Новости лечения травмы позвоночника за рубежом
Скоро появится лечение для паралитиков.
Fampridine-SR -Механизм действия: Исследователи показали, что это, вопреки популярному убеждению, большинство пациентов с повреждением спинного мозга (ПСМ) не имеет разрыва спинного мозга; скорее, большинство пострадавших имеет травму или контузию спинного мозга.
Значительное большинство таких пациентов имеет некоторые аксоны в пределах спинного мозга, которые травмированы. Однако эти аксоны часто повреждаются и теряют часть их миелина ("изолирующий материал"), который разрешает электрическим импульсам проводиться вниз по спинному мозгу. Импульсы нерва в поврежденных аксонах, подобно электрическому сигналу в проводе, изоляция которого повреждена. Таким образом, даже притом, что аксон, потерявший миелин жив, он не может передать моторные или сенсорные импульсы, и пациент фактически теряет двигательную функцию.
Главное действие Fampridine-SR должно блокировать специализированные калиевые каналы на аксонах, тем самым частично восстанавливая "электрическую изоляцию" миелин аксона.
Травма спинного мозга перестает быть неприступной проблемой
Спинномозговая травма буквально разрубает жизнь человека и самого человека напополам. И это одна из тех болезней, бороться с которыми медицина не умеет Нервы сшиваются, но спинной мозг не регенерирует, не склеивается. В России в результате автокатастроф, неудачных прыжков в воду каждый год появляется около 15 тысяч спинальников. Всего в России в результате травмы позвоночника уже около 250 тысяч человек потеряли возможность двигаться. И все эти люди, так считалось до последнего времени, были обречены.
В последнем номере самого авторитетного научного журнала мира "Нейчур" появилась статья профессора нейрологии Стэнфордского университета (это крупнейший научный центр США) и сотрудников о том, что международная команда специалистов сумела решить неприступную проблему и выяснила, почему не восстанавливаются поврежденные клетки головного и спинного мозга. Причина, как всегда, в генах Исследователи сумели выявить ген, отвечающий за выработку белка, который подавляет рост нервных клеток и не позволяет им регенерировать.
Теперь становится возможным, точно зная адрес, применить методику "нокаутирования" гена, то есть напрочь вышибить его из всех функций клетки. результате клетки начинают расти, а поврежденная нервная ткань регенерировать.
Ученые назвали этот ген "Ноугоу" (то есть запрещающий). Удалось получить антитела блокирующие белок, за которые отвечает "запрещающий" ген. Более того, уже проведены эксперименты на вечных помощницах - крысах, - у которых после травмы позвоночника развился паралич. В течение двух недель им вводились антитела, нервные клетки начали расти. У животных мало-помалу восстанавливалась нормальная активность. Конечно, до клинических испытаний на человеке еще далеко.
Еще предстоят многие напряженные эксперименты. Но сделан принципиальный шаг который прорвал глухую, не пропускавшую ни лучика надежды завесу отчаяния Открытие гена, который, грубо говоря, кодирует паралич человека, из медицинских достижений последнего времени можно сравнить, пожалуй, лишь с пересадкой сердца
Бактериальный фермент
В обычных условия повреждённые нервы спинного мозга не восстанавливаются Окружающие клетки, размножаясь, образуют плотный рубец переплетение молекул через которое нервы не могут пробиться.
Элизабет Бредбери и её коллеги из лондонского Королевского колледжа продемонстрировали, что бактериальный хондроитиновый фермент ABC "как газонокосилка" срезает эти препятствующие молекулы. Крысы, получившие спинномозговую травму, частично восстановили утраченные функции после того, как им ввели инъекции с этим ферментом.
Бредбери обнаружила, что через два месяца после опыта разъединённые нервы крыс начали отрастать по направлению к головному мозгу и конечностям. Самое главное что больные животные снова смогли ходить, хотя к ним и не вернулись движения и ощущения2. "Это показывает, что клетки над уровнем поражения и клетки ниже этого уровня сообщаются друг с другом", - говорит Бредбери.
Это очень интересная возможность, - отмечает Ларс Улсон, учёный специалист по неврологии из Каролинского института в Стокгольме. Он предполагает, что выстригающий молекулы фермент может помогать бактериям, пережёвывать их пищу или одерживать верх над другими организмами.
