Травматическая болезнь спинного мозга: патогенетические и. Травматическая болезнь спинного мозга: сравнительный анализ новых методов лечения с применением стволовых клеток человека и животных

    При этом травматическое влияние оказывается не только в месте приложения силы. Нарушения циркуляции крови, лимфы и ликворной жидкости, тромбозы и гематомы охватывают обширные сегменты выше и ниже от непосредственного места повреждения, что провоцирует периферийные функциональные выпадения чувствительности и расстройства двигательных рефлексов.

    Стадии развития травматической болезни

    Условно выделяют несколько этапов развития травматической болезни спинного мозга:

    Острый этап. Продолжается примерно 2-3 суток с характерными признаками спинального шока (с полным парезом или параличом, выпадением чувствительности, резким снижением тонуса мышечных тканей). Восстановление двигательных способностей возможно сразу после выхода из спинального шока.

    Ранняя стадия. Длится до 3 недель. Восстанавливается рефлекторная возбудимость, которая переходит в гиперфлекию, повышается активность мышечных волокон, возникают клонические подергивания или судороги.

    Промежуточная стадия наблюдается до 3 месяцев. Отмечается преобладание сгибательных или разгибательных рефлексов мышц конечностей, появляется гипертрофия (спастичность) или гипотрофия некоторых мышечных волокон, образуются контрактуры в суставах. Формируются правильные рефлексы мочевого пузыря, при малой физической активности могут возникать пролежни.

    Поздний этап продолжается до 1 года. В это время происходит восстановление всех возможных неврологических и рефлекторных реакций (более позднее восстановление практически невозможно) и наблюдается однонаправленное изменение состояния здоровья пациента (постепенное улучшение или ухудшение).

    Резидуальный или реабилитационный этап наступает примерно через год после получения травматического повреждения. Проходят все возможные последствия и остаточные явления, формируется новый уровень неврологических рефлексов и состояний, которые остаются на всю жизнь. Возможно усугубление симптомов, обусловленное активизацией рубцовых процессов, образованием кист, спаек оболочек или самого спинного мозга, некроза некоторых участков.

    Через несколько лет после получения повреждения мозга могут образовываться вторичные спинальные стенозы (стойкое сужение спинномозгового канала), протрузии или грыжи межпозвоночных дисков, нестабильность позвонков и связанные с ней компрессии спинного мозга или нервных корешков, искривления позвоночного столба (кифоз, сколиоз) и пр.

    Диагностика заболевания и хирургическое лечение

    Основной задачей травматолога после поступления пациента со спинномозговой травмой является быстрое и точное установление диагноза. От оперативности оказанной первой помощи будет зависеть возможность дальнейшего восстановления неврологических реакций.

    Осмотр больного начинается с проведения серии рентгенографических снимков, консультации нейрохирурга и невролога. Для получения более достоверных сведений о полученном повреждении осуществляют КТ или МРТ диагностику, а также миелографию с контрастным веществом.

    При выявлении у пациента травмирующих осколков или компрессии спинного мозга операция должна проводиться немедленно. Хирургическое вмешательство, проведенное более чем через трое суток после повреждения мозга, достаточно часто оказывается малоэффективным, так как патологические изменения уже необратимы.

    Все действия хирургов проводятся с использованием оптического микроскопа и специальных инструментов. Но даже использование самых современных технологий и инструментов не дает гарантии полного восстановления и избавления пациента от инвалидности.

    Основные усилия при операции направлены на: устранение компрессии спинного мозга и нервных корешков, удаление гематом, кровоизлияний и спаек, восстановление нормального кровообращения и ликвородинамики, стабильности позвоночного столба.

    Лечение травматической болезни спинного мозга

    Главной сложностью в лечении травматических болезней спинного мозга является то, что нервные клетки не восстанавливаются и передача импульсов (возбуждения) от проксимальных участков центральной нервной системы к периферийным двигательным отделам проходит через зону повреждения. Таким образом, сигналы просто не доходят до соответствующих рефлекторных участков.

    При частичном повреждении оболочек мозга или нервных корешков, когда некоторые проводящие волокна сохранены, происходит задействование дополнительных интернейронов и образуются новые рефлекторные связи взамен утраченных. Новые волокна полностью или хотя бы частично поддерживают функциональные возможности организма на прежнем уровне. В ряде случаев восстановление двигательной способности обусловлено длительными физическими тренировками.

    При полном разрыве мозга прохождение импульсов возможно по экстрамедуллярным путям, но двигательные функции не всегда восстанавливаются. Кроме того, восстановление после спинных травм проходит достаточно медленно, длительное пребывание в пассивном состоянии как бы выключает некоторые нервные цепочки, хотя они находятся в нормальном рабочем состоянии (по аналогии с атрофией мышц, если ими длительное время не пользуются). Физическими упражнениями на специальных тренажерах удается сохранить или восстановить деятельность парализованных конечностей.

    Усиленное медикаментозное лечение применяется в острый период сразу после перенесения пациентом травмы или хирургического вмешательства. В основном это обезболивающие препараты, вещества снимающие воспаление и стимулирующие восстановление нервной деятельности.

    Сразу же в послеоперационной палате начинают проводить занятия дыхательной гимнастикой. Комплексы специальной ЛФК, легкий массаж, пассивные и пассивно-активные упражнения для сохранения мышечных рефлексов добавляются сразу после выхода больного из спинального шока в раннем периоде.

    Активные реабилитационные действия, локомоторные тренировки в положении лежа и в специальных подвесных системах, вертикализация в подвесных системах и воде назначается лечащим врачом в раннем периоде со 2-4 недели лечения.

    Множественные опыты и исследования показали, что воздействие на мышечные ткани пассивными или активными действиями, массажами, функциональной электростимуляцией, волновыми методами, приводит к растормаживанию деятельности «дремавших» мотонейронов, способствует регенерации новых нервных волокон в зоне травмы и прилегающих участках. И напротив, гипокинезия (полное отсутствие физических нагрузок) приводит к мышечной дистрофии и выпадению неврологических рефлексов.

    После стабилизации состояния больного и завершения стационарного лечения лечащим врачом назначаются реабилитационные курсы. Количество процедур зависит от степени поражения и уровня повреждения мозга, общего настроения пациента, его физических возможностей, желания бороться с недугом и самодисциплины в выполнении индивидуальных тренировочных занятий.

    Главным принципом в использовании физических упражнений является: последовательное перемещение от простых действий к более сложным, плавное увеличение нагрузок, систематическое и непрерывное выполнение индивидуальных упражнений. Обучение функции поддержания равновесия сначала в положении сидя, затем стоя с опорой (параллельные брусья, ходунки, трости, костыли и пр.), передвижения в пространстве, передвижения с препятствиями (по ступенькам).

    Неплохие результаты в лечении травматической болезни спинного мозга показывает параллельное применение мануальной терапии. Иглоукалывание, акупунктура, массаж биологически активных точек на стопах ног и ладонях, ушных раковинах, использование аппликаторов и других физиопроцедур улучшают кровообращение и лимфотоки, помогают поднять общий тонус организма пациента, улучшают настроение и добавляют жизненных сил в борьбе с недугом.

    Читайте так же

    Статья посвящена описанию того, как развивается воспалительный процесс в организме на уровне гормонов, а также описанию двух групп препаратов, применяемых для лечения остеохондроза, и механизмов их воздействия на воспаление.

    Позвоночная грыжа - это заболевание, при котором происходит выпадение межпозвонкового диска (эластичной прослойки между позвонками) из его естественной полости. Межпозвонковый диск состоит из фиброзного кольца и мягкого пульпозного ядра, при грыже диска п

    В подавляющем большинстве случаев лечение позвоночной грыжи специалисты советуют начинать не с операции. Ведь существует масса менее радикальных методик. Но в отдельных случаях без оперативного хирургического вмешательства все же не обойтись. Это касается

    Мигрень – это самый известный, хотя и не очень часто встречающийся вид головной боли. Причины мигрени до конца не изучены, однако выявлено, что фактором, серьезно влияющим на развитие мигрени, являются различные заболевания позвоночника, в первую очередь

    Не отчаивайтесь, если у вас этот диагноз. Вылечить его нельзя, но прочитав эту статью, вы поймете, что это такое, и как свести до минимума проявления этого недуга на вашем организме. И мы рассмотрим симптомы и виды назначаемых препаратов.

    Отзывы наших пациентов

Отчет о научной работе. Москва 2005 г.
ЗАО "Клиника восстановительной и интервенционной неврологии и терапии "НейроВита".
Российский онкологический научный центр РАМН им. Н.Н.Блохина

Список исполнителей:
Брюховецкий А.С. - доктор медициских наук, профессор (научный руководитель)
Менткевич Г.Л. - доктор медицинских наук, профессор
Зайцев А.Ю. - кандидат медицинских наук (ответственный исполнитель)
Лаврентьев А.В. - старший научный сотрудник, доктор медицинских наук
Долгополов И.С. - доктор медицинских наук
Тупицын Н.Н. - профессор, доктор медицинских наук
Андреева Н.Ю. - старший научный сотрудник, кандидат медицинских наук
Красавин И.В. - врач-невролог
Фадеев А.И. - врач невролог
Тюленев И.В. - врач-нейрохирург
Евсеев Н.Г. - доктор медицинских наук, профессор
Мхеидзе Д.М - кандидат медициских наук
Лымарь К.Г. - врач- терапевт

Аннотация.

В рамках межотраслевой программы "Новые клеточные технологии-медицине" было включено 78 больных, которые проходили обследование и лечение по поводу травматической болезни спинного мозга (СМ). 48 пациентов в настоящее время находятся в процессе обработки полученных данных, так имеют только одно введение МСК и, в настоящее время, у них незавершено динамическое наблюдение.
В группе с инфузией МСК было обследовано 18 человек, 12 мужчин и 6 женщин, средний возраст 32 года. У 3 человек от момента травмы до госпитализации прошло менее 1 года, у 6 человек - от года до 5 лет и у 9 человек между травмой и госпитализацией прошло более 5 лет. У всех обследуемых больных за 2 месяца до госпитализации отсутствовали неврологические изменения. 11 пациентов характеризовались полным функциональным перерывом спинного мозга на различных уровнях, и 7 человек имели неполный перерыв спинного мозга. Все 18 человек прошли первичный курс трансфузии мобилизованными стволовыми клетками (МСК), который включал в себя 2 интратекальных введения. В среднем временной интервал между курсами введения клеток составлял 2 месяца. Число вводимых МСК при каждом введении в среднем составлял 5,3 10 в 6 степени.
Оценка эффективности терапии проводилось по данным клинико-неврологического обследования, ЭНМГ исследования, уродинамических проб.
На фоне проводимой терапии отмечалась положительная динамика в двигательной и чувствительной сфере, нормализовывались функции тазовых органов.
У 5 пациентов проводилась терапия интратекальными трансфузиями глиообонятельных обкладочных клеток (ГОК). Оценка эффективности терапии так же проводилось по данным клинико-неврологического обследования, ЭНМГ исследования, уродинамических проб. Ни у одного больного не отмечено регрессии неврологической симптоматики. У одного пациента отмечался отек головного мозга, который потребовал проведения интенсивной терапии. В связи с отсутствием положительного клинического эффекта от проведения терапии ГОК и развития тяжелого осложнения исследования в данной группе прекращены.
В группе трансплантации "Сферогеля" было обследовано 7 пациентов. 1 больному произведена трансплантация только "Сферогеля"; 3 больным - трансплантация "Сферогеля" с МСК; 3 больным - трансплантация "Сферогеля" с ГОК (1 пациент исключен из анализа, так как после трансплантации прошло менее 1 года). У 2 пациентов с трансплантацией "Сферогеля" с МСК и у 2 пациентов с трансплантацией "Сферогеля" с ГОК было отмечено улучшение неврологической симптоматики в двигательной, чувствительной сфере, а так же нормализации функции тазовых органов.
Возможные механизмы действия МСК были изучены на 12 образцах крови больных c тяжелой травмой СМ, у которых отмечался положительный клинический эффект. Непосредственно исследовалась экспрессия рецептора gp130/80. Показана эффективность мобилизации стволовых (CD34+) периферических клеток у больных с травматической болезнью спинного мозга при назначении нейпогена. В целом примерно у 60% больных в популяции МСК (CD34+) присутствовало более 20% CD45-негативных клеток. Нередкую ситуацию представляли случаи, когда этих клеток было более 80 - 90%% среди CD34-позитивных, что может указывать на негемопоэтическую направленность дифференцировки этих клеток. Для более детального изучения этого вопроса проведен анализ экспрессии CD38 и HLA-DR на мобилизованных CD34+ клетках крови больных с тяжелой травмой СМ. Доказано существование CD45-CD38-HLA-DR- фракции среди мобилизованных стволовых CD34+ клеток крови у больных с травмой СМ, что указывает на присутствие клеток, способных дифференцироваться по мезенхимной линии.
Кроме того, изучена экспрессия рецепторного комплекса gp130/80 на мобилизованных периферических стволовых клетках крови. Экспрессия рецептора gp130 (от слабой до умеренно положительной) имела место во всех изученных случаях. Изучение 3 эпитопов рецептора gp130 (A1, C2, D1) показало, что в отличие от перевиваемых клеточных линий интенсивность реакции одних и тех же клеток с различными МКА к gp130 могла варьировать, что могло указывать на эндогенную активацию и димеризацию рецептора. Изменение уровней экспрессии молекулы gp130 на стволовых клетках под действием ИЛ-6 не исключило димеризации gp130 на части из них.
Полученные данные убедительно доказывают экспрессию gp130 на мобилизованных стволовых клетках крови больных с травматической болезнью спинного мозга.

Ключевые слова: гемапоэтические стволовые клетки периферической крови, мобилизованные стволовые клетки, глиообонятельные обкладочные клетки, сферогель, трансплантация, травматическая болезнь спинного мозга, трансфузия, gp130.

Введение.

Частота травм спинного мозга варьирует от 29,4 до 50 случаев на один миллион жителей, при этом более чем в половине случаев пострадавшими являются наиболее работоспособное население. Отсутствие в настоящее время адекватных методов лечения последствий тяжелых повреждений СМ приводит к тяжелой инвалидизации пациентов, неспособности данной категории больных адаптироваться в обществе, что несет за собой огромные социальные и экономические потери. Различные реабилитационные мероприятия в некоторых случаях существенно улучшают исходы травмы и повышают качество жизни пострадавших, но не могут устранить тяжелого неврологического дефицита. Хирургические методы лечения в основном показывают свою эффективность в острый период травмы, но в большинстве случаев не приводят к улучшению неврологического статуса больных при травме СМ более 12 ч. Причина неэффективности существующих подходов к лечению данной патологии достаточно ясна. Ни реабилитационные мероприятия, ни оперативные вмешательства не приводят к устранению основной причины заболевания - повреждения невральных структур СМ.
Одной из попыток решения данной проблемы является применение биомолекулярных технологий на основе применения аутологичных модифицированных стволовых клеток (МСК), глиообонятельных обкладочных клетки. К сожалению, на сегодняшний день клинический опыт применения клеточных технологий в неврологической практике минимален, что связано с недостаточной научно - теоретической базой, с трудностью забора, определения и консервации стволовых клеток, а так же с неотработанными методологическими подходами применения. Разработанная программа трансфузии и трансплантации клеток, была оценена у 30 пациентов с позвоночно - спинальной травмой, включенных в межотраслевую программу "Новые клеточные технологии-медицине".

