यहाँ, हम एक बिजली के तंत्रिका उत्तेजक की मदद से आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका निकटता में ऑटोलॉगस मांसपेशी व्युत्पन्न स्टेम कोशिकाओं इंजेक्षन करने के लिए एक प्रोटोकॉल मौजूद. इस उपंयास तकनीक घोड़े आवर्तक स्वरयंत्र न्यूरोपैथी के उपचार के लिए उपयोगी हो सकता है ।
आवर्तक स्वरयंत्र न्यूरोपैथी (RLN) सामान्यतः घोड़ों को प्रभावित करता है और असामान्य श्वसन ध्वनियों और व्यायाम असहिष्णुता की विशेषता है. आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका ग्रासलेल्या के घावों से पता चलता है । demyelinated नसों में स्टेम सेल लगाने का लाभ विभिन्न पशु मॉडलों में प्रदर्शित किया गया है । अध्ययन का उद्देश्य व्यवहार्यता और ऑटोलॉगस मांसपेशी के एक पेरि-ंयूरॉन इंजेक्शन की सुरक्षा का परीक्षण किया गया mesenchymal स्टेम कोशिकाओं स्वस्थ घोड़ों में बाईं आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका को एक विद्युत तंत्रिका उत्तेजित करता है का उपयोग करके ।
मांसपेशी-व्युत्पंन कोशिका स्टेम triceps मांसपेशी से एक अर्द्ध स्वचालित 14 ग्राम बायोप्सी सुई के साथ मांसपेशी ऊतक के 20 मिलीग्राम नमूना द्वारा पांच स्वस्थ Standardbred घोड़ों से प्राप्त कर रहे हैं । गला के आंदोलनों ऊपरी airway वीडियो एंडोस्कोपी के माध्यम से निगरानी कर रहे हैं । बाईं आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका एक अछूता तंत्रिका ब्लॉक सुई के साथ संपर्क किया है । तंत्रिका उत्तेजना लागू किया जाता है, 2 mA में शुरू, और बाईं arytenoid के सफल अपहरण पर नजर रखी है । उत्तेजना की तीव्रता उत्तरोत्तर कम होती जाती है. जब मोटर प्रतिक्रिया का एक नुकसान ०.५ mA पर मनाया जाता है, 107 ऑटोलॉगस मांसपेशी व्युत्पंन स्टेम कोशिकाओं इंजेक्ट कर रहे हैं । दो परीक्षकों, जो समय बिंदु पर अंधा कर रहे हैं, स्कोर घोड़ों के स्वरयंत्र समारोह के उपचार से पहले और 1 दिन, 7 दिन, और 28 दिन कोशिकाओं के इंजेक्शन के बाद । एक छठे घोड़े में, 2% lidocaine के 1 मिलीलीटर आगे सुई की सही स्थिति की पुष्टि करने के लिए इंजेक्शन है । इससे वामपंथी arytenoid उपास्थि का अस्थायी पक्षाघात हो जाता है.
इस अध्ययन से साबित होता है कि आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका एक विद्युत तंत्रिका उत्तेजितकर्ता की मदद से संपर्क किया जा सकता है और कि तंत्रिका की बिजली की उत्तेजना अच्छी तरह से घोड़ों द्वारा सहन कर रहा है । स्वरयंत्र समारोह का कोई संशोधन स्टेम सेल के इंजेक्शन के बाद घोड़ों में से किसी में मनाया गया । इसके अलावा अध्ययन एक पेरि के प्रभाव का वर्णन करने के लिए आयोजित किया जाना चाहिए-ऑटोलॉगस मांसपेशी के ंयूरॉन इंजेक्शन व्युत्पंन mesenchymal RLN से पीड़ित घोड़ों को स्टेम कोशिकाओं ।
RLN arytenoid पक्षाघात की डिग्री बदलती द्वारा विशेषता घोड़ों में ऊपरी airway की एक आम विकृति है । गला के बाईं ओर सबसे अधिक प्रभावित है । रोग के प्रसार के कुछ घोड़े की आबादी में ३५% तक पहुंच सकते हैं । यद्यपि कई परिकल्पनाओं ने इस रोग के एटियलजि और रोगजनन को समझाने की कोशिश की, पर RLN का सही कारण अनिश्चित बना रहता है. विकृति ग्रासलेल्या के घावों के साथ आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका की एक बाहर axonopathy के रूप में वर्णित है, लेकिन यह भी remyelination के कुछ डिग्री । इस axonopathy आंतरिक स्वरयंत्र मांसपेशियों और सहवर्ती शोष1,2के वितंत्रीभवन की ओर जाता है । इस विकृति अक्सर धीरे प्रगतिशील है और प्रभावित पक्ष3के arytenoid अपहरण की कुल हानि के लिए नेतृत्व कर सकते हैं ।