Однако Улсон полагает, что следует преодолеть ещё много препятствий, прежде чем будет достигнута возможность восстановления спинного мозга. Другие группы учёных работают над тем, чтобы нейтрализовать или удалить другие препятствующие молекулы, которые возникают из отмирающих нервов и окружающих их клеток.
Через точку разрыва даже может быть перекинут искусственный мост, который позволит нервным клеткам преодолеть препятствие, и для этого могут быть использованы трансплантаты, позаимствованные из других частей нервной системы Молекулы, способствующие росту, также могут оказать поддержку пересаженным нервам.
Восстановление нервов
По словам этого инженера биомедицины из Западного Университета Исследования Болезней (CWRU), самая большая трудность в восстановлении тканей - это подобрать подходящий материал. Преодоление этого препятствия может означать реальную надежду для тысяч парализованных людей. Каждый год около 12 тысяч людей в Америке становятся парализованными в результате травм спинного мозга.
"Нервы всегда вырастают на основе чего-нибудь", - говорит Белламконда, профессор биомедицинской инженерии.- "Они не дрейфуют по телу. Они стоят на якоре".
Белламконда полагает, что гидрогели - водорастворимый желеобразный материал должен оказаться подходящей находкой, на которой могут расти нервы. Трехмерные полимеры подобны сетке, которая позволяет нервам прорастать сквозь материал Профессор работает над созданием матрицы подходящей разрешимости, что должно завершить эту работу.
На сегодня, по его словам, основные исследования сосредоточены на плоских пластиковых тканях, а не на трехмерных материалах.
Нервы периферийной нервной системы регенерируют лучше, чем нервы центральной нервной системы, включающей головной и спинной мозг. В отличие от центральной нервной системы, в периферийной нервной системе находятся клетки Шванна которые вырабатывают молекулы, способствующие восстановлению нервов.
Порванные нервы центральной нервной системы не отрастают заново. Что-то отключается. Обнаружив вовлеченные в процесс отключения молекулы, ученые надеются включить процесс заново, используя искусственные средства.
"Если удастся открыть, что вырабатывают шванновы клетки, мы сможем включить это в наш гель, не нуждаясь в самих шванновых клетках", - сказал Белламконда.
Он и другие исследователи университета экспериментируют с натуральными источниками для геля, таким как молекула сахара, потому что тело будет менее склонно отторгать их.
"Мы стараемся, чтобы гель максимально подходил к нервам, которые мы пытаемся восстановить".
Эти исследователи - группа нового течения в тканой инженерии; они берут нужные клетки, организовывают их в теле или вне тела, а затем трансплантируют.
Помимо того исследователи университета изучают как молекулы, способствующие склеиванию, которые могут притягивать нервы, так и клетки отталкивающие нервы.
Эти молекулы стали бы, словно сигналы дорожного движения, регулирующие действие нервов. Они бы руководили нервами и их ростом. Гель может послужить основой этих молекул.
"Нервы - это мягкий материал". Задача в том, чтобы найти материал достаточно жесткий для закрепления и роста нервов, но в то же время не настолько жесткий чтобы препятствовать, нервам расти.
В результате спинномозговых травм образуются пустоты, которые зарубцовываются формами ткани. Эти ткани рубцов исключительно плотные и препятствуют восстановлению нервов. Когда будет найдена оптимальная форма геля, его можно будет впускать в пустоты поражения, чтобы предотвратить образование рубцовых тканей.
"Гель - структура, позволяющая, нервам расти". То, с чем вы соедините ваш гель определяет то, что вы от него хотите. Если у вас биоактивный гель, вы можете присоединить молекулы, препятствующие рубцовым тканей либо молекулы стимулирующие рост нервов".
В случае спинного мозга Белламконда надеется создать восстанавливающий нервные ткани гель, не нуждающийся в добавлении клеток, которые может отвергнуть иммунная система.
Он уже продемонстрировал на примере тканых культур, что можно получать разный результат в зависимости потому, что добавить в гель.
"Добавив в гель кусочки ламинина, мы показали, что можно стимулировать рост определенных видов клеток и препятствовать росту остальных".
Ламинин - это белок внеклеточной матрицы, который позволяет клеткам головного мозга или нейронам приклеиваться к соединительной ткани.