Травматическая болезнь спинного мозга. Классификация, некоторые аспекты патофизиологии, патоморфологии, диагностики и лечения.

Сведения о количестве больных с травматической болезнью спинного мозга (ТПСМ) противоречивы, что обусловлено стремительным ростом травматизма и удельного веса спинальной травмы. М. О. Фридланд (1940) утверждает, что переломы позвоночника составляют всего 0,44% от всех травм. О. Г. Коган (1975) констатирует 30-кратный рост ПСМТ (100-150 на 10 млн. жителей ежегодно). А. В. Лившиц (1990) считает, что ПСМТ составляют от 0,7% до 4% всех травм; М. М. Косичкин с соавт. (1999) указывает, что в 80-е годы частота осложненных травм позвоночника составляла 6-7%. Е. Н. Кондаков с соавт. (1989) утверждает, что ежегодно в Санкт-Петербурге 300-320 человек получают осложненные ТПСМ, что соответствует уровню 600-640 человек на 10 млн. населения и превышает показатели 1975 года в 4-6,4 раза. По сведениям М. М. Косичкина (1999), ежегодно становятся инвалидами более 8 000 больных с ТПСМ, что составляет 547 на 10 млн. населения. Естественно, число травмированных больных намного больше, чем количество получивших инвалидность. Так как только госпитальная смертность в раннем периоде травмы составляет порядка 16,3% (М. Г. Дралюк с соавт., 1993). В 1999 году ТПСМ получили не менее 654 человек на 10 млн. населения, что выше данных О. Г. Когана (1975) в 4,4-6,5 раз.
Таким образом, наблюдается рост спинального травматизма более чем в 200 раз за 70-летний период. Анализ ситуации позволяет прогнозировать уровень 800 и более травмированных на 10 млн. населения в ближайшем будущем.
Остается высокой летальность среди больных с осложненной травмой позвоночника, которая составляет 34,4% (Austin G. M., 1990), а инвалидизация вследствие перенесенной позвоночно-спинномозговой травмы колеблеться от 60 до 100% по данным различных авторов.
Таким образом, неуклонный рост частоты, тяжёлых последствия данного вида патологии, крайне высокая частота инвалидизации и несершенство существующих общепризнанных методик лечения требует разработки новых методов и способов лечения данной патологии.

I. Классификация ТПСМ

Под ТПСМ понимают "комплекс обратимых или необратимых патологических изменений, которые наступают после острого повреждения вещества спинного мозга и (или) его питающих сосудов, оболочек и корешков. Данные изменения сопровождаются реологическими и ликвородинамическими расстройствами, что приводит к частичному или полному нарушению проводимости по спинному мозгу и его корешкам, топически обусловленному уровнем и характером травмы".
Различают следующие четыре периода ТПСМ спинного мозга (по И.Я.Раздольскому):
1) острый период - охватывает первые 2-3 суток и характеризуется сходной клинической картиной при повреждениях спинного мозга различной степени, что обусловлено развитием спинального шока;
2) ранний период - продолжается последующие 2-3 недели. Неврологически проявляется чаще синдромом полного нарушения проводимости спинного мозга вследствие грубого его повреждения. Обратимые изменения в спинном мозге к концу этого периода обычно исчезают;
3) промежуточный период - длится до 2-3 мес. В его начале обычно исчезают явления спинального шока и выявляется истинный характер повреждения спинного мозга;
4) поздний период - начинается с 3-4 мес и продолжается неопределенно долгое время. Неврологически он характеризуется дальнейшим, очень медленным восстановлением функций спинного мозга или автоматизма его отдела, котрый расположен книзу от уровня полного перерыва. Сроки этих периодов могут значительно удлиняться при грубых повреждениях спинного мозга, которые сопровождаются дополнительным раздражением его костными отломками, металлическими инородными телами, арахноидальными кистами и др.

II. Патоморфология и патофизиология травматической болезни спинного мозга (СМ)

1. Действие непосредственно механического фактора.
С некрозом связывают первичное непосредственное повреждение мозговой ткани в момент приложения травматической силы - контузия паренхимы мозга, ее сдавление, а также дисциркуляторные расстройства вследствие поражения сосудов. Основным морфологическим проявлением первичного повреждения является некротический очаг, который включает в себя обломки разрушенных клеток и клетки, которые участвуют в развитии воспаления. Некротический очаг впоследствии эволюционирует в глиально-соединительно-тканный рубец, вблизи которого в дистальном и проксимальном отделах спинного мозга образуется область кавитации. Мелкие полости могут сливаться с образованием посттравматических кист различного размера.
Таким образом, некроз характеризуется гибелью клеток в результате внешнего чрезмерного повреждающего воздействия, что приводит к нарушению их энергообеспечения, разрушению клеточных мембран, набуханию и распаду клетки.
Наряду с первичным повреждением спинного мозга запускаются и развиваются механизмы вторичного повреждения клеток, к которым можно отнести: воспалительную реакцию, апоптоз, глиальную реакцию, ишемические нарушения.

2. Воспалительная реакция.
Воспаление является главным механизмом в санации очага повреждения. В то же время, избыточный воспалительный ответ может привести к вторичному повреждению путем черезмерного выделения медиаторов воспаления и развития гиперергических клеточных реакций. В свою очередь это вызывает и усиливает такие процессы, как ишемия и апоптоз.
Уже через 24 ч наблюдается максимальная инфильтрация области травмы полиморфноядерными лейкоцитами; через 24- 48 ч - происходит пик миграции макрофагов, через 48 ч - натуральных киллеров, хелперов и супрессоров. Последние, участвуют в иммунной модуляции воспаления и наблюдаются до 16 сут. . Лейкоциты, которые появляются в очаге травмы, выделяют множество прямых цитотоксичных факторов и медиаторов, что позволяет процессу воспаления самоподдерживаться и расширяться вне очага поражения. In vitro установлено вторичное повреждение путем выделения миелопероксидазы полиморфноядерными лейкоцитами , в то время как наличие клодроната, подавляющего макрофаги, увеличивает сохраняемость миелинизированных трактов . Блокирование выработки мононуклеарными фагоцитами токсичной квинолиновой кислоты (продукт обмена триптофана) уменьшает неврологический дефицит in vivo . Макрофаги, микроглия участвуют в прогрессирующем некрозе путем освобождения свободных радикалов и воспалительных цитокинов - интерлейкина-1, интерлейкина-6, туморнекротизирующего фактора, факторов адгезии тромбоцитов (IL-1, IL-1b, TNFа, PAF, соответственно) . Медиаторы воспаления имеют множество мишеней, и как результат - развитие многоуровневого воспалительного иммунного ответа.

3. Глиальная реакция.
Глия создает особое окружение нейронов и играет важную роль в процессе санации очага травмы, обеспечивая возможность нейронального выживания и восстановления. Уже через 24 ч в зоне травмы с участием системы комплемента активируются микроглиоциты, которые превращаются в макрофаги, активно поглощающие детрит. В дальнейшем комплементнезависимым путем микроглия активируется вдоль проводящих пучков на отдалении от места травмы и участвует в процессе вторичной дегенерации волокон . Микроглиальные клетки производят отростки, которые контактируют с олигодендроцитами и путем прямого фагоцитоза или выделения цитокинов (TNF) уничтожают миелин в проксимальном и дистальном отрезках мозга (по отношению к месту травмы) . Прежде всего, апоптозу подвергаются клетки, которые тесно контактируют с аксоном. Апоптоз олигодендроцитов приводит к быстрому набуханию миелина и заключению оставшихся олигодендроцитов в изоляты, ловушки. Возможно, смерть этих интерфасцикулярных клеток является необходимой подготовкой для регенерации . На наиболее ранних стадиях глиального ответа - 1-3 дня после травмы - реагируют астроциты как компонент гематоспинномозгового барьера. При этом клетки перестраиваются на ранние стадии онтогенетического функционирования, что подтверждается продукцией виментина, глиального фибриллярного кислого протеина - белков быстроразвивающихся астроцитов .
Тот факт, что травматическое повреждение не просто разрушает клеточные структуры путем травматического, ишемического некроза, но глобально изменяет всю жизнедеятельность сохранившихся клеток, подтверждается развитием отсроченной программированной гибели клеток - апоптозом.

4. Апоптоз.
Гибель клетки путем апоптоза - есть включение травматическим агентом механизмов естественной клеточной смерти. Причиной развития апоптоза может быть прямое воздействие на геном клетки (вирусы) или непрямое влияние через нейромедиаторы (глутамат), медиаторы воспаления, ишемию и пр. Такая полиэтиологичность апоптоза связывает его со многими патологическими состояниями - травмой, ишемией, инфекцией. Современные методы позволяют выявить самые ранние стадии апоптоза в клетках травмированного СМ. При этом механизм травмы - сдавление мозга в эксперименте (drop-weight model) или его пересечение - не имеет значения. Такие методики как TUNEL, ISEL позволяют выявить изменения ДНК на самых ранних стадиях апоптоза, до того как появятся тельца апоптоза - фрагментированная ДНК в виде глыбок хроматина в ядре или в цитоплазменных каплях вне клетки . Процессы, которые связанны с апоптозом, наблюдаются уже спустя 6 ч после травмы. Первый пик гибели клеток происходит примерно через 3 дня - апоптозу подвергаются как нейроны, микроглия, так и в меньшей степени олигодендроглия; второй пик - это максимальная гибель олигодендроцитов к концу 2-й недели. Предполагают, что глиальный апоптоз может быть причиной аксональной дегенерации .
Таким образом, апоптоз нейронов приводит к прогрессирующей потере числа активных клеток, а апоптоз глии препятствует выживанию и прорастанию оставшихся волокон, что выражается в отсутствии полноценной регенерации в СМ.

5. Ишемические нарушения.
Ишемия СМ является непременным компонентом его травматического повреждения. Простое сдавление сосудов СМ без травматического повреждения клеток приводит к ишемическому некрозу, развитию воспалительной реакции, запускает апоптоз. Уже через 180 мин компрессии сосудов мозга наступают полностью необратимые изменения нейронов . Обсуждается роль Nа+/Са2+-, Nа+/Н+-насосов, возбуждающих аминокислот (глутамат, аспартат), ионов Са2+ в патогенезе ишемических процессов, связанных с травмой СМ . Ишемия приводит к повреждению гематоспинномозгового барьера - снижается содержание специальных молекул барьера - глюкозо-1-транспортер (GLUT-1) и эндотелиально связанного антигена .
Таким образом, описанные клеточные реакции на субклеточном уровне реализуются путем активации биологически активных веществ, которые изменяют как функционирование клеток, так и внутриклеточную структуру. В свою очередь первичные структурные повреждения вызывают освобождение ранее неактивных веществ, которые приводят к вторичному повреждению структуры клеток. Такая связь между структурой и функцией лежит в основе формирования пространственной и временной цепи взаимосвязанных первичных и вторичных патологических реакций.

6. Роль ионов Са2+, К+, Nа+.
Cтало бесспорным, что изменения в Са2+-обмене играют роль в патофизиологическом каскаде клеточных изменений, которые ведут к нейрональной смерти и дегенерации после травмы ЦНС. Изменения в гомеостазе ионов Са2+ лежат в основе клеточной смерти при ишемии СМ. Отмеченные изменения в концентрации ионов Са2+ в зоне травмы линейно коррелируют с размером нанесенной травмы СМ в эксперименте . Са2+ является одним из вторичных месенджеров между мембраной и клеточными ферментными системами, между мембраной и генным аппаратом. Отмечена экспрессия некоторых генов при достижении концентрации Са2+ определенного уровня. Повышение внутриклеточного Са2+ приводит к абсорбции его митохондриальными мембранами и последующим блокированием дыхательной цепи электронов. Повышенное внутриклеточное содержание Са2+ активирует нелизосомальную цистеиновую протеазу кальпейн, приводя к лизису цитоскелета, деградации энзимов (киназ, фосфолипаз), мембрано-ассоциированных белков (ионных каналов, переносчиков, рецепторов, молекул адгезии). Расположенный и в нейронах, и в глии, кальпейн оказывается вовлеченным в постишемическую и посттравматическую цитотоксическую реакцию, связанную с повышением внутриклеточного Са2+. Несмотря на большое число публикаций, вопрос о роли Са2+ при травме СМ остается открытым . Отмечено, что хотя снижение внеклеточного Са2+ важно для выживания клеток, это может быть препятствием к новому росту аксонов.

7. Влияние нейромедиаторов.
Особую роль в механизмах первичного и вторичного повреждения клеток уделяют возбуждающим медиаторным аминокислотам - глутамату и аспартату. На моделях животных доказана токсичность этих аминокислот в отношении нейронов. Избыточное содержание данных медиаторов при травме, ишемии может привести как к некрозу, так и к апоптозу клеток. Установлены некоторые механизмы их влияния на клетку: путём трансмембранного перемещения Са2+ в клетку либо через лизис фосфатидилинозитола фосфолипазой С с освобождением Са2+ из внутриклеточных депо (эндоплазматической сети, митохондрий). Данные о влиянии возбуждающих аминокислот in vitro и in vivo имеют некоторые противоречия, и механизмы их действия спорны. Но какой бы механизм не был, доказательства на моделях животных их цитотоксичности указывают на возможную ответственность за посттравматические эффекты, которые можно блокировать антагонистам рецепторов возбуждающих аминокислот .

Таким образом, в развитии повреждения спинного мозга принимает участие достаточно большое количество различных механизмов, находящихся в тесной взаимосвязи.

III. Методы диагностики повреждения СМ.

В настоящее время для оценки уровня и тяжести ТПСМ наиболее часто используются следующие диагностические методы:

  1. Неврологический осмотр с оценкой по шкале ASIA;
  2. рентгенограммы (спондилограммы) в двух (передне-задней и боковой) проекциях;
  3. спондилограммы в специальных укладках;
  4. рентгеновская компьютерная томография (КТ);
  5. миелография восходящая или нисходящая;
  6. КТ-миелография;
  7. магнитно-резонансная томография (МРТ).(В. В. Лебедев В. В. 2001г.)

