Abstract
Spinal kord yaralanması (SKY) aksonal rejenerasyon engelleyen lezyon çekirdek bir yara formları sonra. Omurilik, tümör rezeksiyonlarından veya içine ve etkilenen alanı dışında genel doku onarımı yanı sıra sinir liflerinin rejeneratif büyüme kolaylaştırmada yardımcı olabilir travmatik kazalarından kaynaklanan doku defektleri hakaret sonra yaralanma siteyi Bridging. İki deneysel tedavi stratejileri sunulmuştur: Bir akut ve tam olarak nakledilmiş sıçan torasik omuriliğe yeni microconnector cihazının (1) uygulanan omurilik dokusu stumps kopmuş ve kronik lezyonlu farelerde omurilik yaralanması site (2) polietilen glikol dolum sonrasında yeniden uyum sağlamaya skar rezeksiyon. Bu modelde kronik omurilik lezyonu tedavi öncesi 5 hafta verdirdiler bir tam spinal kord transeksiyonu olduğunu. Her iki yöntem de son zamanlarda çok umut verici sonuçlar ve terfi aksonal büyütme, yararlı hücresel işgali ve fonksiyonel iyileştirmeler elde ettikOmurilik yaralanması kemirgen modellerinde.
Mekanik microconnector sistemi (MMS) MMS negatif basınç uygulamak için bir çıkış boru sistemi ile polimetilmetakrilat (PMMA) oluşan çok kanallı sistem lümen böylece petek yapılı deliklere omurilik köklerini çekerek. 1 mm doku boşluğu içine yerleştirildikten sonra, doku cihazı içine emilir. Ayrıca, MMS iç duvarları daha iyi doku yapışması için bir mikro edilir.
Kronik omurilik yaralanması yaklaşım durumunda, omurilik dokusu - skar dolu lezyon alanı dahil olmak üzere - uzunluğunda 4 mm bir alana rezeke edilir. Mikrocerrahi yara rezeksiyonu sonra elde edilen oyuk hücre istilası, revaskülarizasyon, aksonal rejenerasyon ve in vivo olarak daha küçük remiyelinasyon için mükemmel bir alt tabaka temin bulunmuştur polietilen glikol (PEG 600) ile doldurulur.
Introduction
Omuriliğe bir travmatik yaralanma sadece herhangi bir rejeneratif yanıtları engel doku defektleri akson ama başka sonuç kaybına yol açar (inceleme için 1,2 bakınız). Omurilik dokusu sık sık ve lezyon alanı çevresinde kist oluşumuna veya delikler yol açan ikincil dejenerasyon ile kaybolur. En deneysel tedavi yaklaşımları sağlıklı doku kalan kenarı ile kısmi bir kesik, ezilme veya kontüzyon yaralanma gibi tamamlanmamış omurilik hasarları üzerinde odaklanır. Tümör rezeksiyonlarda gibi travmatik kazalar veya cerrahi müdahaleler kaynaklanan toplam kesilerde gibi tam yaralanmalar için, sadece çok sınırlı tedavi seçenekleri günümüzde 3,4 mevcuttur. tam transeksiyonu sonra, spinal güdük retraksiyonu doku sonuçlarının mekanik gerilim, omurilik küçük bir boşluk bırakarak. Çoğu stratejiler doku, hücreler veya matrisler 5,6 ile bu boşluğu doldurmak odaklanmak.
Burada, farklı bir stratejininBir roman microconnector cihazı 7 kullanılarak ayrılmıştır kütükleri yani yeniden adaptasyon sunulmuştur. İki kütükleri yeniden uyum için, mekanik kuvvet, bu (Şekil 1) gerçekleştirmek için hafif negatif basınç ile uygulanmalıdır. Mekanik microconnector sistemi (MMS) bir çıkış boru sistemi ile donatılmış, bal peteği şeklinde delik (Şekil 1A) ve polimetilmetakrilat (PMMA) 'in bir çok kanallı bir sistemdir. Sıçan (Şekil 1C) tam omurilik transeksiyonu kaynaklanan doku boşluğuna yerleştirilir. Bir boru MMS (Şekil 1D) negatif basınç uygulamak için bir vakum pompası bağlanabilir. Basınç basıncı (Şekil 1B) serbest bırakıldığında yerinde doku tutmak için mikrostrüktürlü duvarları MMS petek şekilli delikler içine bağlantısız omurilik kütükleri çeker. boru ameliyat sonrası sağlam sol ve üzere Bir ozmotik mini pompa eklenebilirlezyon çekirdek (Şekil 1E-F) maddeleri demlenmeye.