Белламконда планирует создать гель, который однaжды сделает ненужным сшивание нервов. Если не подойдут натуральные материалы - будут использованы синтетические. Он надеется, что гель будет готов для клинического использования в течение десяти лет
Новое устройство отращивает нервы
Прибор, получивший название Traxon, представляет собой два электрода, которые вживляются в место повреждения спинного мозга. Через них пропускается небольшой электрический ток от источника, расположенного в мягких тканях живота. Слабое электрическое поле, действующее постоянно и длительно, направляет рост нервов в нужном направлении, улучшая их восстановление.
Ученые пока не знают, каких результатов удастся добиться на добровольцах. Опыты на животных впечатляют, и врачи надеются, что устройство будет примерно так же действовать на людей. По их словам, для парализованного очень важно хотя бы восстановить контроль над мочевым пузырем.
Пока добровольцев не нашли. Врачи не хотят рисковать, поэтому исследования будут проводиться только с самыми тяжелыми больными, у которых нет иной надежды, кроме экспериментальных методов лечения.
Прогресс в вопросе отрастания поврежденных нервов
Основной путь - понять механизмы тела, которые контролируют и способствуют росту нервов - это ключевое звено в восстановлении функции парализованных людей. Одна из областей изучения концентрирует внимание на факторах роста нервов натуральных веществах, которые вызывают и поддерживают развитие новых клеток направляют новые или поврежденные нервы к нужной цели и осуществляют поддержку функции нейронов.
Восстанавливающиеся нейроны нуждаются в своего рода поддерживающей структуре почве, на которой они могут расти. Такой субстрат должен также направлять нервы к нужной цели, позволяя им образовывать соединения, которые будут передавать сигналы от одного нейрона к другому. Перспективная область исследования сосредоточена на натуральных синтетических материалах, которые должны поддерживать и усиливать рост нервных клеток и отростков.
Отрастание нервных клеток и отростков - это только одна из составляющих процесса регенерации. Чтобы передавать сигналы, восстанавливающиеся отростки нуждаются в защитном покрытии, известном как миелиновый кожух. Чтобы научиться заново покрывать миелиновым слоем поврежденные отростки центральной нервной системы ученые изучают периферийную нервную систему, которая обладает врожденной способностью самовосстанавливаться.
Шванновы клетки, окружающие отростки периферийных нервов, отвечают за миелинацию этих отростков и могут являться ключевым моментом в восстановлении периферийных нервов. Путем имплантации шванновых клеток стипендиат NINDS доктор Мери Банч и ее коллеги из университета Майами во Флориде достигли обширной ремиелинации отростков центральной нервной системы у новорожденных крыс с генетической миелиновой недостаточностью.
Эта работа доказала, что клетки периферийной системы могут выживать и подходящим образом функционировать, будучи имплантированными в центральную нервную систему. Недавно доктор Банч расширила свою работу по Шванновым клеткам на предмет их возможного участия в восстановлении и ремиелинации нервных отростков спинного мозга после травм.
Несколько лабораторий, финансируемых NINDS, развивают использование имплантации нервных тканей зародышей животных для улучшения функций областей спинного мозга, поврежденного в результате травмы. Доктор Джон Хоул из Арканзасского университета в Литлрок и доктор Пол Райер из университета Флориды в Гейнсвиле доказали, что импланты спинного мозга зародышей крыс выжили на протяженном периоде, будучи помещенными в поврежденный спинной мозг крысы. Эти импланты послужили для предотвращения или уменьшения рубцевания на месте поражения, что долгое время считалось препятствием к регенерации.
Путем трансплантации спинного мозга зародышей крыс, как новорожденным, так и взрослым крысам со спинномозговой травмой доктор Райер и стипендиат NINDS доктор Барбара С. Брегман из университета Джорджтаун в Вашингтоне получили возможность поддержать выживание некоторых поврежденных нейронов. Исследователи полагают что пересаженные участки послужили благоприятной средой для спинномозговых нейронов. Возможно также, что трансплантирование тканей зародышей могут самостоятельно развиваться в состояние, нормальное для спинного мозга.
Доктор Брегман также имплантировала несколько различных видов эмбриональных клеток крысам с поврежденным спинным мозгом. Все импланты выжили и на короткие сроки могли поддерживать временную жизнеспособность нейронов. Однако на длительных сроках только импланты эмбрионального спинного мозга могли обеспечивать жизнедеятельность нервных клеток.