Одним из основных способов оценки функций спинного мозга остается неврологический осмотр. Однако при исследовании неврологического статуса используется много субъективных критериев. Это мешает сравнивать данные осмотра, контролировать изменения в статусе, анализировать результаты лечения и давать прогноз.
С целью максимальной стандартизации результатов неврологического осмотра и была предложена единая классификация неврологических проявлений травмы позвоночника и спинного мозга.
Первое издание классификации было опубликовано в 1982 г. Американской ассоциацией повреждений спинного мозга - American Spinal Cord Injury Association, сокращенно ASIA .
В 1992 г. после очередной редакции международным обществом параплегии данная классификация была принята и получила признание в качестве международных стандартов неврологической и функциональной классификации повреждений спинного мозга - ISCSCI-92 (International Standards for Neurological and Functional Classification of Spinal Cord Injury) . Последняя редакция состоялась в 1996 г.
В качестве критериев состояния спинного мозга использованы мышечная сила, тактильная и болевая чувствительность. Особое внимание уделено проверке двигательных и чувствительных функций нижних крестцовых сегментов.
К сожалению, функции тазовых органов, живость рефлексов, мышечно-суставное чувство вынесены за рамки стандартного осмотра как не всегда объективно определяемые.
Для определения мышечной силы общепринята Шкала Комитета медицинских исследований (Medical Research Council Scale, R. Van der Ploeg и соавт, 1984). Возможно, более точное определение мышечной силы возможно в рамках теста Л. Д. Потехина, который предусматривает, пятиуровневую оценку движущих сил.
Чувствительность проверяется в 28 сегментах с двух сторон. Для определения чувствительности во всем сегменте достаточно проверить ее в одной контрольной точке, привязанной к четкому анатомическому ориентиру. Точки на туловище располагаются вдоль среднеключичной линии. Для оценки чувствительности используется следующая шкала:

  • 0 баллов - отсутствие чувствительности,
  • 1 балл - нарушенная чувствительность,
  • 2 балла - нормальная чувствительность

В качестве необязательных, но рекомендуемых пунктов при оценке чувствительности предполагается определение положения конечностей и ощущения глубокого давления и боли, которые оцениваются как отсутствующие, нарушенные и нормальные. Также для оценки мышечно-суставного чувства предлагается тестировать пассивные движения в указательных пальцах кистей и больших пальцах стоп.
На основании тестирования двигательной и чувствительной функций, в соответствии с международным стандартом, определяется:

Неврологический уровень - наиболее каудальный уровень с нормальными двигательными и чувствительными функциями (уровень с неизмененной чувствительностью и силой мышц не менее 3 баллов).

Двигательный уровень - наиболее каудальный сегмент спинного мозга с нормальной двигательной функцией. Однако большинство мышц иннервируется более чем одним нервным корешком, обычно корешками двух сегментов. Поэтому отношение одной мышцы или одной мышечной группы к единственному сегменту является упрощением. При этом необходимо учитывать, что для каждой мышцы наличие иннервации одним и отсутствие иннервации другим сегментом приведут к слабости. По соглашению, если мышечная сила равна по меньшей мере 3, то считается, что верхний сегмент, иннервирующий указанную мышцу, интактен. Например, если никакой активности не выявляется в мышцах С7-сегмента, а мышцы С6 имеют силу 3, то двигательный уровень на тестируемой стороне соответствует С6 (при условии, что С5 мышцы имеют силу 5 баллов), т. е. двигательный уровень определяется как наиболее низкий сегмент с силой мышц по меньшей мере 3 балла при условии, что мышцы вышерасположенного сегмента имеют нормальную силу - 5 баллов.

Чувствительный уровень - наиболее каудальный сегмент спинного мозга с нормальной чувствительной функцией.

Зона частичного поражения - дерматомы и миотомы каудальнее неврологического уровня, имеющие частичную иннервацию. Если ниже сегментов с нормальной функцией имеются сегменты с нарушенной двигательной или чувствительной функцией, точное число таких сегментов должно быть указано с двух сторон как зона частичного поражения. Термин относится только к полным поражениям. Здесь следует указать, что под дерматомом понимается область кожи, иннервируемая чувствительными аксонами одного нервного корешка, а под миотомом - мышечные волокна, иннервируемые двигательными аксонами одного корешка.

По степени повреждения спинного мозга больные классифицируются на 5 групп:

  • А - полное повреждение: ни двигательных, ни чувствительных функций не выявляется в S4-5-сегментах, нет никаких признаков анальной чувствительности;
  • В - неполное: двигательные функции отсутствуют ниже уровня повреждения, но сохранены элементы чувствительности в сегментах S4-5;
  • С - неполное: двигательные функции сохранены ниже уровня повреждения и в большинстве контрольных групп сила менее 3 баллов;
  • D - неполное: двигательные функции сохранены ниже уровня повреждения и в большинстве контрольных групп сила более или равна 3 баллам;
  • Е - норма: двигательные и чувствительные функции не нарушены

Кроме того, при неполном повреждении спинного мозга выделяют следующие клинические синдромы:<

  • синдром поражения центральной части спинного мозга - повреждение встречается почти исключительно в шейном отделе, вызывает сохранение чувствительности в крестцовых сегментах и большую слабость в верхних, чем в нижних, конечностях;
  • синдром поражения передних отделов спинного мозга - нарушение двигательных функций и болевой, и температурной чувствительности при сохранении проприоцептивной чувствительности;
  • синдром Броун-Секара - нарушение двигательных функций и проприоцептивной чувствительности на стороне поражения и потеря болевой и температурной чувствительности с другой стороны;
  • синдром поражения конуса и конского хвоста - повреждение конуса и поясничных корешков внутри позвоночного канала, вызывающее арефлекторный мочевой пузырь, вялый паралич ног.

Классификация использует следующие определения:
Тетраплегия - нарушение или потеря функций рук, туловища, ног, тазовых функций, возникшие в результате повреждения нервных структур в позвоночном канале на уровне шейных сегментов спинного мозга. Повреждения плечевого сплетения или периферических нервов не включаются.
Параплегия - нарушение или потеря функций туловища, ног, тазовых функций, возникшие в результате повреждения нервных структур в позвоночном канале на уровне грудных, поясничных и крестцовых сегментов спинного мозга. Термин относится к повреждению конуса и конского хвоста. Поражения пояснично-крестцового сплетения или периферических нервов не включаются.

Несмотря на достаточно объемную характеристику неврологических нарушений, данная классификация имеет и серьезные недостатки. Главным из которых, является наличие так называемого феномена "потолка". Кроме того, остаётся проблема диагностики синдрома полного перерыва спинного мозга, особенно в раннем периоде. А. А. Луцик (1994), указывает, что в раннем периоде заболевания различные формы повреждения спинного мозга идентичны. И. И. Дерябин и О. С. Насонкин (1987) отмечают, что в остром периоде трудно определить характер повреждения вещества спинного мозга, но "... достоверными и ранними симптомами полного перерыва спинного мозга являются приапизм, плотные (индуративные) отеки, раннее развитие пролежней".
По Р. А. Гэлли с соавт. (1995), для обратимых изменений в спинном мозге характер-на положительная динамика в остром периоде ТПСМ. С другой стороны, К. Г. Ниренбург (1966) сообщает, что из 74 пациентов с синдромом полного поперечного поражения спинного мозга в остром периоде травмы, в сроки от 3 до 25 лет после травмы картина полного анатомического перерыва подтвердилась только у 27 (36,5%); у остальных 47 (63,5%) наблюдалось различной степени восстановление ранее нарушенных функций.
Наиболее точным методом диагностики степени повреждения спинного мозга на сегодняшний день является ЯМРТ, всё же имеет место гипердиагностика полного анатомического поражения спинного мозга, даже после проведения данного обследования.
Таким образом, использование для оценки неврологического статуса разработанных международных шкал, в том числе и ASIA, нельзя считать решенным. Это касается как той или иной степени субъективности, так и невозможности определения медленной незначительной динамики неврологической симтматики, особенно в поздний период ТПСМ. Поэтому необходим дальнейший поиск возможной оценки неврологического дефицита у больных с травмой СМ с обязательной объективизацией различными нейрофизиологическми методами исследования. К сожалению, использование для этих целей объективных нейрофизиологических методов зачастую невозможно и требует больших капиталовложений. Применение различных рентгенологических методов исследования, в том числе и ЯМРТ, безусловно, являются наиболее точными методами диагностики характера и уровня ТПСМ, но имеют свои ограничения и должны использоваться в комплексной оцеке больного.

III. Методы лечения ТПСМ.

Несмотря на значительный прогресс в диагностике и лечении ТПСМ смертность и инвалидизация пациентов остается на выском уровне. Прежде всего, это связано с дезинтеграцией функции ЦНС, что в свою очередь отражается на гомеостатических и адапционных механизмах организма больного.
Все методы лечения ТПСМ можно разделить на 4 группы: хирургические, медикаментозные, реабилитация, а также различные виды клеочной терапии. Безусловно, для лечения больных с ТПСМ применяется комплекс лечебных мероприятий, так как каждый в отдельности не может привести к положительным результатам.

1.Хирургическое лечение.
По мнению А.Г. Аганесова и соавт. хирургическая тактика при осложненной травме шейного и травме грудного и поясничного отделов позвоночника в остром и раннем периодах травматической болезни спинного мозга предусматривает скорейшую декомпрессия спинного мозга. Большинство специалистов [Мюллер М., 1996, Мусалатов Х.А.,1999, Byrd J.A., 1996, Howard S., -1998, Letts M., 2002, McLain R.F,1999] указывают на малую эффективность оперативного лечения пострадавших с осложненной травмой позвоночника, выполняемого позднее 72 ч после травмы. При осложненной травме в грудном и верх-непоясничном отделах позвоночника (т.е. на уровне спинного мозга) декомпрессия должна обязательно дополняться ревизией спинного мозга под оптическим увеличением. Это необходимо для выявления внутримозговых гематом и подоболочечных кровоизлияний, которые следует удалять, так как они приводят к образованию кист и рубцов. Спайки между оболочками, корешками и веществом спинного мозга образуются очень быстро, и поэтому уже в раннем периоде может потребоваться выполнение менингомиелорадикулолиза, обязательно с использованием оптического увеличения и микроинструментов. В поясничном отделе позвоночника при травме корешков конского хвоста производятся аналогичные манипуляции, которые в случае разрыва корешков должны дополняться их микрохирургическим швом. Существуют различные мнения относительно способа декомпрессии спинного мозга, необходимости его ревизии. Одни авторы не считают обязательным выполнение ревизии спинного мозга у таких пациентов, если нет признаков медуллярного конфликта внутри дурального мешка по данным компьютерной и магниторезонансной томографии (Лавруков А. М., Томилов А. Б., 2000). Другие полагают, что ревизию спинного мозга необходимо осуществлять во всех случаях проведения декомпрессии, чтобы избежать оставленной ликворной кисты, рубцов и спаек, препятствующих нормальной ликвороциркуляции (Луцик А. А., Тюлькин О. Н., 1998). Третьи к этому вопросу подходят дифференцированно, при этом критерием для осуществления ревизии спинного мозга считают отсутствие пульсации дурального мешка после костного этапа декомпрессии, что может указывать на нарушение ликвороциркуляции (Хвисюк Н. И., Чикунова А. С., 1989).
Главным критерием, определяющим показания к операции, является наличие повреждения спинного мозга и нестабильности позвоночника.
Противопоказания к оперативному вмешательству в остром периоде позвоночно-спинномозговой травмы (в частности к декомпрессии) являются:
1) травматический шок;
2) сопутствующее повреждение внутренних органов;
3) ранние септические осложнения ТПСМ;
4) острая дыхательная недостаточность, сочетающаяся с другой бульбарной симптоматикой.
Относительно сроков оперативного вмешательства так же не существует единого мнения. Ряд авторов считают, что оперативное вмешательство в ранние сроки не способствует большему восстановлению неврологических функций, а даже, наоборот, может приводить к ухудшению состояния. Другие приводят данные о положительном эффекте от ранних операций. J. Wilberger сообщил, что, если оперативное вмешательство производилось в течение первых 24 ч, частота пневмоний уменьшалась с 21 до 10%, а пролежней - с 16 до 10%. Нет определенного мнения, что считать операцией в ранние сроки. Т. Аsazuma и соавт. считают ранними сроками первые 4 нед после травмы, J. Farmer и соавт. - первые 5 дней, А. Vaccaro и соавт. и S. Mirsa и соавт. - первые 3 дня (72 ч), F. Wagner и В. Chehrazi - первые 8 ч. S. Papadopoulos и соавт. проанализировали результаты хирургического лечения 91 пациента с острой шейной травмой. Они считают, что немедленная декомпрессия и стабилизация позвоночника, основанные на МРТ-исследовании, могут значительно улучшить неврологический результат. S. Mirza и соавт. исследовали результаты хирургического лечения травмы шейного отдела позвоночника, сравнивая изменения в неврологическом статусе, длительность госпитализации и частоту осложнений оперативного вмешательства при операциях, выполненных в течение 3 дней после травмы и позже 3 дней после нее. Авторы считают, что декомпрессия и стабилизация, выполненные в течение 72 ч, не приводят к увеличению числа осложнений, могут улучшать восстановление неврологических функций и сокращать время пребывания пациентов в стационаре.
Современные подходы к хирургическому лечению спинальной травмы в позднем периоде, как правило, заключаются в ликвидации компрессии спинного мозга, стабилизации позвоночника и восстановлении ликвородинамики . Это создает более благоприятные условия для восстановления функций спинного мозга и препятствует возникновению вторичных ишемий . Так, И. Н. Шевелев и соавт. проанализировали результаты хирургического лечения больных в позднем периоде травмы. Они делают вывод, что наличие сдавления спинного мозга может рассматриваться как показание к хирургическому лечению, однако в случаях полного спинального поражения целью операции является улучшение сегментарных функций. М. Zhang Shaocheng считают, что в отдаленном периоде спинальной травмы, который характеризуется развитием рубцово-дегенеративных изменений вещества спинного мозга и спаечного процесса окружающих тканей, декомпрессия спинного мозга путем удаления костных фрагментов является ключевым фактором хирургического лечения. Н. Bohlman и Р. Anderson представили результаты анализа 58 операций в позднем периоде травмы у пациентов, оперированных ими в сроки от 1 мес до 9 лет после травмы (в среднем через 13 мес после травмы). 29 пациентов после операции начали ходить. 6 пациентов, которые ходили до операции, стали передвигаться значительно лучше. Только у 9 из них не было неврологического улучшения. Однако авторы не указывают, в какие сроки после операции проявилось улучшение, и сами делают оговорку, что, возможно, оно бы возникло и без вмешательства .
Также у больных с травматической болезнью спинного мозга применяются реконструктивные микрохирургические операции по реваскуляризации и реиннервации спинного мозга с помощью сальника . Свободная аутопластика сальником с микроанастомозированием его сосудов с артериальным и венозным сосудистым бассейном соответственно уровню поражения дает возможность производить оментомиелопексию при любом уровне поражения спинного мозга. Свободную оментомиелопексию необходимо дополнять менингорадикулолизом для достижения максимального эффекта хирургического лечения.
Таким образом, хирургичсекое лечение может реально снизить неврологический дефицит у пациентов с ТПСМ. Несмотря на успехи хирургии при ТПСМ большое количество больных подвергается тяжелой инвалидизации.