omurilik spinal tümör cerrahi olarak çıkarılması veya şimdiye kadar MMS ile üstesinden gelinemez birkaç milimetre, geniş doku boşlukları yol açan katı kronik lezyon skar komple lezyon sonuçlarının başka bir türü akut transeksiyonu yanında. Spinal kord travması geçiren hastaların büyük çoğunluğu kronik yaralanmalar muzdarip. Bu hastalarda, tam gelişmiş yara lezyon çekirdek kaplar. Lezyon skar cerrahi olarak çıkarılması halen deneysel spinal kord 8,9 sonra incelenmiştir tedavisi için bir kavramdır. rezeksiyon işleminin kendisi önemli ölçüde daha fazla hasar vermeden gerçekleştirilebilir olsa da, elde edilen doku boşluğu omurilik yaralanmalarının özel durumda, izin verir ve doku rejenerasyonunu teşvik eder ve uygun bir matriks, sinir liflerinin yenilenmesi ile köprülü olması gerekir korumak ve lokomotor fonksiyonlarını teşvik etmek. Öyleydidüşük molekül ağırlıklı bir polietilen glikol (PEG 600), bu amaç için çok uygun bir malzeme olduğu bulunmuştur. immünojenite ve çok düşük viskozite eksikliğine çevredeki dokuya düzgün bir entegrasyon sağlar. En önemlisi - - inen ve kompakt miyelin 8 elyaf yolları yanı sıra koruyucu kılıf artan akson rejenerasyonunu ve uzama biyopolimerin yerleştirilmesi, tek başına endotel hücreleri, periferal Schwann hücreleri, ve astrositler ve dahil olmak üzere faydalı hücrelerin istilası teşvik etmektedir. Bu rejeneratif tepkiler uzun süreli fonksiyonel iyileştirmeler eşlik bulundu. skar dokusu ve PEG 600 sonraki implantasyonu rezeksiyonu kombinasyonu önemli omurilik dokusu kusurları köprü güvenli ve basit ama çok etkili bir araç sunuyor.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Hayvan güvenlik ve konfor için kurumsal talimatlarına uyulduğu edildi ve tüm cerrahi müdahaleler öncesi ve ameliyat sonrası hayvan bakımı Alman Hayvanları Koruma hukuku Kuzey Ren Vestfalya'da ve (Devlet Ofisi, Çevre ve Tüketici Haklarını Koruma, LANUV NRW uygun sağlandı ).
Kadın Wistar Sıçanlar Göğüs Omurilik 1. Komple transeksiyonu (220-250 gr)
- Omurilik hazırlanması
- Izofluran inhalasyon anestezi kullanın (2 - 1 oranında O 2 / NO 2 izofluran% 3: 2) ve Carprofen (subkutan [sc] 5 mg / kg) bolus enjeksiyonu. karprofen opioid buprenorfın (0.02 mg / kg sc) kombinasyonu önerilmektedir. forseps ile uyaran kısma bir pamuklu çubukla ve pençe çekme refleksi ile hafif bir dokunuşla göz kapağı refleksi artık gözlenen zaman ameliyat başlatın.
- Vücut temperatu korumak için 37 ° C 'de bir ısıtma battaniyesi üzerine hayvan yerleştiringözleri cerrahi ve koyun göz merhemi sırasında yeniden anestezi altında iken kuruluğu önlemek için.
- Hayvanın sırtını Tıraş ve cilt dezenfektan ile cildi hazırlar.
- cerrahi bıçak ile 4 cm torakal vertebra boyunca orta hat cilt kesmek ve açın. Bu adımdaki tüm işlemler için cerrahi aletler sterilize (otoklav veya daldırma sterilize) kullanın.
- küçük kaslar kelepçe kullanarak göğüs omurları üzerinde kasları geri çekin.
- vertebra kemikleri yassı kadar dikkatli kemik küçük parçalar kırpma yoluyla bir kemik rongeur ile torakal seviyede 8 (Th8) ve Th9 de spinöz süreçleri çıkarın.
