплантация
При хроническом режиме травмыLs обоих частичной и полной грудного отдела спинного мозга рассечения хирургическое удаление поражения шрамом на пятой неделе после первоначальной травмы не вызывает никакого заметного дополнительного вреда или дискомфорта для животных. Шрама резекция и последующее введение ПЭГ 600 приводило к регенерации ткани , которые обнаруживались в матрице (фигура 4). Кроме того, осаждение внеклеточного коллагеновых оболочек - что характерно для базальной мембраны сетчатой рубцовой ткани - не был столь заметным после ПЭГ-обработки (рис 4C) по сравнению с поражения только контрольной группы (рис 4б). В отличие от хронического шрамом поражения только управления (не показан), сайт резекция матрица заполненного была захвачена роста и развития клеток аксонов после резекции. Уже в начале одной недели после резекции и лечения несколько полезных типов клеток в области матрицы могут быть идентифицированы, такие как эндотелиальные клетки (которые были обнаружены присутствовать в регенерирующей крови Vessels [Рисунок 4D]), астроциты (рис 4F) и периферических клеток Шванн (рис 4G). Через пять недель после резекции ПЭГ-обработанной области заполнен многочисленными аксонов профилей (рис 4д).
Матрица ПЭГ способствовал значительный восстановительный рост многочисленных аксонов (рис 4D, Е, G). С помощью трассировки исследования и иммуногистохимическое окрашивание, различные восходящие и нисходящие аксонов популяции могут быть идентифицированы , которые регенерировать не только в , но и за пределы PEG-8 , заполненной области. Передача EM анализ обрабатываемой области животных с длительным периодом выживания (8 месяцев) не только подтвердили наличие клеток Шванн , но дополнительно показали компактный миелинизации регенерированных аксонов внутри PEG-матрицы 8. Регенерированной профили аксонов часто связаны с областями ангиогенеза(Рисунок 4D). Иммуногистохимическое окрашивание показало , что профили аксонов , которые были найдены в обработанной зоне резекции были тесно связаны с клетками Шванн и , как представляется, миелиновые по уже этих клеток в ранние моменты времени после резекции и имплантации 8.
Долгосрочная (восемь месяцев) поведенческое исследование показало существенные функциональные улучшения долговечными опорно - двигательного аппарата после хронического рубцовой резекции и PEG-терапии (рисунок 5).
Рисунок 1. ммс Конструкция и принцип работы (А) фотографическое картина ммс, (B) клей микроструктур поверхности ММС боковин, Шкалы:. 50 мкм, (CF) схематический чертеж: (C) implantatioп из ммс в спинной мозг поражения, (D) применение вакуума сосать ткани в сотовую структуру (красная стрелка: отрицательное давление), (E) связующая сила удерживает спинного пни мозга в непосредственной близости , на расстоянии только несколько микрометров, (F) распределение фармакологических веществ в просвете через 4 внутренних микроканалов (черные стрелки указывают на микроканалов 1 - 4). Вливание изображается синей стрелкой на впускном отверстии. В D - E только одна половина ммс показана. Перепечатано из Brazda и др 2013 года 7 с разрешения Elsevier. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 2. Spinal ткани Сохранение после ммс Implantation. ткани спинного мозга на 6, соответственно. Через 7 месяцев после полного рассечения с (А) и без Mms имплантата (В). Стрелка в формуле (В) указывает область спинного мозга , соответствующую сайту имплантации Mms (стрелки) в (А). Обратите внимание на усадку ткани спинного мозга в необработанной животного (В) , в отличие от хорошо сохраненной структурой в (А). Трехцветный окрашивание сагиттальных срезов спинного мозга после имплантации Mms (С) по сравнению с контрольными животными без имплантанта (D). Зеленый: соединительная ткань, красный: цитоплазма, черный: nucleus.The поражения центр заполнен рубцовой тканью (зеленый) в контрольно-пораженном животных (D, черная стрелка изображает поражения эпицентра), в то время как только предельная рубцевание видно вокруг ммс в обработке животных через 14 дней (С). Обратите внимание, что Mms состоит из сотовых конструкцийкоторые вымываются при обработке тканей, если разрезать ломтиками 20 мкм. Шкала бар для (А, В) в (А), для (C, D) в (D): 1 мм. Измененный Brazda и др 2013 года 7 с разрешения Elsevier. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 3. регенерации аксонов, реваскуляризации и открытое поле Локомоторная Счет после ммс имплантацией. (A) иммуногистохимического окрашивания фосфорилированного нейрофиламентов с пан-аксонов маркером (АИМ) в сагиттальной спинного мозга на участке 5 недель после полного спинного перерезки спинного мозга и ММS имплантации. В ммс Просвет обозначены звездочкой. Стены (W) от ммс отмечены пунктирнойлинии. Обратите внимание на многочисленные окрашивали аксоны в ранее тканевых лишенной ммс просвет. Шкала бар: 100 мкм. (Б) иммуногистохимического окрашивания кровеносных сосудов в просвет Mms (идентифицированные с фактором фон Виллебранда [ФВ] окрашивания, зеленый). (C) Оценка балла опорно - двигательного аппарата ВВВ для ммс имплантированных (черная линия, N = 9) по сравнению с контрольными животными получили ранения (серая линия, N = 6). Средняя ВВВ левого и правого задних конечностей (в среднем в группе) изображается со стандартным отклонением. Статистически значимые различия отмечены звездочками (Манна-Уитни ранг Сумма тест, р <0,05). Измененный Brazda и др 2013 года 7 с разрешения Elsevier. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 4.PEG Матрица Способствует регенерации тканей и благотворную Cellular Invasion следующий Scar засечки и лечения. (A) Судан Черное окрашивание показывает , что большие части резекцию зазора (лишенной Судан Черного окрашивания) заполнены ткани на 1 неделю после резекции. (В, С) Окрашивание фиброзного поражения рубца с коллагена типа IV в 1 неделю после резекции. Плотный шрам присутствует у контрольных животных в то время как PEG-обработанных животных обнаруживают гораздо слабее и более отчетливое иммуноокрашивания. (D) Площадь ангиогенеза (ВФП) содержит профили регенерированных аксонов (идентифицированных с нейрофиламентов [NF]) на одну неделю после резекции. (E) Многочисленные аксоны выросли в обрабатываемой области через 5 недель после резекции. (F, G) Оба глиальных фибриллярный кислый белок положительный (GFAP +) астроциты и S100 + Шванн клетки проникают в матрицу PEG и последние находятся в тесной связи с regeneratING аксоны уже через 1 неделю после лечения. Шкала баров: (A) 1 мм; (CF) 100 мкм, (G) , 50 мкм. (BG):.. Заимствована из Эстрада и др, 2014 8 с разрешения Elsevier Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 5. Улучшение локомоторной функции после хронической травмы спинного мозга, Scar засечки и PEG-лечения. Оценка модифицированного ВВВ (mBBB) опорно - двигательного балла за PEG-обработанной (ПЭГ, черные ромбы, N = 13-14 на временной точки) в сравнении с контролем животные, которые получили в общей сложности рассечение спинного мозга без шрама резекции (TX, белые треугольники, N = 13-14 на временной точке) после того, как хроническим повреждением спинного мозга. Усредненные оценки mBBB+ Стандартная ошибка среднего значения Односторонний Манна-Уитни тест U, * р ≤0.05, ** р ≤0.01, *** р ≤0.001; Измененный Эстрада и др., 2014 8 с разрешения Elsevier, WPL = неделю после начального поражения, ЗТОР недели после резекции. Бар ошибки = SEM (стандартная ошибка среднего). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Здесь два различных хирургических подходов представлены для устранения пробелов ткани в спинном мозге после (1) острый полное рассечение и ММС имплантации и (2) хроническим поражением спинного мозга и фиброзной удаление рубцов плюс матрицы имплантации PEG. Обе стратегии приводят к сохранению и регенерации тканей аксонов, а также к существенным локомоторной улучшению функций у обработанных животных. Для имплантации ммс адекватную фиксацию ммс в пределах спинного мозга фирмы твёрдой швом после операции является важным техническим шагом.