2. Медикаментозная терапия
Медикаментозная терапия при травме спинного мозга значительно усовершенствовалась за последние семь лет. В 1999 г. Geisler и соавт. сообщили, что моносиаловый ганглиозид (GM1), вводившийся не позднее 48 часов после травмы, и терапия метилпреднизолоном ускоряют неврологическое восстановление, но не приводят к значимому улучшению в сроки 6-12 месяцев после повреждения.
Появилось несколько новых методов лечения нейропатической боли. В некоторых клиниках используется введение лекарств, в том числе морфина, под оболочки спинного мозга. Некоторые антиэпилептические лекарства оказывают выраженный эффект в купировании нейропатической боли, особенно большие дозы неуронтина (габапентина) и карбемапазин. Также помогают блокаторы глютаматных рецепторов и каннабиноиды. Новый метод лечения спастичного мочевого пузыря - внутрипузырное введение препаратов. Например, дитропан при введении в мочевой пузырь уменьшает его спастичность при меньших побочных эффектах. Капсаицин (сapsaicin) - экстракт перца, вводимый внутрипузырно, поглощается нервными волокнами и приводит к истощению субстанции P в спинном мозге, стойко (на 2-3 месяца) уменьшая спастичность пузыря. Тизанидин - блокатор альфа-адренорецепторов недавно был апробирован для купирования спастичности. Наконец, 4-аминопиридин (4-AP), может уменьшить боль и спастичность, а также улучшить чувствительность и двигательную функцию у больных с демиелизированными аксонами при хроническом повреждении спинного мозга. Третья фаза клинических испытаний этого препарата близится к завершению. Если результат будет положительным, 4-AP станет первым лекарством, уменьшающим спастичность, не ухудшая двигательную функцию. Таким образом, несмотря на появление новых препаратов для лечения при травме СМ, их клиничесакая эффективность не доказана. Необходимо проведение мультицентровых исследований для решения вопроса о эффективности той или иной группы препаратов в схему лечения ПТСМ.

3. Реабилитация.
Появилось много новых методов реабилитации. Функциональная электрическая стимуляция (FES) обычно применяется, чтобы активизировать парализованные мышцы.
Имплантация крестцовых электростимуляторов используется для активизации мочеиспускания и предотвращения недержания мочи. Применяются наружный (Ness) и внутренний (Freehand) стимуляторы руки. Многие аппараты для электростимуляции соединяют с устройствами для тренировки такими, как велотренажер, чтобы предотвратить мышечную атрофию. Но, возможно, наиболее важным достижением в реабилитации было осознание роли феномена "learned non-use" ("разучился использовать"). Этот термин имеет отношение к нервным цепям (даже анатомически сохранным), выключающимся после длительных периодов бездеятельности. Подобно мышцам, которые атрофируются, если не используются, нервные цепи также могут подвергнуться атрофии. Поскольку люди после травмы спинного мозга восстанавливаются медленно и на долгий срок остаются неактивными, возникающий феномен "learned non-use" может препятствовать функциональному восстановлению. Несколько последних исследований показали, что "learned non-use" можно обратить интенсивными упражнениями даже после десятилетий паралича. Taub и соавт. обнаружили, что больные с гемиплегией после инсульта могут восстановить функцию, если будут принуждены пользоваться парализованными руками. Терапия с использованием обратной биологической связи также может значительно улучшить двигательную функцию. Но, возможно, наиболее впечатляющие достижения наблюдаются в восстановлении ходьбы. Wernig и другие исследователи сообщили, что интенсивная тренировка ходьбы на тредмилле (бегущей дорожке) может восстановить способность к ходьбе у большинства людей с неполным повреждением спинного мозга, даже если они никогда не ходили после травмы. Для облегчения такой тренировки разработаны различные устройства и тренажеры.

IV. Клеточные методы восстановления поврежденного спинного мозга.

Трансплантация нейрональных стволовых клеток и других нейрональных линий клеток.
В последние годы стали интенсивно изучаться свойства различных типов стволовых клеток и возможность их применения в медицине, в частности при болезнях ЦНС . На моделях травмы спинного мозга (ТСМ) было показано, что нейрональные региональные стволовые клетки могут выживать, интегрироваться с мозгом хозяина, а также дифференцироваться в нейроны и глию . Развитие и дифференцировка трансплантированных нейрональных стволовых клеток (выделенных из эпендимиальных оболочек) совпадала с восстановлением функции экспериментальных животных с ТСМ . Было высказано предположение, что плюрипотентные свойства нейрональных стволовых клеток позволяют использовать их в качестве источника донорских клеток для трансплантации при травме спинного мозга.
Vacanti C.A. использовал региональные нейрональные стволовые клетки, выделенные из спинного мозга крысы. Клетки пересаживались в геле из плюроника P-200, при этом трансплантат во время операции закрыл диастаз перерезанного спинного мозга длинной 4 мм. В группе животных с трансплантацией нейрональных стволовых клеток наступило восстановление функции задних конечностей, тогда как в контрольной группе существенных изменений не произошло .
Из линии клеток, человеческой тератокарциномы (hNT клетки от Layton Bioscience Inc) после воздействия ретиноевой кислотой была получена гомогенная популяция нейрональных клеток предшественников NT2N . Это клетки (NT2N) характеризовались стабильностью нейрохимических, физиологических и морфологических свойств в культуре . NT2N клетки были успешно пересажены в мозг иммунодефицитных мышей, хорошо прижились, не образовывали опухоли, не отторгались, не некротизировались и не подверглись апоптозу в течение одного года . Более того, было показано, что пересаженные NT2N клетки, интегрировали с окружающей нейрональной тканью хозяина, посредством дендритных и аксональных отростков . Эти клетки были использованы на животных моделях, имитирующих следующие неврологические состояния: инсульт , болезнь Гентингтона , болезнь Паркинсона и нейротравма . Недавно, показано, что трансплантированные NT2N клетки интегрируют с клетками хозяина в спинном мозге мыши и дают спрутинг аксонов на протяжении более чем 2 см . Использование в клинике NT2N клеток сдерживается потенциальной возможностью малигнизации этих клеток.
Другая нейрональная линия стволовых клеток RN33B была получена из ядер шва эмбрионального мозга крысы. Эти клетки были трансфецированы ретровирусным вектором, несущим ген, кодирующим температурно чувствительный мутантный протеин SV40 большого T-антигена . На модели ушиба спинного мозга крысы было продемонстрировано, что пересаженные после трансфекции клетки развиваются и дифференцируются в биполярные нейроны , а также интегрируют с окружающей тканью спинного мозга хозяина . К сожалению подобных попыток применения этих клеток в клинике не было из-за развития хромосомных аберраций в эксперименте .
McDonald и соавторы использовали линию эмбриональных стволовых клеток D3, обработанных ретиноевой кислотой, для трансплантации в область повреждения спинного мозга крыс . Перед трансплантацией клетки были трансфецированы LacZ, экспрессирующим галактозидазу. Спустя две недели, методом двойного окрашивания были обнаружены пересаженные клетки. При этом было показано, что трансплантированные клетки окрашиваются также специфическими маркерами на нейроны (NeuN - нейрон-специфический ядерный протеин), астроциты (GFAP- глиально-фибрилярный кислый протеин), олигоденроциты (APC CC-1 - аденоматозный полипозный генетический продукт палочек). В группе животных с трансплантацией клеток было выявлено некоторое улучшение функции паретичных конечностей по сравнению с контролем. Таким образом бала доказана теоретическая и экспериментально подтверждена возможность замены патологических клеточных элементов ткани органа на региональные и стволовые клетки при их прямой трансваскулярной цитотрансфузии, а также модуляции функционального состояния органа при трансплантации донорских клеток культуры ткани.

Трансплантация эмбриональных клеток головного и спинного мозга.
В течение последнего десятилетия был накоплен значительный опыт по пересадке эмбриональных клеток для восстановления функции спинного мозга . Были установлены оптимальные сроки для забора эмбрионального мозга (7-9 неделя) и трансплантации эмбриональных клеток . Так было показано, что при трансплантации эмбриональных клеток коры и спинного мозга крысам (взрослым и новорожденным) с повреждениями спинного мозга в период до семи дней от момента травмы, имеет место сохранение пересаженных нейронов. Если клетки пересаживали после 7 дней, то выживаемость их уменьшилась.
Показано, что крысиная зародышевая неокортикальная ткань способна развиваться и дифференцироваться в нормальные нейроны в поврежденном спинном мозге крысы . Было установлено , что уже спустя 7 дней в зоне трансплантации выявляются дифференцированные нейроны и нейроглия. Имеются данные по клеточной миграции донорских клеток: трансплантированные астроциты были идентифицированы дистальнее места пересадки до 3,5 см .
Вследствие того, что гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) спинного мозга при травме нарушается , трансплантат, пересаженный в место повреждения спинного мозга, постепенно вовлекается в реакцию иммунного ответа. Несмотря на это, трансплантированные клетки интегрируют с тканью хозяина и пролиферируют, заполняя область повреждения . Использование иммунносупрессии позволяет уменьшить иммунную реакцию на трансплантат . Исследованиями Homer и соавторов было показано, что использование - аминоизобутириковой кислоты при пересадке эмбриональных клеток не вызывает значительного повреждения ГЭБ, но при этом в области трансплантата происходит значительное уменьшение проницаемости ГЭБ . Приведенные результаты указывают на возможность использования кратковременной иммунносупрессии после трансплантации, поскольку вместе с развитием трансплантата, восстанавливается и целостность гематоэнцефалического барьера.
Несмотря на наличие доказательств о выживании трансплантата и о функциональном восстановлении после трансплантации фетальной ткани , ряду авторов не удалось обнаружить спрутинг аксонов хозяина сквозь трансплантат больше чем на 1-2 мм в каудальную часть спинного мозга . Напротив, результаты пересадки эмбриональных клеток новорожденным щенкам при травме спинного мозга показывают, что нисходящие аксоны проникают через трансплантат и протягиваются дистальнее от места трансплантации более чем на 4 мм . Имеется также доказательство, что трансплантация эмбриональных клеток на модели полной перерезки спинного мозга у новорожденной крысы улучшила функциональное восстановление по сравнению с контролем . Эти данные свидетельствуют о том, что окружающая среда развивающегося спинного мозга также способствует не только выживанию трансплантированных клеток, но и восстановлению их контактов со спинным мозгом реципиента.
Возможности ксенотрансплантации, с помощью эмбриональных клеток спинного мозга человека также изучали на модели травмы спинного мозга крысы . После трансплантации на модели ушиба, человеческие эмбриональные клетки спинного мозга были идентифицированы иммуногистохимически спустя 2-3 месяца . В качестве трансплантата использовались тканевые (твердые или солидные) трансплантаты и суспензия эмбриональных клеток. При этом было показано, что тканевые трансплантаты, помещенные в область повреждения, в острой фазе имели выживаемость 83%, тогда как при трансплантации в позднем периоде после повреждения спинного мозга (14-40 дней после травмы) выживаемость составила 92% . При использовании суспензии клеток в позднем периоде травмы выживание составило 85%. Эти исследования указывают на тот факт, что выживаемость человеческих эмбриональных клеток при трансплантации, а также дифференцировка и интеграция этих клеток зависят от выбора времени трансплантации и типа трансплантата (тканевой трансплантат или суспензия клеток).

Трансплантация модифицированных стволовых клеток костного мозга.
Наряду с вышеперечисленными типами клеток для нейротрансплантации, мобилизованные стволовые клетки костного мозга так же рассматриваются, как потенциальный источник клеток для пересадки в поврежденный спинной мозг .
Стромальные клетки костного мозга способны дифференцироваться в адипогенном, хондрогенном, миогенном, остеогенном и кардиомиогенном направлении, а также в другие ткани, которые имеют общее мезодермальное происхождение . В исследовании Jun Kohyama , было показано, что нейрональную дифференцировку, можно получить из клеток стромы костного мозга при культивировании в среде со специфическими индукторами, на подложке из фибронектина и орнитина. Нейроны и глия, полученные из костно-мозговой стромы, формировали аксоны, экспрессировали нейронспецифические маркеры (MAP-2, NF, Nestin, GFAP) и отвечали на деполяризующие стимулы, как функционирующие зрелые нейроны. Трансдифференцировка клеток стромы костного мозга в этом эксперименте была вызвана Noggin-агентом. Идея использования Noggin-агента для трансдифференцировки стромальных клеток костного мозга аналогична идее обработки клеток 5-азацитидином - препаратом, способствующим изменению экспрессии генов путем диметилирования ДНК.

Трансплантация Шванновских клеток.
Известно, что Шванновские клетки продуцируют миелин, а также составляя основу оболочки аксонов, выделяют различные нейротрофические факторы: фактор роста нервов (NGF) , нейротрофический фактор, синтезируемый в головном мозге (BDNF) и реснитчатый нейротрофический фактор (СNTF) . Эти факторы, также как внеклеточные матричные молекулы , могут играть значительную роль в аксональной регенерации. Значение нейротрофических факторов, выделяемых Шванновскими клетками, было изучено в эксперименте. Так культура Шванновских клеток, выделенных из седалищных нервов крысы, была пересажена в зону повреждения, созданную путем моделирования неполной перерезки спинного мозга в грудном отделе позвоночника . При гистологическом исследовании были обнаружены признаки регенерации аксонов только в области трансплантации. При этом не имелось никаких доказательств аксональной регенерации ростральнее и каудальнее места трансплантации . Между тем исследование Chen , выполненное на той же модели, демонстрирует не только обширную регенерацию спиномозговых аксонов ростральнее и каудальнее зоны повреждения, но также и ограниченный спрутинг аксонов в каудальный конец трансплантата. Эти наблюдения были подтверждены в других исследованиях , которые показали выживание и интеграцию трансплантированных Шванновских клеток с окружающими тканями спинного мозга хозяина. Несмотря на положительные гистологические результаты, по мнению Martin не существует пока убедительных доказательств наличия спрутинга аксонов хозяина сквозь трансплантат , т.к. никем не показано восстановление функции спинного мозга у экспериментальных животных.
Дополнительное введение нейротрофических факторов через мини-насос в область трансплантации Шванновских клеток увеличивало число миелинизируемых волокон в зоне трансплантации. Чтобы увеличить свойственную Шванновским клеткам способность выделять нейротрофические факторы, в эксперименте стали использовать генетически модифицированные Шванновские клетки . Было показано, что генмодифицированные трансплантаты Шванновских клеток спонтанно образуют скопления в пределах спинного мозга и вызывают увеличение роста аксонов, а также ремиелинизацию, по сравнению с немодифицированными клетками . На модели полного пересечения спинного мозга крысы было продемонстрировано, что трансплантация человеческих Шванновских клеток также ведет к ускорению аксональной регенерации. При этом наблюдалось некоторое восстановление функции паретичных конечностей .

Пересадка обкладочных клеток обонятельной зоны коры головного мозга.
Другая группа миелин-формирующих клеток - обкладочные клетки обонятельной зоны коры головного мозга - также используются в нейротрансплантации. В отличие от Шванновских клеток, обкладочные клетки обонятельной зоны коры локализуются в ЦНС и поддерживают рост аксонов от обонятельной луковицы . Обкладочные клетки обонятельной зоны коры миелинизируют аксоны в культуре . Li и соавторы пересадили суспензию культивированных обкладочных клеток обонятельной зоны коры в спинной мозг взрослой крысы в область неполного рассечения его на уровне шейного отдела позвоночника. Было установлено, что клетки трансплантата миелинизировали часть аксонов, функция пораженных конечностей улучшилась у животных с трансплантацией, тогда как в группе контроля улучшения не наблюдалось. Восстановление функции, при трансплантации обкладочных клеток обонятельной зоны коры было подтверждено и в других исследованиях . Возможность значительной ремиелинизации демиелинизированного спинного мозга крыс после трансплантации в него человеческих обкладочных клеток была показана также в работе Kato . Все эти исследования вселяют надежду на возможность и целесообразность применения обкладочных клеток обонятельной зоны коры с лечебной целью.