- spinöz proses TH7 vertebra sütunu kaldırın ve bir laminektomi Th8 ve Th9 gerçekleştirilir kadar rostral için kaudal vertebral kemik küçük parçalar klibi için bir rongeur kullanmak için anatomik forseps kullanabilir. dikkatle bir seferde vertebra kemik sadece birkaçıdır ve çok küçük parçalar kaldırarak zarar vermeden duramateri Açığa.
- spinöz prosesler TH7 ve Th10 2 stabilizasyon kelepçeler ile omurgasını Kelepçe, omurlar gelen solunum hareketleri birbirinden ayırmak için hayvan kaldırın.
- Göğüs Seviye 8/9 de Omurilik transeksiyonu tamamlayın
- enine yönde ince göz makas ile duramateri kesilmiş, ince forseps ile duramateri kaldırın.
- ince forseps ile dura mater yanal kesik ucunu tutun ve dura mater ve araknoid arasındaki subarachnoidic uzaya spinal kanca takın. forseps veya omurilik kanca ile ya pia ya da dura mater içine batıcı değil tarafından menenjlerin zararı önlenmelidir.
- Yavaş yavaş (pia hala bozulmamış) dura içine dikmek için özen, omurilik dokusu boyunca tüm yerleştirmek için kanca döndürün.
- Bir boşluk omurilik dokusu ve dura arasındaki ventral tarafta görülen kadar yukarı 2 mm - yaklaşık 1 omurilik kaldırın.
- uzayda betwee içine ince göz makas eklemeSpinal kanca yerinde bırakılır iken n dura ve pia ve omurilik kesti.
- İki forseps ile omurilik iki stumps kaldırın ve görsel tamamen kesilmesini sağlamak.
- kronik yaralanma ile kontrol lezyonlu hayvanlar ve hayvanlar için, monofilament olmayan Emilebilir 9.0 parçacığı ile suturlarla dura kapatın.
- Kronik lezyonlarda parçasını 1.6 izleyin.
- Mms İmplantasyonu
- vertebra her yan yan yatarken iki tüp ile yaralanma sitenin üstünde mms yerleştirin ve lezyon boşluğuna indirin.
- rezorbe olmayanlar 4-0 iplik ile vertebra kenarındaki kaslara Sütür tüpleri MMS istikrar sağlamak. Bu adımı sırasında forseps kullanarak MMS bir tespit sağlamak.
- ince bir makas ile keserek MMS bağlantı pimini çıkarın.
- MMS üstünde dura kapatın ve 9.0 parçacığı ile dikin.
- vakum pompasına bir boru bağlayın ve mühürsıkma diğer.
- MMS lümenine omurilik köklerini emerek, açık tüp yoluyla bir vakum pompası ile mms nazik negatif basınç uygulayın. (10 dakika maksimum) birkaç dakika boyunca negatif basınç uygulayın ve sensörler tarafından izlenmesi (250-350 mbar).
- MMS yakın tüpler kesin ve tüpleri kaldırmak. Adım 1.6 ile devam edin.
- İlk Hasarı Sonrası Hafta 5'de Kronik Lezyon Scar dahil Omurilik Doku Rezeksiyon
- 1.1.5 - adımları 1.1.1 izleyin.
- omuriliğin üstünde kahverengi sarı bir görünüm ve sert dokusu tarafından skar dokusu belirleyin. Yavaşça ince forseps ile tutarak ve ince makasla keserek skar dokusu yüzeysel katmanları kaldırmak. Bu yöntemle, omurilik hasarı alan içeren dokuyu ortaya çıkarmak için laminektomi site yeniden açın. Dura dikiş görsel olarak tanımlanır zaman hazırlık durdurun.
- 2 istikrar spin kelepçeler ile omurgasını Kelepçelı süreçler TH7 ve Th10 ve sonra omurlar gelen solunum hareketleri birbirinden ayırmak için hayvan yükseltmek.
- Küçük bir karton cetvelle rezeke edilecek omurilik alanını ölçmek (uzunluk: 4 mm) ve doku sonraki çıkarılmasını sağlamak için enine insizyon bu ilgili doku alanının köşelerini işaretler.
- Kesme ve aspirasyon bir kombinasyonu yoluyla yara dokusu çıkarın. enine kesiler ile omurilik ayrılmış olan doku çıkar. doku çıkarılmasını sağlamak için yeterli olduğunda yavaşça çekilerek kullanın. Buna ek olarak, her skar dokusunun sert doku, doku aspirasyonu çok zorlaştırır kesilmiş ve bu doku kaldırmak için ince makas kullanın.
