Estratégias experimentais para Ponte grandes lacunas de tecido na medula espinhal ferido após aguda e lesão crônica
Summary
Severe spinal cord injuries often result in tissue defects. Two possibilities are described to successfully bridge such gaps to promote tissue adaptation, regenerative responses and functional improvement in rats via implantation of a mechanical microconnector system after acute injury and five weeks after complete spinal cord transection.
Abstract
Depois de uma lesão da medula espinal (SCI) forma-se uma cicatriz no núcleo lesão axonal que dificulta a regeneração. Transpondo o local da lesão após um insulto para a medula espinhal, ressecções de tumor, ou defeitos do tecido resultantes de acidentes traumáticos pode ajuda e facilitar a reparação dos tecidos em geral, bem como o crescimento regenerativo de fibras nervosas para dentro e para além da área afectada. Duas estratégias de tratamento experimentais são apresentados: (1) a implantação de um novo dispositivo microconnector em uma medula espinhal de ratos torácica aguda e totalmente seccionado se readaptar cortado tocos tecido da medula espinhal, e (2) enchimento de polietilenoglicol do site da SCI em ratos cronicamente lesionados após ressecção da cicatriz. A lesão medular crônica neste modelo é uma transecção medular completa, que foi infligido 5 semanas antes do tratamento. Ambos os métodos têm recentemente alcançado resultados muito promissores e promovido rebrota axonal, invasão celular benéfica e melhorias funcionaisem modelos de roedores de ferimento da medula espinal.
O sistema microconnector mecânica (MMS) é um sistema multi-canal composto de polimetilmetacrilato (PMMA) com um sistema de tubulação de saída para aplicar pressão negativa para o MMS lúmen puxando, assim, os cotos da medula espinhal nos orifícios estruturado em favo de mel. Após a sua implantação em tecido o fosso um milímetro o tecido é sugado para dentro do dispositivo. Além disso, as paredes interiores das MMS são microestruturada para uma melhor adesão do tecido.
No caso da abordagem de ferimento da medula espinal crónicas, tecido da medula espinhal – incluindo a área da lesão a cheio de cicatriz – é ressecado por uma área de 4 mm de comprimento. Após a ressecção da cicatriz microcirúrgico da cavidade resultante é preenchido com polietileno glicol (PEG 600), que se verificou proporcionar um excelente substrato para a invasão celular, revascularização, a regeneração axonal e mesmo a remielinização in vivo compacto.
Introduction
Uma lesão traumática da medula espinal, não só conduz à perda de axónios mas novos resultados em defeitos de tecidos que impedem qualquer resposta regenerativa (para revisão ver 1,2). tecido da medula espinhal muitas vezes é perdido através de degeneração secundária que conduz à formação de cistos ou furos em torno da área da lesão. A maioria das intervenções terapêuticas experimentais focar incompletos danos na medula espinhal como transecção, esmagamento ou contusão lesões parciais, com uma borda restante do tecido saudável. Para lesões completas como totais transecções resultantes de acidentes traumáticos ou intervenções cirúrgicas, tais como ressecções tumorais, apenas a opções de tratamento muito limitadas estão disponíveis hoje 3,4. Após transsecção completa, a tensão mecânica dos resultados dos tecidos em retracção coto espinal, deixando uma pequena abertura na medula espinhal. A maioria das estratégias concentrar em preencher esta lacuna com tecidos, células ou matrizes 5,6.
Aqui, uma estratégia diferenteé apresentada, ou seja, re-adaptação dos tocos separados usando um novo dispositivo microconnector 7. A fim de readaptar os dois cotos, força mecânica tem de ser aplicado como uma ligeira pressão negativa para alcançar este (Figura 1). O sistema microconnector mecânica (MMS) é um sistema multi-canal de polimetilmetacrilato (PMMA) com buracos em forma de favo de mel (Figura 1A), munido de um sistema de tubulação de saída. É implantado tecido na abertura resultante da transecção da medula espinal completa no rato (Figura 1C). Um tubo pode ser ligado a uma bomba de vácuo para aplicar pressão negativa para o MMS (Figura 1D). A pressão puxa os cotos medulares desconectados em os furos em forma de favo de abelha do MMS, que têm paredes microestruturadas para manter o tecido no lugar quando a pressão é libertada (Figura 1B). A tubagem pode ser deixada intacta após a cirurgia e ligado a uma mini-bomba osmótica, a fimsubstâncias para infundir para o núcleo da lesão (Figura 1E-F).