Использование биополимеров.
В работах братьев Ваканти с соавт.(1999) была доказана в эксперименте на крысах возможность полного восстановления функции движения при реконструкции полного перерыва спинного мозга путём имплантации твёрдого полимерного матрикса (фирма Albani Corparation (USA)) со стволовыми нервными клетками. В работах S.Woerly(1999) был использован биополимер NeuroGel. Биополимер не содержал стволовых клеток и факторов роста - т.е. в область полного перерыва спинного мозга имплантировался чистый биосовместимый гидрогель. Полученные результаты показали, что без применения NeuroGel"я в зоне повреждённого спинного мозга образовывались рубцы, спайки и кисты, а применение биополимерного моста ведёт к восстановлению структуры мозга без морфологического дефекта. Джефри Райзман (J. Raisman et al., 1999 - 2000) из Национального института медицинских исследований в Люндоне в своих работах использовал биополимерную коллагеновую биодеградирующую матрицу с добавлением собственных стволовых клеток обонятельного эпителия. Это также позволило добиться восстановления двигательной активности у крыс после полного пересечения спинного мозга по прошествию 2-х месяцев, в то время как животные контрольной группы остались парализованными.

Таким образом, несмотря на разнообразие применения различных клеточных технологий единой концепции их применения на сегодня не существует. Причиной этого в певую очередь является недосточное понимание механизмов действия различных клеток и отсутствие правильных методичиеских и методологиеских подходов к оценке неврологического статуса у пациентов с ТПСМ. Кроме того, значительную часть клетоных технологий невозможно применить из-за этических, моральных и религиозных проблем (например, эмбриональные стволовые клетки). Возможно, решением данной проблемы является использование для лечения травматической болезни СМ аутологичных стволовых клеток.

Клиническая характеристика пациентов, методы исследования и лечения.

Пациенты, поступившие в клинику, с травматической болезнью спинного мозга проходили обследование (Таблица 1), после чего решался вопрос о включение их в межотраслевую программу РАМН "Новые клеточные технологии - медицине".

Таблица 1. Программа обследования пациента.
- Клинический анализ крови, ликвора, мочи
- Рентгенография органов грудной клетки
- Магнитно-резонансная томография (МРТ)
- RW, HCV, HBS, ВИЧ
- Группа крови и резус-фактор
- Коагулограмма
- Биохимия крови
- ЭКГ, ЭНМГ, Эхо-КГ, ЭЭГ с картированием
- Иммунологический статус
- ПЦР- диагностика крови и ликвора на инфекции
- Комплексные уродинамические пробы
- Комплексное УЗИ
- Анализ нейроспецифических антигенов и антител в ликворе и сыворотке крови
- Консультации невролога, нейрохирурга, психолога, терапевта, уролога, гематолога

Абсолютными противопоказаниями для трансфузии и трансплантации клеток считали:
1) Острые инфекционные заболевания.
2) Тяжелые гематологические заболевания.
3) Острые состояния с декомпенсацией нарушенных витальных функций организма (агональное состояние, кровотечения, интоксикация, психотические состояния).
4) Полиорганная недостаточность и кахексия.
5) Гнойно-септические осложнения (пролежни, сепсис и т.д.).

Было обследовано 78 пациентов, однако данные по 48 из них не были включены в исследование. Это было связано с тем, что у некоторых больных имелись противопоказания к введению аутологичных клеток. Часть пациентов госпитализировалась однократно, в связи с чем не было возможности оценить эффективность терапии. У одного пациента был имплантирован электростимулятор для уменьшения болевого синдрома.
Таким образом, в нашей работе мы анализировали результаты 30 пациентов, из которых было сформировано несколько групп:

1. С введение мобилизованных стволовых клеток (МСК) - 18 пациентов (Табл. 2);
2. С введением глиообонятельных нейрональных клеток (ГОК)- 5;
3. С введением "Сферогеля"- 1;
4. С введении "Сферогеля" и МСК- 3;
5. С введением "Сферогеля" и ГОК- 3.

Характеристика группы с трансфузией аутологичных МСК.

Было обследовано 5 пациентов травматической болезнью СМ.

Клинико-неврологические методы обследования.

Для клинической оценки полученных результатов лечения применялись шкалы FIM (Functional Independence Measure) и ASIA (American Spinal Injury Assosiation Impairment Scale), которые входят в протокол мультицентровых исследований для больных со спинальной травмой.
Шкала FIM позволяет характеризовать самообслуживание, перемещение, подвижность больного и его способность контролировать функции тазовых органов (всего 13 пунктов, из которых каждый оценивается по 7-ми балльной шкале).
Шкала ASIA выявляет наиболее каудальный уровень, на котором чувствительные и двигательные функции еще сохранены с обеих сторон. Для этого с каждой стороны исследуется 10 миотомов и 28 дерматомов.

Шкала комитета медицинских исследований (по R. Van der Ploeg and al, 1984)
Объем пассивных движений движения отсутствуют - 5 баллов
минимальные движения в конечностях - 4 балла
1/4 амплитуды движения в конечностях - 3 балла
1/2 амплитуды движения в конечностях - 2 балла
3/4 амплитуды движения в конечностях - 1 балл
полный объем движений - 0 баллов
Объем активных движений движения отсутствуют - 5 баллов минимальные движения в конечностях - 4 балла 1/4 амплитуды движения в конечностях - 3 балла 1/2 амплитуды движения в конечностях - 2 балла 3/4 амплитуды движения в конечностях - 1 балл полный объем движений - 0 баллов
Сила мышц туловища и конечностей полный паралич - 5 баллов
пальпируемые или видимые сокращения - 4 балла
активные движения в облегченном положении - 3 балла
активные движения в обычном положении - 2 балла
движения с преодолением некоторого сопротивления - 1 балл
движения против полного сопротивления - 0 баллов

Оценка неврологического статуса включало в себя тестирование двигательных, чувствительны систем, функции тазовых органов, определение выраженности функционального перерыва и уровня травмы.
I. Для оценки двигательной активности использовалась шкала комитета медицинских исследований (Табл. 3), благодаря которой можно оценить (от 0 до 5 баллов в зависимости от степени выраженности изменений) объем активных, пассивных движений, а также силу мышц туловища и конечностей.
Оценка рефлексов, тонуса мышц и степени выраженности гипотрофии проводилась по специально разработанным шкалам, представленным в таблицах 4, 5.
Для облегчения статистической обработки данных, а также, учитывая тот факт, что нам пришлось использовать различные шкалы для оценки двигательной активности, был введен как общий балл нарушения двигательной функции. Для двигательных нарушений общий балл находился в диапазоне от 0 до 90.
II. Оценку чувствительных нарушений проводили с помощью шкалы ISCSCI-92 (отсутствие чувствительности - 2 балла, снижение чувствительности - 1 балл, нормальная чувствительность - 0 баллов). Для чувствительных нарушений общий балл находился в диапазоне от 0 до 16.

III. Для оценки нарушений функции тазовых органов общий балл находился в диапазоне от 0 до 5. При этом нарушение функции тазовых органов оценивался так же по разработанной нами шкале

IV. Оценка функционального перерыва спинного мозга проводилась по данным неврологического статуса (нижняя параплегия, анестезия по проводниковому типу, задержка мочи). Наличие минимальных движений или гипестезии ниже зоны повреждения оценивались как неполный функциональный перерыв спинного мозга (нет - 0, неполный функциональный перерыв спинного мозга - 1, полный функциональный перерыв спинного мозга - 2).
V. Также для оценки уровня травмы использовались данные МРТ. В основе балльной оценки тяжести травмы использовались позвонки, соответствующие шейному и пояснично-крестцовому утолщению (Табл. 7).

Брюховецкий А.С.
Клиника восстановительной неврологии и терапии "НейроВита"

Введение

Еще несколько десятилетий назад большинство пострадавших с тяжелыми повреждениями спинного мозга умирали в течение нескольких месяцев после травмы от различных осложнений. В связи с развитием медицины смертность в течение первого года удалось снизить до 9,2-27,9% . В настоящее время около 50% больных со спинальной травмой выживают более 25 лет, но большинство выживших пациентов являются глубокими инвалидами. Количество этих людей неуклонно возрастает, а решения данной проблемы до настоящего времени нет .

Современные достижения биологических и медицинских наук заставляют по-новому оценить перспективы этой проблемы. Нейробиологические технологии и микрохирургическая техника подошли к такому рубежу своего развития, за которым открываются большие возможности по реконструкции поврежденного спинного мозга. А достижения анестезиологии и реаниматологии позволяют проводить комбинированные операции на позвоночнике, спинном мозге и его сосудах длительностью до 14-18 часов и обеспечить успешный послеоперационный период. Существующая в настоящее время стратегия лечения тяжелой спинальной травмы в позднем периоде своей главной задачей ставит восстановление анатомических взаимоотношений позвоночного столба, декомпрессию спинного мозга, восстановление кровообращения данной области и стабилизацию позвоночника .Для решения этих задач широко внедряется в практику лечения спинальной травмы элементы микрососудистой хирургии, реваскуляризация травмированного спинного мозга методами интервенционной ангиологии или трансплантациями васкуляризированнных тканей, оментомиелопексии . Изучение микроангиоархитектоники, физиологии кровообращения и ликвороциркуляции при вертебро-спинальных травмах способствует внедрению технологий . В ряде случаев показана эффективность имплантации нейростимуляторов при данной патологии или проведение транскраниальной магнитостимуляции.

Применение высоких технологий в лечении спинальной травмы позволило увеличить способность к выживанию пострадавших клеток ЦНС, установлению новых синаптических связей между клетками донора и реципиента, последующему функционированию и замещению функций погибших клеток . Успешно завершены эксперименты по тканевой инженерии спинного мозга с использованием стволовых клеток в поврежденный спинной мозг млекопитающих и доказана возможность интеграции пересаженных эмбриональных стволовых нервных клеток в структуру спинного мозга реципиента . Показано, что применение интратекальных реинфузий стволовых клеток у человека позволяет добиться значительного повышения регенераторных ресурсов поврежленного спинного мозга для реабилитацию.

Таким образом, на современном этапе накоплен большой арсенал тактических подходов к решению данной проблемы, который, однако, не дает существенного "прорыва" в лечении спинальной травмы. По-видимому, решение проблемы лежит не только в создании новых методов терапии, но и в упорядочении и систематизации уже существующих методик лечения и создания на их базе новых подходов и биотехнологии лечения. В настоящей статье мы предприняли попытку обобщения собственных данных по применению новых технологий в лечении тяжелой травмы спинного мозга с применением стволовых клеток.

Материалы и методы

Исследование проведено на 17 больных в позднем периоде травматической болезни спинного мозга. Из них 13 человек были мужчины, а 4 - женщины. Демографические данные и уровни повреждения спинного мозга, а также время после травмы представлены в таблице 1. Для решения поставленной задачи восстановления нарушенных функций нервной системы был использован разработанный и запатентованный нами способ бионженерного восстановления нарушенных функций мозга (патент РФ № 2152038 от 27.06.2000 г). Он позволяет путем программного применения открытых, малоинвазивных, трансплантационных, информационных и телехирургических методик добиться реконструкции морфологической структуры ткани патологической зоны органа. Клиническое восстановление утраченных функций достигается путем целевой реабилитации функций и специализированного обучения пациента.

При разработке технологии мы ставили целью создание регионарного квантового дистанционно-селективного интервенционного воздействия в патологическом очаге ткани органа многоканальными имплантируемыми операторами моделирования (внутриартериальными, внутривенными, интравентрикулярными, субарахноидальными и т.д.), позволяющими осуществлять целевое векторного воздействие на ткани патологической зоны. Для этой цели нами осуществлялось имплантация внутривенных, внутриартериальных, вентрикулярных портов (резервуаров), вентрикулоперитонеальных шунтов, субарахноидальных катетеров, установка импланторуемых нейростимуляторов (фирмы АRROW International, BOSTI Limited, Medtronix, ВНИИОФИ) по технологиям фирм производителей. Для анализа состояния мозга во время операций использовали у 3-х больных имплантируемый нейротренд фирмы Сodman (Jonson & Jonson) для мониторинга температуры, кислотно-щелочного баланса, насыщаемости мозга кислородом. При необходимости для ортопедической коррекции позвоночника использовали имплантируемые стабилизирующие конструкции французкой фирмы Sofomor Danek.

После установки имплантируемых устройств для интервенционного воздействия на патологическую зону мозга мы пытались реализовать существующий современный подход к лечению травматической болезни спинного мозга на поздней стадии. Задача позднего периода травматической болезни спинного мозга заключалась в попытке восстановления анатомических взаимоотношенийпозвоночника и спинного мозга - декомпресиия, ликвидация деформации стенок канала, менингомиелорадикулолиз, шов корешков или их окольное шунтирование. Прецизионная нейрохирургическая техника позволяет выполнить такую операцию на спинном мозге и его корешках, которая обеспечивает сохранение жизнеспособных мозговых структур и удаление образований, препятствующих морфологическому и функциональному восстановлению. Таким образом, части больных (10 пациентов) проведеная тканевая инженерная пластика спинного мозга путем открытой нейрохирургической операции, другой части проведена тканевая инженерная пластика путем малоинвазивных интервенционных технологий (7 пациентов).

Как в одном так и другом случае существующую стратегию лечения тяжелой вертебро-спинальной травмы мы дополнили интервенционными малоивазивными хирургическими методами позволяющими, на наш взгляд, ремоделировать анатомическую структуру сосудистого русла поврежденного участка мозга. Независимо от характера хирургического вмешательства (открытое нейрохирургическое или малоинвазивное интервенционное вмешательство) все последующие этапы технологии были разделены нами на ряд стадий:

  1. Проектно-аналитическая стадия
  2. Сосудистое ремоделирование патологической зоны
  3. Клеточная алло- и (или) ксеногенная трансплантация
  4. Стадия регионарной вегетативной активации или реиннервации
  5. Стадия динамической интеграции соматических и вегетативных компонент ткани,
  6. Стадия специализированной реабилитации(обучение новой функции)

На проектно-аналитической стадии на основании данных КТ- и(или) ЯМРТ-графии спинного мозга пациента, анализировалось состояние плотности мозгового вещества, расчитывался объем ликворной кисты, проводился математический анализ прогноза эффективности операции. В исследовательсккую группу не включались пациенты с полным анатомическим перерывом спинного мозга. Всем пациентам проводился иммунохимический анализ сыворотки крови на наличии нейроспецифических белков (глиофибрилярный кислый протеин, нейроспецифическая енозаза и др.) и антител к ним. При наличии у пациентов антител к нейроспецифическим белкам в сыворотке крови они исключались из исследовательской группы. Как лица потенциально опасные для проведения клеточных трансплантаций вследствие выраженных аутоиммунных процессов.