- Kanama geçene kadar doku boşluğa hemostatik jelatin sünger bir parça (yaklaşık 5 mm x 5 mm x 5 mm küp) yerleştirin. sıvı ile ıslatılır olarak jelatin sünger kısa sürede boyutu küçülecektir.
- ImplaPEG 600 ntation
- 37 ° C'de ısıtılarak, enjeksiyon için, saf, seyreltilmemiş PEG 600 1 ml hazırlayın.
- jelatin sünger çıkarın.
- 10 ul şırınga ya da 10 ul bir pipet kullanarak boşluk içine PEG - (7 ul, yaklaşık 5) yeterli miktarda yerleştirin.
- Dikkatle mastik / dura yerine bir parça (yaklaşık 5 mm x 4 mm) alanı kapsayacak.
- doku yapıştırıcısı birkaç damla kas dokusu çevredeki dolgu macunu sabitleyin. PEG dolu rezeksiyon boşluğu üstünde mastik yerleştirin. dolgu macunu kaymayı önlemek için, çevre kas dokusuna dolgu köşelerini düzeltmek için doku yapıştırıcı küçük damla kullanın. Not: omurilik dokusu üzerine doku yapıştırıcısı sızıntısını önlemek!
- Doku ve Postoperatif Bakım Kapanış
- örgülü Emilebilir 4-0 iş parçacığı ile sütürler ile kat için Sütür kasları ve cilt tabakası
- (NaCl sodyum klorür 2 × 2.5 ml enjekte edilir[% 0.9]) ameliyat sonrası rehidrasyon için 36 ° C sc de. 5 ml NaCl tek bir enjeksiyon hayvanın derisini germek olacağını ve hayvana gereksiz zarar neden olabilir. Tam bilinç sağlanıncaya kadar hayvan gözetimsiz bırakmayın.
- ameliyattan sonra en az 2 gün, günde karprofen (SC 5 mg / kg) enjekte edilir. 3 - Daha sonra 2 grup halinde ilk 2 gün boyunca tek kafeste Evi hayvan.
- İlk post-operatif hafta antibiyotik tedavisi (enrofloxacin günlük oral uygulaması) uygulayın.
- hafifçe kaudal rostal gelen hayvanın karın üzerinde okşayarak ile günde iki ya da üç kez işeme manuel mesane yapın. Hayvanın omurga sütunu taşımak için değil ve kuyruk hayvan asansör yok dikkatli olun. El ile tüm yaşam süresi boyunca her gün tamamen spinalized hayvanın mesane geçersiz. Bakım olmadan hayvanlar tarafından ulaşılabilir yükseklikte gıda pelet ve su şişeleri yerleştirmek için alınmalıdırkendi pençelerin ayakta. arka çeyrek fonksiyonu bozulmuş olmalarına rağmen, hayvanların hareket ve ameliyat sonrası aktif hemen kafesleri keşfedebilirsiniz. Sürmeli gruplarına sıçan tutmak için tavsiye edilir.
- Kronik lezyonlarda skar rezeksiyonu önce beş haftalık hayvanların hayatta kalma zaman bırakın. Takip 1.4 adımları.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Doku Koruma, aksonal Büyütme ve Omurilik Akut tamamen kesilmesini sonra MMS İmplantasyonu Fonksiyonel Fayda
MMS akut implantasyon tamamen nakledilmiş omurilik stumps stabilize ve doku (B karşı Şekil 2A) büzülmesine azaldığı gösterilmiştir. Sagital bölümlerde trikrom boyama ile görüntülendi gibi, lezyon çekirdek fibrotik skar yeşil bağ dokusu boyama MMS implante hayvanlar (Şekil 2C) daha kontrol lezyonlu hayvanlar (Şekil 2B) çok yoğun ve daha belirgindir. İlginç bir şekilde, kontrol lezyonlu hayvanlar karşı implant MMS ED-1'e karşı immünohistolojik boyama ile görselleştirildiği gibi, lezyon bölgesinde makrofaj birikimi uzun yaşam sürdürme hiçbir farklılık görülmemiştir (gösterilmemiştir).