Может быть, что как факторы среды (такие как подпитка, из любых имплантированных тканей), так и механический фактор (почва, на которых вырастают клетки необходимы для роста клеток поврежденного спинного мозга. Дальнейшие исследования установили частично регенеративные и передающие характеристики жизнеобеспечения волокон. Такие сведения будут очень важны для подготовки оперативного лечения и долгосрочных реабилитационных программ.
Нервные протезы: в обход повреждения
Одно из таких устройств, созданная участниками NINDS, докторами Хантером Пекхамом, Дж. Томасом Мортимером и др. из Западного Университета Исследования Заболеваний в Кливленде, штат Огайо, недавно перешел из лаборатории на клиническую арену. Прибор восстанавливает обычный вид хватательного движения руки у пациентов с квадреплегией, которые сохранили способность двигать плечами.
В устройстве используются имплантированные электроды, на которые подается сигнал с микрокомпьютера. При помощи устройства могут быть выполнены несколько движений, например: открыть и закрыть дверь, повернуть ключ. Сейчас четыре клинических центра занимаются оценкой системы.
Другие ученые занимаются проверкой имплантируемых материалов на безопасность и эффективность. По договору с NINDS доктор Луис Роббли и другие сотрудники корпорации ЕIС в Бостоне, штат Массачусетс, изобрели и запатентовали электроды покрытые оксидом иридия, которые пропускают больше сигнала на единицу площади чем обычные материалы, такие как платина или нержавеющая сталь. Теперь можно производить исключительно маленькие электроды, способные стимулировать определенные группы нервных клеток; таким образом, намного возрастает уровень контроля, осуществляемого имплантируемыми электронными устройствами.
Доктор Роббли помогает другим исследователям NINDS в работе по добавлению оксида иридия в стимулирующие электроды. Доктор Кен Вайс, партнер NINDS из университета Мичиган в Аннарбор, создал электродный зонд с пятью каналами. В стержне следующей модели этого зонда будет 16 каналов, причем весь зонд тоньше человеческого волоса. Наборы подобных зондов могут позволить проводить стимуляцию в обход центральной нервной системы.
В исследовательском институте Хантингтона в Пасадина, штат Калифорния, партнер NINDS доктор Вильям Эгнью, продемонстрировав на кошке разрушение нерва вызванное продолжительной высокочастотной электрической стимуляцией, установил ограничения применения электрического тока в имплантируемых нейропротезах. Он установил, что, когда возникает нарушение, оно обусловлено избыточной активностью нервов, а не токсическим действием имплантируемых электродов или электрического тока.
Доктор Эгнью и его коллеги разработали модели имплантируемых и проникающих электродов, которые осуществляют более точный отбор стимулируемых нейронов нежели те, что применялись ранее. Исследователи продолжают опыты по определению, насколько сильная стимуляция необходима, чтобы достигнуть эффекта не повреждая задействуемые нервы.
В сотрудничестве с NINDS доктор Энди Гофер из университета Симона Фрейзера в Ванкувере, штат Британская Колумбия, разрабатывает технологии по измерению информации чувствительности в руке. Эта информация, сохраняющаяся в периферийных нервах у людей с поражением спинного мозга, не может достичь осознанного уровня, поскольку путь к головному мозгу заблокирован на уровне спинного мозга. Используя технологии замены чувствительности, разработанные доктором Клейтоном ван Дореном из Западного Университета Исследования Заболеваний, ученые надеются разработать протез чувствительности, который частично восстановит осязание.
Спинной мозг можно вылечить?
Исследователи испытывали на свинках химическое вещество называемое полиэтилен гликол, применяя его непосредственно к поврежденным частям спинного мозга животных. Вещество привлекает водные молекулы и дегидрирует мембраны нервных клеток. Без воды белки в пучке мембран объединяются, "подобно смыкающимся рядам солдат", говорит Боргенс. Эти пучки группируются на молекулярном уровне и поврежденные ячейки смыкаются. Через некоторое время Боргенс добавляет воду возвращая мембраны к нормальному состоянию.
Первые результаты показали: из множеств проверенных морских свинок, у все восстановилась чувствительность и моторный контроль. "Человеческие испытания говорит - Боргенс", могли бы начаться через пару лет".