На стадии сосудистого ремоделирования до операции выполнялась спинальная ангиографии, проводился анализ кровоснабжения и при необходимости устанавливался перфузионный катетер для последующей ангиологической фармакологической поддержки. При открытых операциях удавалось добиться восстановления магистрального кровотока (оментопексия или сосудистая пластика), а при рентгенохирургических методах улучшить микроциркуляторное звено патологической зоны (Патент РФ №. 2152039 от 27.06.2000 г.)

Клеточная трансплантация преследовала несколько целей:
а) заместить недостающий клеточный дисбаланс в зоне повреждения спинного мозга,
б) формирование клеточного моста за счет новых "вставочных" нейронов,
в) ремиелинизация проксимальной части поврежденных аксонов с использованием трансплантации Шванновских клеток,
г) устранение валеровской дегенерации дистально части повреджденного аксона за счет трансплантации эмбриональной нейроглии,
д) прободение рубцово-спаечного процесса с использование эмбриональных ксеногенных или аллогенных клеток обонятельной луковицы
е) восстановление новых синапсов за счет нейротрофиного эффекта клеточного трансплантата.

Трансплантация нервных клеток проводилась на фоне иммуносупрессии преднизолоном и азатиаприном по стандартной методике как и при органных трансплантациях. Методика подготовки трансплантата эмбриональных нервных клеток для цитотрансфузий и прямых трансплантаций была нами модицирована и запатентована. (Патент РФ № 2146932 от 27.03.2000 г.).

В целях активации и стимуляции вегетативного компонента регенерации поврежденных тканей применена методика новокаиновых (лидекаиновых) блокад и раздражения лидазой регионарных вегетативных узлов зоны пластики. Для функционального объединения и интеграции генетически разнородных биологических материалов, используемых для реконструкции тканей (наличие резервных и новых сосудов, ксеногенный и аллогенный клеточный материал и т д.) нами использовалось физическое воздействие на патологический очаг в виде нейростимуляции или транскраниальной магнитостимуляции аппаратом MAG-2 (фирмы Shwarser, Германия).

Специализированная реабилитация проводилась больными самостоятельно по индивидуально разработанной для них программе лечебной физкультуры в стандартных тренажерных залах. Объем оперативных вмешательств у каждого пациента представлен в таблице №1.

Анализ функционального клинического состояния и до и после лечения оценивался по автоматизированному протоколу с использованием международных общепризнанных шкал (FIM и ASIA)

Результаты исследований

Основные результаты экспериментальных клинических исследований представлены в таблице №1. Как видно из таблицы большинство больных было включено в исследовании в позднем периоде травматической болезни спинного мозга. Один из больных был взят в исследование после истечения 20 лет после огнестрельной травмы спинного мозга. Наименьший срок истекший после травмы составил у одной больной 1 год.

Таблица 1.
Демографические, морфологические и функциональные сведения о пациентах с тяжелой вертебро-спинальной травмой до и после операции тканевой инженерии мозга

N Пациент возраст Уровень травмы Время после травмы (годы) Статус до лечения Объем операции * Статус после лечения Время после лечения (годы) Чув- стви- тель- ность Восстановление движений Контроль
тазовых
органов
ASIA
* * * * * *
FIM
**
ASIA FIM
1 М-ва В.,30 Т10 4 A 76 1(а), 7, 8, 13 C 126 3 L2 Част. Полн
2 Б-в Г., 38 С5 5 A 32 1(а), 5, 6, 7, 8, 13 C 106 2 T6 Част. Полн.
3 А-в Д., 24 С6 4 A 32 1(а),5,6,13 A 32 1 C6 Нет Нет
4 В-на Н., 18 L1 1 A 34 1(в), 2, 3, 4, 10, 11, 12 B 86 1,2 L3 Нет Нет
5 А-в С., 47 T7 8 B 76 1(в), 2, 3, 4, 9, 10, 11 B 108 0,5 T12 Част. Полн.
6 К-га А.,39 T11 20 A 68 1(г), 2, 3, 5, 9, 10, 11 B 86 0,5 L1 Част. Полн.
7 М-в С.,24 C6 4 A 64 1(в), 2, 3, 4, 5, 10, 11 A 96 2 C7 Нет Нет
8 Б-ва О.,25 T6 3,5 B 56 1(2), 5, 6, 7, 13 C 110 1,5 T12 Нет Полн.
9 Г-в В.,24 T5 4 A 30 1(е), 2, 3, 4, 10, 11, 12 B 94 2 T5 Нет Полн.
10 К-в А.,37 T12 4 A 75 1(а), 5, 6, 7, 13 B 96 3 L1 Нет Полн.
11 Ф-ва С.,31 T12 5 A 42 1(а), 2, 3, 4, 10, 11, 12 A 87 3 L3 Нет Част.
12 М-в А.,16 C4 3 A 36 1(а), 5, 6, 7, 13 A 74 2,5 T3 Нет Нет
13 Ч-в Ф., 52 T5 5 A 46 1(а), 5, 6, 7, 13 C 104 2,5 L1 Част. Полн.
14 К-в С., 32 T11 2 A 66 1(а), 5, 6, 7, 8, 13 C 120 3 Полн. Полн. Полн.
15 С-в И., 19 С5 5 A 34 1(а), 5, 6, 7, 8, 13 C 100 2 T6 Част. Полн.
16 К-ва Д.,25 C5 4 A 37 1(д), 2, 3, 4, 10, 11, 12 B 102 2 T4 Нет Част.
17 Б-к С.33 T6 5 B 94 1(а), 2, 3, 4, 10, 11 C 105 2,5 T12 Част. Полн.

Примечание:
* - Этапы тканевой инженерии:
1-Трансплантация клеток (а-субарахноидальная трансфузия эмбриональных нейронов и нейроглиальных клеток человека,
б-интрамедулярная трансплантация эмбриональных нейронов и нейроглиальных клеток человека,
в-интрамедулярная трансплантация эмбриональных ксеногенных Шванновских клеток,
г-интрамедулярная трасплантация эмбриональных ксеногенных Шванновских клеток и клеток обонятельной луковицы,
д-интрамедулярная трансплантация эмбриональных Шванновских клеток человека,
е-интрамедулярная трансплантация эмбриональных нейронов, нейроглиальных и Шванновских клеток человека),
2-Удаление рубцов и спаек,
3-Ламинэктомия,
4- Имплантация нейростимулятора,
5-спинальная ангиография,
6-Программная регионарная внутриартериальная перфузия лекарственных препаратов,
7- лидекаиновые блокады и стимуляция лидазой регионарных вегетативных нервных узлов,
8-транскраниальная магнитная стимуляция,9- оментопластика,10- пластика твердой мозговой оболочки,
11-оперативное опорожнение ликворных кист,
12-ортопедическая реконструкция позвоночника
13 - чрезкожная нейростимуляция
** - FIM (Scale Functional Independens) - Шкала функциональной независимости (C.Grander,1979, L.Cook, 1994) * * * * * * ASIA

Наши исследования показали, что даже в позднем периоде травматической болезни компенсаторные ресурсы спинного мозга могут быть значительно усилены. Как не порадоксально, но самые хорошие результаты получены нами у пациентов со спинальной травмой при применении малоивазивных интервенционных технологий, а не открытых нейрохирургических вмешательств. Применение технологий тканевой инженерии с использование Со-культур (комбинированных) нервных и нейроглиальных клеток, также не показало существенного клинического эффекта. Не принесло ожидаемого нами клинического эффекта применение в комплексе тканевой инженерии трансплантации ксеногенных шванновских клеток. В одном случае из трех в результате лечения удалось полностью восстановить функцию тазовых органов. Результат лечения проиллюстрирован в примере 1.

Пример 1

Больной А-в С. Д., 1954 г. рождения, находился на лечении в Центральном Военно-морского клинического госпиталя с 15.01.2001 г. по 19.02.2001 с диагнозом: Травматическая болезнь спинного мозга. Отдаленные последствия тяжелой вертеброспинальной травмы вследствии огнестрельного пулевого проникающего торакоабдомино-спинального ранения с повреждением дужек ТН7 позвонка и спинного мозга (от 2.04.1993 г.) и формированием обширной посттравматической ликворной кисты на уровне ТН7-ТН9 сегментов спинного мозга с нижней спастической параплегией и нарушением функции тазовых органов.Состояние после операции (апрель 1993) - декомпресионной ламинэктомии на уровне ТН7-ТН8 и реконструктивной операции (октябрь 1993) по поводу транспозии сальника в проекцию ТН7-ТН8 сегментов спинного мозга. Хронический цистит, пиелонефрит в стадии умеренно выраженного обострения. Хронический гепатит в стадии наступающей ремиссии.

Из анамнеза. 2.04.1993 г. получил огнестрельное пулевое торокоабдоминально-спинальное ранение с повреждением тела и дужек ТН7 позвонка с ушибом и компрессией спинного мозга.Был госпитализирован в Городскую больницу г.Махачкалы, где больному была произведена декомпресивная ламинэктомия тела ТН7-ТН8 позвонка. В дальнейшем был осмотрен проф.Лившиц и для дальнейшего лечения был переведен в нейрохирургическое отделение спинального центра при 19 городской больнице г. Москвы. После выписки в июле 1993 г. лечился в частной клинике Израиля (Тель Авив), где больному была произведена реабилитационная терапия, лазеротерапия.Для дальнейшего реабилитационного лечения в сентябре 1993 г. переведен в США в Массачуский госпиталь, где при выполенни ЯМРТ была выявлено фокальное ишемическое повреждение спинного мозга на уровне ТН7-ТН8, киста спинного мозга на этом уровне. Для проведения реконструктивной операции на спинном мозге был переведен в Университетскую клинику Илиноиского госпиталя, где ему была произведена операция по транспозии сальника к спинному мозгу. В дальнейшем лечился амбулаторно.

Госпитализирован в центральный военно-морской клинический госпиталь для обследования и решения вопроса о возможности проведения реконструктивной операции на спинном мозге. При проведении обследования в отделении в клиническом плане выявлено: клиническая картина заболевания представлена нижней центральной спастической параплегией, анестезией с уровня пупка книзу по проводниковому типу. Нарушением функцией тазовых органов по типу спинальных автоматизмов. Тонус мышц нижних конечностей досттаточне, вследствии активных самостоятельных упражнений. Трофических нарушений не выявлено.

В отделении произведена компьютерная миелография позвоночника, при субарахноидальном введении 20 мл контрастного вещества (омнипак) выявлено что субарахноидальное пространство проходимо, атрофия спинного мозга с уровня ТН7 и ниже, рубцово-спаечные кистозные изменения спинного мозга (см. описание) Морфологически по данным КТ и ЯМРТ выявлены ликворные кисты и миелоатрофиюна уровне повреждения. Больной обсужден на консилиуме врачей госпиталя и специалистов НИИ трансплантологии и искусственных органов и ГНЦССП им. В.П.Сербского под руководством академика РАМН Дмитриевой Т.Б. Принимая во внимание длительность течения травматической болезни и стойко сохраняющуюся клиническую картину восстановление функции спинного мозга было оценено как проблематичное. Больному предложена реконструктивно восстановительная операция на спинном мозге с трансплантацией ксеногенных шванновских клеток. 22.01.2001 г. произведена операция котрорая включала в себя следующие этапы:

  1. Частичная интерламинэктомия на уровне ТН5-ТН6, ТН9-ТН10
  2. Реконструкция спинного мозга в зоне повреждения: дренирование кистозной миелической полости, ее катетеризация, шунтирующая реконструкция ликвородинамики зоны повреждения, трансплантация клеточного препарата (ксеногенных шванновских клеток в колличестве 6 тыс.), факторов роста нерва, фибробластов, интерлейкинов, нейротрофинов с последующей субарахноидальной программной перфузией зоны реконструкции.
  3. Имплантация на твердую мозговую оболочку электродов нейростимулятора Matrix фирмы Medtronix (США) и фиксация их остистым и поперечным отросткам, имплантация программатора данного нейростимулятора в искусственное созданное тканевого ложа.
  4. Рентгенохирургическая установка программного внутриартериального регионарного катетера для проведения программной регионарной перфузии зоны пластики биологически активными препаратами (БАВ) и факторами роста

Послеоперационный этап протекал без особенностей. Проводилась нейропротекторная защита трансплантата, антибиотикотерапия тиенамом, антигипоксанты (миксидол и др.), ноотропная поддержка. В раннем послелперационном периоде у больного произошло обострение хронического гепатита. Что проявилось в повышении температуры и повышением трансаминаз крови. В результате проведения патогенетической терапии состояние стабилизировано, трансаминазы перчени и билирубин пришли к норме. Также заболевание осложнилось формированием зоны ликворно-тканевого эксудата в области установки электродов. В результате проведенногого местного лечения, пунктирования зоны флюктуации и эвакуации трансудата удалось санированть полость флюктуации подкожной серомы. При фистулографии омнипаком не было выявлено связи с ликворным пространством. Рана зажила вторичным натяжением.

Проводилось лечение: режим, диета, прозерин, ретаболил, витамины группы В, ЛФК, массаж, электростимуляция, гипербарическая оксигенация, антибиотикотерапия, терапия уросептиками. Анализ уровня нейроспецифических белков и антител в динамике показал достаточное функционирование трансплантата.

Больной прослежен в течении 12 месяцев, за этот период полностью восстановилась функция тазовых органов, расстройство чувствительности по проводниковому типу уменьшились и стали выявляться с уровня лобка, появились движения правого пальца левой стопы.

В другом случае трансплантация ксеногенных шванновских клеток привела к мозаичному восстановлению участков болевой и температурной чувствительности на обеих ногах и восстановлению дефекации больной, появления чувства жжения и тепла в пятках.

Пример 2

Больная В-на Н.В., 1981 рождения, находилась на лечении во 2-м неврологическом отделении Центрального Военно-морского клинического госпиталя с 21.05.2001 г. по 02.07.2001 с диагнозом Травматическая болезнь спинного мозга.Отдаленные последствия тяжелой вертеброспинальной травмы вследствии падения с высоты с повреждением дужек ТН12-Л1 позвонка и спинного мозга (от 6.04.2000 г.) и формированием обширной посттравматической ликворной кисты на уровне ТН12-Л2 сегментов спинного мозга с нижней спастической параплегией и нарушением функции тазовых органов. Хронический цистит, пиелонефрит в стадии умеренно выраженного обострения.Эпицистостома. Состояние после реконструктивно-восстановительной операции заднего металлоспондилодеза титановой конструкцией типа "Орион", имплантации нейростимулятора и интрамедулярной ксеногенной трансплантации Шванновских клеток (от 21.11.2000).

Из анамнеза. При конфликтной ситуации выпала из окна 5 этажа, получила тяжелую вертеброспинальную травму, ушиб и разможжение позвоночника. В Ставропольской больнице по жизненным показаниям произведена ламинэктомия на уровне Д12-Л1 произведена ревизия спинного мозга. По стабилизации состояния 29.06.2000 года повторно произведена операция- переднебоковой спондилодез реберным аутотрансплантатом на уровне Л1 позвонка с резекцией клина Урбана и наложением эпицистостомы. Больная была выписана домой по улучшению состояния.