(Şekil 3A) tespit edilebilir. Ayrıca, lümen vaskülarize edildi MMS (Şekil 3B) ve aksonal yapılar kan damarlarının yakın bulundu (gösterilmemiştir). Açık alan Basso-Beattie-Bresnahan lokomotor skoru (KBB) değerlendirilmesi, 2 ve 4 hafta kontrol lezyonlu hayvanlar karşı MMS implante hayvanların önemli bir fonksiyonel iyileşme (Şekil 3C siyah çizgi) (Şekil 3C gri hat) ortaya ameliyat sonrası.
Hücre Invasion, Revaskülarizasyon, aksonal rejenerasyon ve Skar Rezeksiyon ve PEG İmplantasyonu sonra Kronik Omurilik Hasarlı Sıçanlarda Fonksiyonel İyileştirme
Kronik yaralanma modundaparsiyel ve komple hem torakal spinal kord kesisi ls ilk yaralanma sonrası haftada beş lezyon skar cerrahi olarak çıkarılması hayvanlara herhangi bir saptanabilir ek zarar veya rahatsızlık olmadı. Yara rezeksiyonu ve PEG 600 sonraki girişi (Şekil 4) matris içinde tespit olduğu doku rejenerasyonuna yol açtı. Buna ek olarak, hücre dışı bir kolajen kılıflarının biriktirme - yara dokularının bazal membran ağda tipik - lezyon-yalnızca kontrol (Şekil 4B) ile karşılaştırıldığında, PEG-muamele (Şekil 4C) sonra en belirgin değildi. lezyon sadece kontrol kronik yara (gösterilmemiştir) aksine, matris dolu rezeksiyon sitesi rezeksiyonu sonrası akson büyüme teşvik hücreler tarafından işgal edildi. Zaten erken matriks alanında bir hafta sonrası rezeksiyonu ve tedavi birkaç yararlı hücre tipleri gibi rejenere kan v içinde mevcut olduğu tespit edilmiştir endotel hücreleri (şekilde tanımlanabiliressels [Şekil 4D]), astrositler (Şekil 4F) ve periferik Schwann hücreleri (Şekil 4G). Beş hafta rezeksiyon sonra, PEG-muamele edilmiş bölgenin çok sayıda akson bulunmaktadır (Şekil 4E) ile doldurulur.
PEG matrisi sayısız akson (Şekil 4D, E, G) önemli rejeneratif büyüme terfi. Çalışmalar ve immünohistokimyasal boyama, çeşitli artan izleme ve içine değil, aynı zamanda PEG dolu bir alanda 8 ötesinde sadece yeniden tespit edilebilir aksonal popülasyonları inen. EM uzun bir yaşam süresi (8 ay) ile hayvanların tedavi edilen bölgedeki analizleri İletim Schwann hücrelerinin varlığını doğruladı ama daha fazla PEG-matrix 8 içinde rejenere akson kompakt miyelinasyonun ortaya sadece. Rejenere akson profilleri sıklıkla anjiyogenez alanları ile ilişkili bulunmuştur(Şekil 4D). Immünohistokimyasal renklendirmeler tedavi rezeksiyon alanında bulundu akson profilleri yakından Schwann hücreleri ile ilişkili ve rezeksiyon ve implantasyon 8 sonrasında erken zaman noktalarında zaten bu hücreler tarafından miyelinli ortaya çıktı olduğunu göstermiştir.
Uzun süreli (sekiz ay) davranışsal çalışma, kronik yara rezeksiyonu ve PEG-tedavi (Şekil 5) sonra önemli uzun ömürlü lokomotor fonksiyonel iyileştirmeler ortaya koymuştur.