Трансплантационное лечение последствий спинномозговой травмы
Имеющиеся данные указывают на два возможных подхода к увеличению восстановительного потенциала ЦНС. Первый основывается на создании условий благоприятствующих росту аксонов, тогда как второй - на замещении разрушенных клеток новыми функционально полноценными клетками [17]. Трансплантация клеток фетальной нервной ткани представляется весьма перспективным методом лечения неврологических расстройств, поскольку сочетает в себе оба вышеупомянутых подхода.
В действительности, установлено, что такая клеточная трансплантация, с одной стороны, может создавать микроокружение благоприятное для аксонального роста, а с другой стороны, обеспечивать замещение поврежденных нейронов функционально полноценными донорскими клетками [11, 17, 20]. В отечественной практике отношение к нейротрансплантации, однако, до сих пор остается весьма настороженным. В связи с этим представляет интерес полученные нами данные по применению этого метода при лечении последствий спинномозговой травмы у 15 пациентов.
Клинические исследования проводились в соответствии с протоколом, утвержденным Ученым советом и Комитетом по этическим вопросам Института клинической иммунологии СО РАМН.
Ткань головного и спинного мозга, а также печеночную ткань, получали от человеческих плодов 16 - 22 недельной гестации после спонтанных или простагландининдуцированных абортов. Клеточную суспензию готовили в соответствие с методикой, описанной ранее [23]. Полученные клетки криоконсервировали в соответствии со стандартной процедурой, используя культуральную среду RPMI 1640, добавлением 50% сыворотки плодов коровы и 10% диметилсульфоксида [13] и далее хранили в парах жидкого азота. Размораживание клеточной суспензии проводили в день трансплантации при температуре 370оC.
Жизнеспособность клеток оценивали стандартным способом с применением красителя трипанового синего. Клеточную суспензию, предназначенную для трансплантации формировали из равных количеств клеток, полученных от трех разных доноров. Общее количество клеток в такой суспензии составляло 2.0-2.5 х108. Соотношении клеток нервной ткани к клеткам печени было 10:1. В отдельных случаях наряду с клеточной суспензией пациенту трансплантировали фрагмент спинного мозга вместе с клетками выстилки луковиц обонятельных нервов (1.5-2.0 х 105) . Как было показано ранее [17,18], эти клетки обладают выраженной миелинизирующей активностью и способностью стимулировать аксональный рост.
Все 15 пациентов, подвергнутых трансплантационному лечению, исходно характеризовались тяжелым неврологическим дефицитом (степень "А" спинального повреждения по Frankel), который выражался в полной потере двигательной активности, нарушением функции тазовых органов и расстройством всех видов чувствительности. Возраст, давность травмы и уровень повреждения спинного мозга каждого пациента сведены в таблицу (см. результаты).
Двигательную активность пациентов в динамике оценивали по шкале ASIA (American Spinal Injury Association) [15]. Характер и объем повреждения спинного мозга определяли с использованием магниторезонансной томографии (МРТ). У всех пациентов стабилизация поврежденного сегмента позвоночника достигалась путем переднего спондилодеза. В 11 случаях была проведена реконструктивная операция включающая в себя ламинэктомию (после сформированного переднего блока менингомиэлолиз, вскрытие, опорожнение интрамедуллярной кисты, иссечение стенок кисты в краниальном и каудальном отделах и помещение клеточного трансплантата в сформированную полость (приоритетная справка № 2000116036/14(016792) от 19.06.2000 г).
В остальных 4 случаях такая операция не проводилась. Вторая клеточная трансплантация проводилась через 14 -18 суток, а третья через 30 суток после первой Трансплантируемые клетки вводили в субарахноидальное пространство через спинномозговой прокол.
Обнадеживающее открытие английских ученых
Врач И. Гагнидзе разработал прибор и методику реабилитации спинальных больных
При проведении методики на специфическом медикаментозном фоне применяется оригинальное оборудование. Методика подразумевает восстановление механизмов памяти спинного мозга и восстановление волевых рефлекторных актов в мышцах разгибателях ног. В начальной стадии восстановления воспроизводятся изометрические волевые сокращения в разгибателях нижних конечностей, как начальное условие для обретения функции волевого акта стояния и ходьбы.
Как врач утверждает, по полученным данным, в среднем, в течение всего 14 дней удается восстановить волевую активность в виде изометрических волевых мышечных сокращений от 40 ньютонов и выше в каждой конечности. Для человека средней антропометрии эти показатели являются достаточными для того, чтобы начать занятия на тредмиле с подвеской для дальнейшего обретения функции ходьбы.