Для дальнейшего лечения больная обратилась в НИИ транспланталогии и искусственных органов МЗ РФ. При проведении обследования в отделении в клиническом плане выявлено: клиническая картина заболевания представлена нижней центральной спастической параплегией, анестезией с уровня пупка книзу по проводниковому типу. Нарушением функции дефекации по типу спинальных автоматизмов, мочеиспускани через эпицистостому. Тонус мышц нижних конечностей резко снижен. Гипотрофия мышц беде, ягодиц и голеней, больше справа.

Совместно со специалистами ЦВМКГ В отделении произведена компьютерная миелография позвоночника, при субарахноидальном введении 20 мл контрастного вещества (омнипак) выявлен блок ликворного пространства, однако при наблюдении в течении часа установлено что субарахноидальное пространство частично проходимо, атрофия спинного мозга с уровня ТН11 и ниже, рубцово-спаечные кистозные изменения спинного мозга. Морфологически по данным КТ выявлены ликворные кисты и миелоатрофию на уровне повреждения. Больная обсуждена на консилиуме врачей госпиталя и специалистов НИИ трансплантологии и искусственных органов и ей была проведена 21.11.2000 г. реконструктивно-восстановительная операция заднего металлоспондилодеза титановой конструкцией типа "Орион", радикуломиелолиз, дренирование ликворной кисты, имплантации нейростимулятора и интрамедулярной ксеногенной трансплантации Шванновских клеток в Т11 -Т12 сегмент спинного мозга. Послеоперационный период осложнился присоединением уроинфекции, после купирования которой больная была выписана из стационара по месту жительства.

В мае 2001 г. была госпитализирована в Центральный военно-морской клинический госпиталь для обследования и решения вопроса о возможности проведения повторной операции на спинном мозге. При проведении обследования в отделении в клиническом плане выявлено: Больная сидит в инвалидной коляске, самостоятельно себя обслуживает и ухаживает за собой, клиническая картина заболевания представлена нижней центральной спастической параплегией, анестезией с уровня лобка книзу по проводниковому типу с участками гиперпатии на правом бедре. Нарушением функцией тазовых органов по типу спинальных автоматизмов. Тонус мышц нижних конечностей достаточный, вследствии активных самостоятельных упражнений. Трофических нарушений не выявлено. Отмечает выраженные мышечные сокращения обеих голеней и првого бедра, простреливающие боли по всей длине ног, больше справа.

Принимая во внимание характер течения травматической болезни и стойко сохраняющуюся клиническую картину восстановление функции спинного мозга было оценено как проблематичное. Больной предложена операция по циттрансфузии в субарахноидальное пространство нервных клеток человека. Операцию провели специалисты НИИ ТИО, послеоперационный период без особенностей.

Проведено лечение- режим диета, прозерин, ретаболил, витамины группы В, ЛФК, массаж, электростимуляция, терапия уросептиками, гипербарическая оксигенация Анализ уровня нейроспецифических белков и антител в динамике показал стабильность состояния ГЭБ, отсутствие антител к нейроспецифическим белкам. В удовлетворительном состоянии выписывается из отделения под динамическое наблюдение невролога и нейрохирурга по месту жительства.

Госпитализирована для динамического обследования в 32 ЦВМК в мае 2001 года. При осмотре в динамике выявлено проявление мозаичных участков болевой и температурной чувствительности, появление выраженных мышечных сокращений в мышцах бедра, улучшение дефекации, однако от эпицистостомы отойти не удалось, больная сидит, самостоятельно себя обслуживает.

Как видно из представленного наблюдения у данной больной, проведенная тканевая инженерия с трансплантацией Шванновских ксеногенных клеток не дала ожидаемого клинического эффекта. Был отмечен пролонгированный стимуляционный эффект, улучшение параметров чувствительности и функциональной независимости, однако восстановление движений нижних конечностей мы не отметили.

В тоже время применение Со-культуры эмбриональных ксеногенных Шванновских клеток и ксеногенных клеток обонятельной луковицы позволили в кратчайшее время восстановить функцию тазовых органов нарушенную в течении 20 лет. Иллюстрацией этого наблюдения может служить пример 3. Небольшие сроки наблюдения за данным паиентом не позволяют сделать какой либо прогноз в отношении восстановления других нарушенных функций.

Пример 3

Больной К-га А. В., 1962 г. рождения, находился на лечении в неврологическом отделении Центрального Военно-морского клинического госпиталя с 17.04.2001 г. по 07.05.2001 с диагнозом Травматическая болезнь спинного мозга.Отдаленные последствия тяжелой вертеброспинальной травмы вследствии огнестрельного пулевого проникающего торакоабдомино-спинального ранения с повреждением дужек ТН11 позвонка и спинного мозга (от 25.10.1981 г.) и формированием обширной посттравматической ликворной кисты на уровне ТН9-ТН12 сегментов спинного мозга с нижней спастической параплегией и нарушением функции тазовых органов. Хронический цистит, пиелонефрит в стадии умеренно выраженного обострения.

Из анамнеза. При нахождении в спецкомандировке в респубоике Афганистан 25 октября 1981 года получил огнестрельное пулевое торокоабдоминально-спинальное ранение ранение с повреждением тела и дужек ТН11 позвонка с ушибом и компрессией спинного мозга. Был госпитализирован в в в/ч 51863 где произведено дренирование плевральной полости справа во 2-м межреберье. Затем лечился на различных этапах эвакуации. В результате проведенного лечения и длительной преабилитации больной научился ползать, стоять в туторах, однако не мог контролировать тазовые органы, был вынужден спать в памперсах так как не удерживал мочу. Госпитализирован в центральный военно-морской клинический госпиталь для обследования и решения вопроса о возможности проведения реконструктивной операции на спинном мозге. При проведении обследования в отделении в клиническом плане выявлено: клиническая картина заболевания представлена нижней центральной спастической параплегией, анестезией с уровня пупка книзу по проводниковому типу. Нарушение функций тазовых органов по типу спинальных автоматизмов. Тонус мышц нижних конечностей достаточный. Трофических нарушений не выявлено. При исследовании сыворотки крови на наличие нейроспецифических белков и антител к ним выявлено незначительное повышенного уровня нейроспецифической енолазы, антител к нейроспецифическим белкам на пороге чувствительности метода не обнаружено, данных за нарушение гематоэнцефалического барьера нет.

В отделении произведена компьютерная миелография позвоночника, при субарахноидальном введении 20 мл контрастного вещества (омнипак) выявлен блок ликворного пространства, однако при наблюдении в течении часа установлено что субарахноидальное пространство частично проходимо, атрофия спинного мозга с уровня ТН11 и ниже, рубцово-спаечные кистозные изменения спинного мозга (см. описание) Морфологически по данным КТ и ЯМРТ выявлены две ликворные кисты и миелоатрофию на уровне повреждения. Больной обсужден на консилиуме врачей госпиталя и специалистов НИИ трансплантологии и искусственных органов Принимая во внимание длительность течения травматической болезни и стойко сохраняющуюся клиническую картину восстановление функции спинного мозга было оценено как проблематичное, о чем было сообщено пациенту. Однако больной настаивал на возможности включения его в исследовательскую группу. Больному была предложена операция тканевой инженерии спинного мозга с трансплантацией ксеногенных обонятельных и шванновских клеток. Произвести операцию рекомендовано в НИИ ТИО МЗ РФ с привлечение дополнительных специалистов Минздрава РФ. Для дальнейшего лечения больной был переведен в НИИ трансплантологии и искусственных МЗ РФ, где больному в течении недели проводилась стандартная иммуносупрессия азатиаприном и преднизолоном по стандартному протоколу органной пересадки, после предоперационной подготовки 15.05.01 выполнена операция по тканевой инженерии спинного мозга включающая в себя следующие этапы:

  1. Послойный операционный доступ в зону поврежденного спинного мозга
  2. Частичная интерламинэктомия на уровне ТН10-ТН11, ТН11-ТН12
  3. Иссечение под операционным микроскопом рубцов и спаек твердой мозговой оболочки, ее вскрытие, иссечение рубцов и спаек спинного мозга, освобождение спинного мозга и восстановление его ликвороциркуляции
  4. Микроэндоскопическое исследование выше и нижележащих отделов спинного мозга и его ревизия
  5. Интраоперационная нейромиография зоны травмы мозга для исследования степени повреждения проводящих путей спинного мозга
  6. Реконструкция спинного мозга в зоне повреждения: дренирование кистозной миелической полости, ее катетеризация, шунтирующая реконструкция ликвородинамики зоны повреждения, трансплантация клеточного препарата (ксеногенные шванновские в зону повреждения и обонятельные клетки выше места повреждения в колличестве 60 тыс.)
  7. Реконструкция твердой мозговой оболочки искусственным биоматериалом с использованием микрохирургической техники
  8. Послойное ушивание операционной раны
  9. Установлен субарахноидальный катетер на уровне ТН12.
  10. Рентгенохирургическая установка программного внутриартериального регионарного катетера для проведения программной регионарной перфузии зоны пластики биологически активными препаратами (БАВ), вазопростаном и нимодипином в течении 5 дней.

На 6 день после операции у больного развилось оглушение, присоединение общемозговой симптоматики. При диагностическом заборе из субарахноидального катетера выявлено наличие крови в ликворе, диагностировано спонтанное субарахноидальное кровоизлияние. При ЯМРТ 21.05.01 выявлен отек мозга в зоне реконструкции, данных за интрамедулярную гематому не выявлено, посттравматическая киста не визуализируется. Больному проведен комплекс кровоостанавливающей терапии в течении 2-х недель, достигнута санация ликвора. В дальнейшем проведен курс транскраниальной магнитостимуляции 10 сеансов, парентерально вводился прозерин, ретаболил, витамины группы В, ЛФК, массаж, терапия уросептиками.

В удовлетворительном состоянии выписан под наблюдение невролога поликлиники по месту жительства.

Осмотрен в динамике через 7 месяцев. Выявилась отчетливая положительная динамика: отмечает постоянные подергивания в мышцах обеих ног, больше справа, Стал полностью контролировать функцию тазовых органов (удерживает мочу в течении всей ночи, стал чувствовать позыв к мочеиспусканию, контролирует дефекацию полностью), появились движения в стопе правой ноги, отметил, сто стало легче передвигаться в туторах. Анализ уровня нейроспецифических белков и антител в динамике показал стабильность состояния ГЭБ.

Анализ данного наблюдения показывает, что, по - видимому, действительно клетки обонятельной луковицы способны в комбинации с Шванновскими клетками перетягивать поврежденный аксон (J.Raisman et al., 2001) через рубцово-спаечный процесс в спинном мозге. Однако это нуждается в детальном уточнении и судить по одному случаю не представляется возможным. Мы считаем, что детальный анализ этого случая позволит по-новому рассмотреть биоинженерные подходы у спинальных больных.

Крайний интерес представляет представленные нами подходы (пример 4) по применению малоинвазивных интервенционных технологий тканевой инженерии у больных в позднем периоде спинальной травмы. Положительные эффекты полученные у ряда больных (смотри таблицу 1) даже в отдаленном периода травматической болезни спинного мозга позволяют по новому рассматривать эти технологии как альтернативу большим реконструктивным операциям.

Пример 4

Больной Б-в Г. Е., 1963 г. рождения, находился на лечении в клинике с 5.07.1999 г. по 28.07.1999 с диагнозом Травматическая болезнь спинного мозга, поздний период. Отдаленные последствия тяжелой вертеброспинальной травмы, закрытого осложненного проникающего компрессионно-оскольчатого перелома С5 с кифотической деформацией позвоночного канала, ушибом и сдавлением спинного мозга (от 1996 г.) и формированием обширной посттравматической ликворной кисты на уровне С5-С6 сегментов спинного мозга и реконструктивных операций на позвоночнике и по дренированию ликворной кисты (1997 г.) со спастическим верхним парапарезом, нижней спастической параплегией и нарушением функции тазовых органов. Последствия патологического перелома L1 позвонка. Хронический цистит, пиелонефрит в стадии умеренно выраженного обострения. Обширная кальцинация мышц правого бедра и формирование массивного кальцината правого тазобедренного сустава

Из анамнеза. В 1995 году во время купания получил "травму нырялщика": компрессионный оскольчатый перелом С5 позвонка с ушибом и сдавлением спинного мозга. Более 15 суток находился в крайне тяжелом состоянии в отделении реанимации Курской городской больницы. Больному был выполнена стабилизирующая операций на позвоночнике. После нормализации витальных функций был переведен в г.Москву и больному в госпитале ветеранов войн была проведен повторная реконструктивных ортопедических операция на позвоночнике по устранению кифотической деформации позвоночного канала, после которой состояние больного значительно улучшилось появились легкие движения в кистях рук, движения в пальцах ног. Однако через 2 месяца сила в конечностях полностью исчезла. Консультирован в спинальном центре МЗ РФ, в дальнейшем оперативном лечении больному было отказано. В 1996 году у больного стали формироваться кальцинаты мышц правого бедра и правого тазобедренного сустава, наросли трофические нарушения. Был осмотрен профессором Карахан и больному была выполнена операция по удалению рубцовоспаечного процесса и произведено дренирование кисты. Со слов больного оперирующие хирурги отметили, что " киста огромных размеров и ее стенками осталась мягкая оболочка мозга". Отмечалось значительное улучшение состояния: появились ограниченные движения в руках, стали отмечаться мозаичные зоны восстановления болевой чувствительности. К сожалению через 3 месяца снова развилась тетраплегия, наросли явления кальцинатов, кальцинат правого тазобедренного сустава стал размером с головку новорожденного. Из-за формирования кальцинатов у больного развился анкилоз правого тазобедренного сустава и в 1997 году произошел патологический перелом L1 позвонка. Однако это позволило больному выработать компенсаторную позу для сидения в инвалидной коляске.

В результате проведенного лечения и длительной преабилитации больной мог незначительно поднимать правую руку, однако не мог контролировать тазовые органы. Госпитализирован в клинику для обследования и решения вопроса о возможности проведения реконструктивной операции на спинном мозге. При проведении обследования в отделении в клиническом плане выявлено: клиническая картина заболевания представлена смешанным парапарезом в верхних конечностях, преимущественно в дистальных отделах конечностей, спастическая нижняя параплегия. Расстройство всех видов чувствительности ниже сосковой линии, с сохранностью вибрационной чувствительности и суставно -мышечного чувства. Нарушение функций тазовых органов по типу спинальных автоматизмов. Тонус мышц нижних конечностей резко повышен по спастическому типу. Трофические нарушения в виде кальцинатов мышц правого бедра и правого тазобедренного сустава. При исследовании сыворотки крови на наличие нейроспецифических белков и антител к ним выявлено субпороговое повышенного уровня нейроспецифической енолазы и глиофибрилярного кислого протеина, антител к нейроспецифическим белкам на пороге чувствительности метода не обнаружено, данных за нарушение гематоэнцефалического барьера нет.