Çalışma Şekil 1. MMS Tasarım ve İlke (A) MMS fotoğrafik görüntü, (B) mms yan duvarların yapışkan yüzey mikroyapıları, Ölçek çubuğu:. 50 mikron (CF) şematik çizim: (C) implantasyonspinal kord lezyonu, (D) vakum uygulaması petek yapısı içine doku (kırmızı ok: negatif basınç) emmek için içine MMS n, (E) yapıştırıcı gücü sadece bir mesafede yakın omurilik kütükleri tutar 4 dahili mikro kanallar aracılığıyla lümen farmakolojik maddelerin çeşitli mikrometre, (F) dağılımı (siyah oklar mikro kanallar 1 işaret - 4). İnfüzyon giriş limanında mavi okla gösterilmiştir. D - MMS E sadece bir yarısı gösterilir. Elsevier adlı Brazda ve izni ile al 2013 7 den yeniden basılmıştır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Mms İth sonra Şekil 2. Spinal Doku Korumalantation. 6'da Omurilik dokusu, solunum. 7 ay (A) toplam transeksiyondan sonra ve MMS implant (B) olmadan. (B) ok (A) MMS (ok) implantasyonu sitesine gelen omurilik bölgesini gösterir. (A) iyi korunmuş yapıya aksine görmemiş hayvanlarda (B) 'de omurilik dokusu büzüşmesini edin. İmplant (D) olmadan kontrol hayvanlarına göre MMS implantasyonu (C) sonra sagital omurilik bölümlerinin trikrom boyama. Yeşil: Bağ dokusu, kırmızı: sitoplazma, siyah: nucleus.The lezyon merkezi tedavi sadece marjinal skar MMS etrafında belirgin ise, kontrol Lezyonlu hayvanlar (D, siyah ok lezyon merkez üssü gösteriyor) skar dokusu (yeşil) ile doldurulur 14 gün boyunca (° C) sonra hayvanlar. Mms petek yapıdan oluşur unutmayın20 mikron dilimler halinde kesilir ise doku işleme sırasında yıkanır hangi. 1 mm: en çok (A, B) (A), (C, D) (D) ölçek çizgisi. Elsevier adlı Brazda ve izni ile al 2013 7 modifiye. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Mms İmplantasyonu sonra Şekil 3. Aksonal Rejenerasyon, Revaskülarizasyon ve Açık Alan Lokomotor Skor. (A) tam omurilik kesisi ve MMS implantasyonu sonrası 5 hafta sagittal spinal kord bölümünde pan-aksonal işaretleyici (PAM) ile fosforile nörofilament imünohistolojik boyama. MMS lümen bir yıldızla gösterilir. MMS duvarları (W) kesik işaretlenmiştirçizgiler. Daha önce doku yoksun MMS lümen sayısız lekeli aksonlar unutmayın. Ölçek çubuğu: 100 mikron. (B) (yeşil von Willebrand faktör [vWF] boyama ile tespit) MMS lümen kan damarlarının Immünohistolojik boyama. BBB lokomotor implante MMS için puanı (C) Değerlendirme (siyah çizgi, N = 9), kontrol yaralı hayvanlara karşı (gri hat, N = 6). Sol ve sağ hindlimb ortalama BBB (grup başına ortalama) standart sapma ile tasvir edilmiştir. Istatistiksel olarak anlamlı fark yıldız (Mann-Whitney Rank Sum Testi, p <0.05) işaretlenmiştir. Elsevier adlı Brazda ve izni ile al 2013 7 modifiye. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 4.PEG Matrix Scar Rezeksiyon ve Tedavi aşağıdaki Doku Rejenerasyon ve Faydalı Hücresel Invasion arttırır. (A) Sudan Black boyama (Sudan Black boyama yoksun) rezeke boşluğun büyük parçalar 1 hafta sonrası rezeksiyon dokusu ile dolu olduğunu göstermektedir. (B, C) 1 hafta sonrası rezeksiyon kollajen tip IV lifli lezyon skar boyanması. PEG ile tedavi edilen hayvanlar, bir daha zayıf ve daha belirgin immün ortaya ise yoğun bir yara kontrol hayvanlarında mevcuttur. Anjiyogenez (D) Alan (WWF) bir hafta sonrası rezeksiyon (nörofilament [NF] ile özdeşleşmiş) rejenere akson profillerini içerir. (E) Çok sayıda aksonlar rezeksiyon sonrası 5 hafta tedavi alana büyüdü. (F, G) glial fibriler asidik protein pozitif (GFAP +) Hem astrositler ve S100 + Schwann hücreleri PEG matrisi işgal ve ikinci REGENERAT ile yakın ilişki içinde bulunurlar1 hafta sonrası tedaviden sonra zaten aksonlar ing. Ölçek çubukları: (A) 1 mm (CF), 100 um (G) 50 um'den. (BG):.. Estrada ark uyarlanan, Elsevier izni ile 2014 8 bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Kontrole karşı Şekil 5. Kronik Omurilik Yaralanması, Scar Rezeksiyon ve PEG-tedavi sonrası lokomotor Fonksiyon iyileştirilmesi. PEG-tedavi için modifiye BBB (mBBB) lokomotor puanı değerlendirilmesi (PEG, siyah rhombs, N = timepoint başına 13-14) skar rezeksiyon olmadan total spinal kord transeksiyonu alınan hayvanlar, (TX, beyaz üçgenler, N timepoint başına = 13-14), kronik omurilik yaralanması sonrası. Ortalama mBBB puanlarıortalamanın + standart hata Mann-Whitney U testi, * p ≤0.05, ** p ≤0.01, *** p ≤0.001 tek taraflı; Estrada ve diğ. Değiştirilmiş, Elsevier izni, wpl = hafta sonrası ilk lezyon, wpr = haftalar ile 2014 8 rezeksiyon sonrası. Hata bar = SEM (ortalamanın standart hatası). Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Burada iki farklı cerrahi yaklaşımlar (1) akut tam transeksiyonu ve MMS implantasyonu ve (2) kronik spinal kord lezyonu ve fibröz yara izi kaldırma artı PEG matris implantasyon sonrası omurilikte doku boşlukları doldurmaya sunulmaktadır. Her iki strateji doku korunması ve aksonal rejenerasyon olarak tedavi edilen hayvanların ciddi lokomotor işlevsel iyileşmeye yol açar. MMS ameliyat sonrası firma dura sütür ile omurilik içindeki MMS yeterli fiksasyon implantasyon için kritik bir teknik adımdır.