Mms имеет дальнейший терапевтический потенциал благодаря своей внутренней реализованной системой микроканалов , которая позволяет локальному вливание терапевтически активных жидкостей в активную зону поражения с помощью, например., Приложенный осмотического мининасоса 7. Для его предполагаемого будущего клинического применения, материал должен быть Mms саморассасывающимся. В настоящее время изготовление соединительных систем состоит из лактида на основе материаловиспытывается. Кроме того, покрытие из Mms с электронным проводником материала будет создан для применения терапевтических электрических полей к пораженному спинного мозга.
Что касается хронических повреждений спинного мозга, другая стратегия последовало, так как физическое напряжение выпавших спинного мозга пней после хирургического удаления рубцов оказалась слишком высокой, если должен быть скрещены зазор в несколько миллиметров. Удивительно, но с низкой молекулярной массой PEG 600 оказался весьма подходящим биополимер, чтобы заполнить возникший пробел. Это позволяет формирование стабильного моста ткани, который стимулирует ангиогенез и клеточную инвазию полезных типов клеток. Предполагается, что физические свойства PEG600, как и его вязкость, играют важную роль в наблюдаемом эффективности, так как другие ПЭГ-типа с более высокими или более низкими молекулярными весами и / или вязкостей не были столь же полезными.
Преодоление меньший зазор после острого рассечения с новым разъемомСистема приводят к явному улучшению функций еще в 4-х недель после травмы. Соответствующие животные достигли счет ВВВ приблизительно 7 к тому времени и четкие различия между ММS-животных и у контрольных крыс, были очевидны. Хронически раненых животных, которые получали рубец резекция и PEG-имплантация также выделяют значительно лучше, чем необработанные контроля, но улучшения отличались в основном в более поздние моменты времени (примерно через 16 недель). Такие наблюдения могут быть объяснены характером травмы (то есть., Острый против хронических и 1 мм по сравнению с 4 мм дефект ткани). В случае крупных поражений регенеративный рост аксонов через место повреждения требует более длительных периодов времени. Кроме того, весьма вероятно, что более длинные периоды времени неиспользования задних конечностей приводит к более высокой степени дегенеративных событий и, следовательно, менее заметных функциональных усовершенствований.
Будущая оптимизация лечения PEG после хронического СПИNAL повреждением спинного мозга, с помощью комбинаторных подходов, например., дополнительный посев ПЭГ с стимуляторами роста (стволовых) клеток , таких как пуповинной крови клетки 10 в естественных условиях, в настоящее время проверяются.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- 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).
- McDonald, J. W., Howard, M. J. Repairing the damaged spinal cord: a summary of our early success with embryonic stem cell transplantation and remyelination. Prog. Brain Res. 137, 299-309 (2002).
- Yoon, S. H., et al. Complete spinal cord injury treatment using autologous bone marrow cell transplantation and bone marrow stimulation with granulocyte macrophage-colony stimulating factor: Phase I/II clinical trial. Stem Cells. 25 (8), 2066-2073 (2007).
- Brotchi, J. Intrinsic spinal cord tumor resection. Neurosurgery. 50 (5), 1059-1063 (2002).
- Estrada, V., Tekinay, A., Muller, H. W. Neural ECM mimetics. Prog. Brain Res. 214, Chapter 16 391-413 (2014).
- Tetzlaff, W., et al. A Systematic Review of Cellular Transplantation Therapies for Spinal Cord Injury. J.Neurotrauma. 28 (8), 1611-1682 (2010).
- Brazda, N., et al. A mechanical microconnector system for restoration of tissue continuity and long-term drug application into the injured spinal cord. Biomaterials. 34 (38), 10056-10064 (2013).
- Estrada, V., et al. Long-lasting significant functional improvement in chronic severe spinal cord injury following scar resection and polyethylene glycol implantation. Neurobiol. Dis. 67, 165-179 (2014).
- Rasouli, A., et al. Resection of glial scar following spinal cord injury. J.Orthop.Res. 27 (7), 931-936 (2009).
- Schira, J., et al. Significant clinical, neuropathological and behavioural recovery from acute spinal cord trauma by transplantation of a well-defined somatic stem cell from human umbilical cord blood. Brain. 135, Pt 2 431-446 (2011).