В отделении произведена компьютерная миелография позвоночника, при субарахноидальном введении 20 мл контрастного вещества (омнипак) блока ликворного пространства не выявлено, атрофия спинного мозга с уровня С5 и ниже, рубцово-спаечные кистозные изменения спинного мозга (см. описание) Морфологически по данным КТ и ЯМРТ выявлены обширная ликворная кисты и миелоатрофия на уровне повреждения. Больной обсужден на консилиуме врачей НИИ трансплантологии и искусственных органов Принимая во внимание длительность течения травматической болезни и стойко сохраняющуюся клиническую картину восстановление функции спинного мозга было оценено как проблематичное, о чем было сообщено пациенту. Однако больной настаивал на возможности включения его в исследовательскую группу. Больному была предложена малоинвазивная операция тканевой инженерии спинного мозга с трансплантацией эмбриональных аллогенных нейронов и глиальных клеток клеток.

В течении недели проводилась стандартная иммуносупрессия азатиаприном и преднизолоном по стандартному протоколу органной пересадки, после предоперационной подготовки 13.07.99 года произведена грудная аортография. На ангиограммах в зоне перенесенной травмы шейного отдела позвоночника определялись две металические скобы, сосудистый рисунок слабый, представлен преимущественно слабо развитыми коллатералями щито-щейных стволов. Катетер оставлен в дуге аорты для проведения внутриартериальной программной перфузии фармакологических препаратов, подшит к коже. До 19.07.99 проводилась внутриартериальная перфузия препаратов новокаин, папаверин, трентал, удален внутриартериальный катетер. 16.07.99 года больному произведена субарахноидальная трансфузия 12.5 млн нейронов и нейроглиальных клеток человека. С 17.07.99 года по 22.07.99 года произведена активация паравертебральных вегетативных ганглиев чередованием новокаиновых блокад и подведением к ним раствора лидазы. В дальнейшем в отделении произведена транскутанная электонейростимуляция мышц и нервов нижних конечностей в количестве 10 сеансов, парентерально вводился прозерин, ретаболил, витамины группы В, ЛФК, массаж, терапия уросептиками. Больной выписан из стационара для проведения реабилитационной терапии.

Катамнестически прослежен до октября 2001 года. У больного через 6 месяцев после лечения отмечена отчетливая положительная динамика в течении патологического процесса. Резко расширился объем движений и сила в руках: способен совершать круговые движения руками, поднимает каждой рукой гири до 5 кг, научился писать, восстановил мелкую моторику правой руки, восстановилась функция тазовых органов (способен в течении ночи удерживать мочу, контролирует дефекацию, чувствует позывы на мочеиспускание), появились осознанные спастические движения в ногах (может поднять и опустить ноги по команде), значительно уменьшился анкилоз в правом тазобедренном суставе, исчез кальцинат в мышцах правого бедра, вырос объем мышц нижних конечностей, значительно улучшилась мышечная масса рук., самостоятельно может сесть в постели, способен переворачиваться в постели, может пересесть в инвалидную коляску и слезть с нее, стоит в коленоупоре до 3-х часов, начал ползать.

Наблюдение за данным больным показывает какие огромные возможности имеет мозг пациента для восстановления. В данном случае с момента травмы прошло 4.5 года и объективный осмотр нейрохирурга во время операции показал полное истончение спинного мозга вследствии гидромиелии, что полностью подтверждено данными ЯМРТ исследования. Улучшение регионарной микроциркуляции в зоне повреждения, восстановление клеточного баланса и вегетативного обеспечения позволило больному путем упорных тренировок выработать новые функции движения и самообслуживания. В результате операции по тканевой инженерии "мозгу пациента был дан биологический ресурс", которым он в полной мере и сумел воспользоваться. Появление результатов лечения через пол года после лечения свидетельствуют, по- видимому, о необходимом времени для установления функциональных связей между трансплантированными клетками донора и мозгом хозяина.

Обсуждение результатов

Данная биомедицинская технология была отработана в эксперименте для восстановления функций мозга. На первых этапах клинического внедрения тканевая инженерия имела целью лишь интракорпоральную программную замену отдельных патологических элементов нервной ткани, метаболическую защиту не поврежденных тканевых субъединиц и их интеграцию в новой морфофункциональной структуре. В дальнейшем, по мере накопления фактов и анализа полученных результатов, применение данной технологии при патологии других органов и систем стало рассматриваться нами гораздо шире, как альтернатива пересадке органов. В частности, при заболеваниях сердечно-сосудистой системы тканевая инженерная пластика может явиться полноправной альтернативой пересадки донорского сердца или вариантом лечения больных, где имеются относительные или абсолютные противопоказания к трансплантации сердца.

Алгоритм действий данной технологии индивидуален в каждом конкретном случае, но характеризуется непрерывностью, каскадностью, возможностью на время пропускать некоторые этапы пластики или выполнять их одновременно. Наиболее характерной особенностью этих операций является то, что сроки их выполнения составляют от нескольких дней (при острых случаях) до нескольких недель и месяцев (при тяжелой хронической патологии). Цикл тканевой пластики может быть завершен на начальных этапах без проведения всех стадий операций, если был достигнут положительный клинический эффект частичного или полного восстановления нарушенных функций органа после выполнения отдельных ее элементов. Кроме того, существенный прирост клинической эффективности может отмечаться после повторного проведения всех ее этапов в повторном клиническом цикле.

Теоретическим обоснованием разработанной биотехнологии может служить современные фундаментальные исследования по физиологической хирургии, волновому генетическому коду клеток эукариот, достижения эндоваскулярной интервенционной рентгенохирургии в области регионарной перфузии лекарственных веществ и клеточной трансплантологии, в результате которых доказано, что клетки соматической ткани имеют высокую степень пластичности, способны изменять морфологическую структуру ДНК ядер своих клеток, добиваться кооперации клеточного метаболизма, активации и трансформации генетических ресурсов клеток для восстановления функции органа.

Доказана теоретическая и экспериментально подтверждена возможность замены патологических клеточных элементов ткани органа на региональные и стволовые клетки при их прямой трансваскулярной цитотрансфузии, а также модуляции функционального состояния органа при трансплантации донорских клеток культуры ткани.

Анализ результатов применения этой технологии в клинической практике позволяет нам предположить, что данные стадии представляют собой универсальный подход при проведении биоинженерной пластики других органов, в том числе сердца и сосудов. Первые опыт ее реализации при лечении сердечно-сосудистой патологии достаточно обнадеживающий, что позволяет рассчитывать на ее дальнейшее широкое внедрение.

В настоящее время отдельные элементы биоинженерного подхода уже применяются в сердечно-сосудистой хирургии (эндоваскулярная коронарная пластика, трансплантация кардиомиоцитов в миокард после аорто- коронарного шунтирования и т. д.). Однако эти методики, применяемые изолированно, и не будучи объединенные идеологической основой клинической тканевой инженерии существенно уступают эффективности программного использования в рамках единой технологии, где эффект каждого из них взаимодополняется и усиливается.

По-видимому, одним из путей развития современной трансплантологии является интеграция накопленных теоретических и практических результатов и новых научных фактов в рамках единой идеологической, технологической и практической стратегии - клинической тканевой инженерии органов . Применение высокой биоинженерной технологии позволит с новых позиций подойти к хирургическому лечению наиболее тяжелых форм вертеброспинальной травмы, позволит улучшить качество жизни пациентов, а возможно и явится окончательным вариантом лечения этого контингента больных.

В настоящей монографии представлены современные данные о патогенетических и саногенетических звеньях гомеостаза при травматической болезни спинного мозга. Приводятся сведения о механизмах ремоделирования нервной ткани, органной (легочной) воспалительной реакции и синдрома смешанного антагонистического ответа, развивающихся в остром и раннем периодах травматической болезни спинного мозга и определяющих ее тяжесть. Монография предназначена для научных сотрудников, патофизиологов, аспирантов, врачей-нейрохирургов, слушателей факультетов повышения квалификации и постдипломной подготовки специалистов, ординаторов, студентов медицинских вузов.

ГЛАВА 1. ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И САНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ ГОМЕОСТАЗА ПРИ ТРАВМАТИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СПИННОГО МОЗГА

Глава 2. ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ НЕРВНОЙ ТКАНИ И МЕЖКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА

Глава 3. ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОРГАННОЙ (ЛЕГОЧНОЙ) ВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ

Глава 4. КИНЕТИКА БИОПЛЕНКООБРАЗОВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ КЛИНИЧЕСКИХ ШТАММОВ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ У ПАЦИЕНТОВ С БРОНХОЛЕГОЧНЫМИ ОСЛОЖНЕНИЯМИ

Глава 5. ЗВЕНЬЯ СИНДРОМА СМЕШАННОГО АНТАГОНИСТИЧЕСКОГО ОТВЕТА ПРИ ТРАВМАТИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СПИННОГО МОЗГА

Глава 6. ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ДИАГНОСТИКИ И ВЫБОРА МЕТОДОВ ЛЕЧЕНИЯ ТРАВМАТИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СПИННОГО МОЗГА

Книги и учебники по дисциплине Патологическая физиология:

  1. Груздева Ольга Викторовна. ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ПРИ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА: КЛИНИКО-ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ, ПОДХОДЫ К ОПТИМИЗАЦИИ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ И ТЕРАПИИ СТАТИНАМИ - 2015 год
  2. Овсянников В.Г.. Общая патология: патологическая физиология: учебник / В.Г.Овсянников; ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России. - 4-е изд. - Ростов н/Д.: Изд-во РостГМУ,2014. - Ч. I. Общая патофизиология. - с. - 2014 год
  3. Груздева Ольга Викторовна. ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ПРИ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА: КЛИНИКО-ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ, ПОДХОДЫ К ОПТИМИЗАЦИИ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ И ТЕРАПИИ СТАТИНАМИ - 2014 год
  4. М.В. Угрюмова. НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ: от генома до целостного организма. В 2-х томах. Том 1 / Под ред. М.В. Угрюмова. - М.: Научный мир,2014. - 580 с. - 2014 год
  5. М.В. Угрюмова. НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ: от генома до целостного организма. В 2-х томах. Том 2 / Под ред. М.В. Угрюмова. - М.: Научный мир,2014. - 848 с. - 2014 год
  6. ВЕРБИЦКАЯ Валерия Сергеевна. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТОНКОЙ КИШКИ И ПЕЧЕНИ В ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ ИЗОЛИРОВАННОГО УШИБА СЕРДЦА И ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ ЦИТОПРОТЕКЦИИ - 2014 год
  7. Шуст, О. Г.. Сердечная недостаточность. Ишемическая болезнь сердца (патофизиологические аспекты) : учеб.-метод. пособие / О. Г. Шуст, Ф. И. Висмонт. - Минск: БГМУ,2013. - 36 с. - 2013 год
  • | E-mail |
  • | Печать

Травматическая болезнь спинного мозга - включает в себя как изменения самого спинного мозга, так и во всем организме. Различают следующие четыре периода травматической болезни спинного мозга (по И. Я. Раздольскому):

  1. острый период - охватывает первые 2-3 сут. и характеризуется сходной клинической картиной при повреждениях спинного мозга различной степени, что обусловлено развитием спинального шока;
  2. ранний период - продолжается последующие 2-3 нед. Неврологически он проявляется чаще синдромом полного нарушения проводимости спинного мозга вследствие грубого его повреждения. Обратимые изменения в спинном мозгу к концу этого периода обычно исчезают;
  3. промежуточный период - длится до 2-3 мес. В начале его обычно исчезают явления спинального шока и выявляется истинный характер повреждения спинного мозга;
  4. поздний период - начинается с 3-4 мес. и продолжается неопределенно долгое время.

Неврологически он характеризуется дальнейшим, очень медленным восстановлением функций спинного мозга или автоматизма его отдела, расположенного книзу от уровня полного перерыва. Сроки этих периодов могут значительно удлиняться при грубых повреждениях спинного мозга, сопровождающихся дополнительным раздражением его костными отломками, металлическими инородными телами, арахноидальными кистами и др.

Патоморфология складывается из:

  1. травматических некрозов - первичных и вторичных;
  2. расстройств крово- и лик- вороциркуляции;
  3. наличия инородных тел в позвоночном канале.

Первичные некрозы развиваются в спинном мозге на месте приложения силы, при этом размягчение распространяется выше и ниже повреждения на 1-1,5 сегмента. Вторичные некрозы могут возникать в любые сроки и являются следствием расстройств крово- и ликворообращения. Сочетание первичных и вторичных некрозов может выходить далеко за пределы места непосредственного травматического воздействия. В промежуточный период на границе очага размягчения развивается грануляционная ткань. Поздний период характеризуется развитием в очаге повреждения сначала глиального, а затем соединительнотканного рубца, что может привести к сдавлению спинного мозга.

Повреждение спинного мозга приводит к нарушению деятельности расположенных в нем внутренних анализаторов, по которым осуществляется связь головного мозга с внутренними органами, а также сегментарных иннервационных механизмов самого спинного мозга. В связи с этим повреждение спинного мозга влечет за собой нарушение функции внутренних органов, прежде всего желудка, печени, почек, легких, поджелудочной железы, матки и др.

Наиболее выраженные изменения возникают в тех органах и тканях, иннервация которых идет из поврежденных сегментов спинного мозга. Не меньшее значение имеют:

  1. денервация внутренних органов и тканей, иннервируемых сегментами, расположенными ниже уровня повреждения спинного мозга;
  2. устранение обратной связи высших отделов ЦНС с периферией за счет разобщения афферентных путей;
  3. формирование застойных очагов возбуждения в коре головного мозга и сегментах спинного мозга;
  4. перераспределение ОЦК, обусловленное травматическим шоком, и т. д.

Особенно выраженные вегетативно-трофические расстройства наблюдаются в первые 2-3 нед., когда, как правило, выражен спинальный шок. В этот период в связи с торможением рефлекторной деятельности в сегментах спинного мозга, расположенных ниже уровня его повреждения, денервированные внутренние органы и ткани продолжают функционировать за счет интрамурального нервного аппарата и превертебральных вегетативных сплетений. Нейрогуморальная регуляция деятельности внутренних органов и тканей нарушается, т. к. гипоталамо-гипофизарные образования мозга утрачивают адекватную информацию с периферии из-за повреждения афферентных путей. Гиперергическую фазу стрессовой реакции в первые сут. после позвоночно-спинномозговой травмы следует рассматривать, как компенсаторный механизм, направленный на поддержание гомеостаза. Нарушения деятельности внутренних органов при грубых повреждениях спинного мозга могут быть очень стойкими, наблюдаться спустя 5-10 лет и дольше с момента травмы и выравниваются иногда лишь после устранения сдавления спинного мозга.

Описанные изменения, возникающие в спинном мозге при травматическом поражении его и приводящие к нарушению функции внутренних органов, и составляют сущность травматической болезни спинного мозга. Направленность комплексного лечения различна в зависимости от периода травматической болезни спинного мозга, присоединения осложнений, компенсаторных возможностей организма. Фармакотерапию позвоночно-спинномозговой травмы сочетают с физиопроцедурами, подключая их уже в раннем периоде травматической болезни спинного мозга, тогда же осуществляют меры, направленные на коррекцию нарушений функции тазовых органов, предупреждение пролежней. При выявлении компрессии спинного мозга на любом уровне показано ее устранение, что нередко улучшает прогноз течения и исходов позвоночно-спинномозговой травмы.