MMS nedeniyle aracılığıyla lezyon çekirdek içine terapötik açıdan aktif sıvıların yerel infüzyon izin veren uygulanan iç mikro sistemli, örneğin daha fazla terapötik potansiyele sahiptir., Ekli bir ozmotik mini pompa 7. amaçlanan gelecekte klinik kullanım için, MMS malzeme biyoçözünür olmalıdır. Şu anda, laktid bazlı malzemelerden oluşan bağlayıcı sistemleri uydurmaTest edilen. Dahası, elektronik iletken malzeme ile MMS kaplama lezyonlu omuriliğe terapötik elektrik alanları uygulamak için kurulacaktır.
Cerrahi yara ayrılmasından sonra ayrılmış omurilik köklerinin fiziksel gerilimi birkaç milimetrelik bir boşluk çapraz gerektiğinde çok yüksek çıktı çünkü kronik omurilik lezyonları için olduğu gibi, bir başka strateji takip edildi. Şaşırtıcı bir şekilde, düşük moleküler ağırlıklı PEG 600 elde boşluğu doldurmak için son derece uygun bir biyopolimer kanıtladı. Bu anjiogenezisi ve yararlı hücre tiplerinin hücre istilasını teşvik istikrarlı bir doku köprüsü oluşumunu sağlar. Daha yüksek ya da daha düşük molekül ağırlıkları ve / veya viskoziteleri diğer PEG-tipleri olarak yararlı değildi çünkü PEG600 fiziksel özellikleri, onun viskozite gibi, gözlenen etkinliği için önemli roller oynadığı tahmin edilmektedir.
yeni konnektörü ile akut transeksiyondan sonra küçük boşluğu dolduruyorgibi erken 4 hafta olarak yaralanma sonrası net bir fonksiyonel iyileşme sistem kurşun. İlgili hayvanlar yaklaşık 7 o zaman ve MMS-hayvanlar ve kontrol sıçanlarda arasında belirgin farklar belirgin olduğu bir BBB skoru ulaştı. Kronik bir yara rezeksiyonu ve PEG-implantasyon da işlenmemiş kontrollere göre önemli ölçüde daha iyi kurtarıldı aldı, ancak gelişmeler çoğunlukla sonraki zaman noktalarında (sonra yaklaşık 16 hafta) dikkat çekicidir hayvanlar yaralandı. Bu tür gözlemler (kronik vs akut, yani., Ve 1 mm vs 4 mm doku defekti) yaralanmanın şekli ile açıklanabilir. Daha büyük lezyonlarda durumunda lezyon site genelinde akson rejeneratif büyüme daha uzun süreler gerektirir. Ayrıca, arka bacaklarda kullanım dışı daha uzun süreler daha az belirgin fonksiyonel iyileştirmeler, bu nedenle dejeneratif olaylar ve yüksek derecelerde neden olması çok muhtemeldir.
Kronik spi sonra PEG tedavisinin gelecekteki optimizasyonukombinasyon yaklaşımlarla nal kord yaralanması, in vivo 10, şu anda test ediliyor göbek kordonu kan hücrelerinin benzeri büyüme teşvik (kök) hücreleri ile PEG örn., ek tohumlama.
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).