Além de uma transecção aguda da medula espinhal outro tipo de resultados lesão completa da remoção cirúrgica de um tumor espinhal ou uma cicatriz lesão crônica sólida levando a grandes lacunas de tecido de vários milímetros, o que não pode ser superado pelo MMS até agora. A maioria dos pacientes com trauma da espinal medula sofre de lesões crónicas. Nesses pacientes, uma cicatriz totalmente desenvolvido ocupa o núcleo lesão. A remoção cirúrgica da lesão cicatriz é um conceito para o tratamento, que é actualmente investigada após SCI experimental 8,9. Enquanto o procedimento de ressecção em si pode ser realizada sem causar dano adicional considerável, o hiato de tecido resultante tem de ser ligados em ponte com uma matriz adequada que permite e promove a regeneração de tecido e, no caso específico de lesões da medula espinal, a regeneração das fibras nervosas para manter e promover funções locomotoras. isso foiverificaram que de baixo peso molecular, polietileno-glicol (PEG 600) é um material muito adequado para este fim. Sua falta de imunogenicidade e da viscosidade muito baixa permitem uma integração harmoniosa no tecido circundante. A inserção do biopolímero só promove a invasão de células benéficos, incluindo células endoteliais, células de Schwann, periféricos, e os astrócitos, e – muito importante – a regeneração e alongamento dos axónios de descendente e ascendente feixes de fibras, bem como a sua ensheathment por mielina compacta 8. Estas respostas regenerativas foram encontrados para ser acompanhada de longa duração melhorias funcionais. A combinação de ressecção do tecido cicatricial e subsequente implantação de PEG 600 apresenta um meio seguro e simples, mas muito eficaz para atenuar os defeitos de tecidos de medula espinal substanciais.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aqui duas abordagens cirúrgicas diferentes são apresentados para colmatar as lacunas de tecido da medula espinhal após o implante (1) aguda transecção completa e MMS e (2) lesão medular crônica e remoção da cicatriz fibrosa mais implantação de matriz PEG. Ambas as estratégias de levar a conservação de tecidos e de regeneração axonal, bem como a melhoria funcional significativa locomotora dos animais tratados. Para MMS implantação de uma fixação adequada do MMS dentro da medula espinhal pela sutura du…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
German Legal Casualty Insurance (DGUV), Research Commission of the Medical Faculty of the Heinrich-Heine-University
Materials
| PEG 600 Ph Eur | Merck/VWR | 8,170,041,000 | |
| Gelastypt gelatine sponge | sanofi Aventis | PZN-8789582 | |
| Nescofilm Sealant | Roth | 2569.1 | |
| Baytril | Bayer | ||
| Rimadyl (Carpofen) | Pfizer | ||
| Forene (Isoflurane) | Abbvie | ||
| Kodan (skin disinfectant) | |||
| Histoacryl (tissue glue) | |||
| Friedman-Pearson Rongeur, 1 mm cup, straight | Fine Science Tools | 16020-14 | |
| Two-in-one Micro Spatula – 12 cm | Fine Science Tools | 10091-12 | |
| Dumont #7 Forceps – Inox Medical | Fine Science Tools | 11273-20 | |
| Dumont #5/45 Forceps – Inox Medical | Fine Science Tools | 11253-25 | |
| Spinal cord hook | Fine Science Tools | 10162-12 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14078-10 | |
| Clamp | Aesculap | EA016R | |
| Ethicon Vicryl 4-0 | |||
| Bepanthen Augen- und Nasensalbe | Bayer | ||
| Anatomical forceps | Fine Science Tools | 11000-13 | |
| Self-retaining retractor | Fine Science Tools | 17008-07 | |
| Skin clamp | Fine Science Tools | 13008-12 | |
| Aluspray | Selectavet |
Referências
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