प्रभावित घोड़े व्यायाम के दौरान असामान्य श्वसन ध्वनियों का उत्सर्जन करते हैं और कभी-कभार, अधिक गंभीर मामलों में व्यायाम असहिष्णुता दिखाते हैं । निश्चित निदान एक गैर बेहोश खड़े घोड़े पर इंडोस्कोपिक परीक्षा द्वारा किया जाता है, जहां स्वरयंत्र अपहरण का एक आंशिक या कुल नुकसान मनाया1,2,4है । वर्तमान में, सबसे आम उपचार laryngoplasty (भी “टाई-बैक” के रूप में जाना जाता है), जो कभी-कभार एक ventriculo-cordectomy के साथ जुड़ा होता है । हालांकि इन सर्जरी की समग्र सफलता दर उत्कृष्ट5को अच्छा माना जाता है, के बाद ऑपरेटिव जटिलताओं बहुत आम हैं । सबसे आम जटिलता अपहरण की एक क्रमिक नुकसान है । बार्नेट एट अल. 6 पहले छह सप्ताह के भीतर कम से कम ७६% घोड़ों की सर्जरी के बाद अपहरण के एक ग्रेड का नुकसान की सूचना दी । अन्य जटिलताओं, जैसे कृत्रिम अंग अंग विफलता, खाँसी, और airway संदूषण, भी सूचित कर रहे हैं5.
Mesenchymal स्टेम सेल (MSCs) अनुसंधान और अभ्यास में एक दशक से अधिक के लिए घोड़े की दवा का एक हिस्सा रहा है, हालांकि उनकी दक्षता पर सिद्ध अध्ययन अभी भी दुर्लभ हैं । दो सबसे अधिक वयस्क mesenchymal के शोषित सूत्रों के घोड़ों में स्टेम सेल अस्थि मज्जा और वसा ऊतक7हैं । दोनों नमूना तकनीक अपेक्षाकृत आक्रामक है और हमेशा कोशिकाओं की एक पर्याप्त संख्या के लिए नेतृत्व नहीं है । हाल ही में, Ceusters एट अल । 7 धारीदार मांसपेशी ऊतक, जो एक कम इनवेसिव microbiopsy तकनीक द्वारा प्राप्त की है से व्युत्पंन स्टेम कोशिकाओं की संस्कृति का वर्णन किया ।
MSCs स्व-नवीकरण, स्व-सृजन, multipotency, और विभेद७,८में सक्षम हैं. उनकी क्षमता वसा, हड्डी, मांसपेशियों के सभी मध्य त्वक स्तर वंश में अंतर करने के लिए, और उपास्थि अब अच्छी तरह से9की स्थापना की है. हालांकि, विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में, वे गैर-mesenchymal वंश जैसे न्यूरॉन्स, astrocytes, और परिधीय तंत्रिका तंत्र के myelinating कोशिकाओं और रीढ़ की हड्डी9,10में अंतर कर सकते हैं । MSCs पहले से ही कई न्यूरोपैथी मॉडल में इस्तेमाल किया गया है10,11. अपने को पुनर्जीवित तंत्रिका ऊतक के क्षेत्रों में विस्थापित और तंत्रिका कोशिकाओं को पुनर्जीवित करने की क्षमता एक प्रणालीगत और स्थानीय प्रशासन11के बाद प्रदर्शन किया गया है । इसके अलावा, Schwann की तरह MSCs से व्युत्पंन कोशिकाओं मैक्रोफेज भर्ती करने के लिए सेलुलर मलबे को हटाने और neurotrophic axonal विकास और9remyelination को बढ़ावा देने के कारकों स्रावित कर सकते हैं ।
इस अध्ययन का उद्देश्य एक तंत्रिका उत्तेजित करने की तकनीक का वर्णन है-मांसपेशी की निर्देशित इंजेक्शन-व्युत्पंन ऑटोलॉगस स्वस्थ घोड़ों में बाईं आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका के पास स्टेम कोशिकाओं । आमतौर पर, एक तंत्रिका उत्तेजित करने के लिए एक इंजेक्शन सुई से जुड़ा है कि क्षेत्र के लिए स्थानीय निश्चेतक लागू करने के क्रम में परिधीय नसों के इलेक्ट्रो स्थानीयकरण के लिए प्रयोग किया जाता है12. एक कमजोर प्रत्यक्ष वर्तमान आवेग एक मोटर प्रतिक्रिया पैदा करने के लिए तंत्रिका को निकटता में आपूर्ति की है. इस मोटर प्रतिक्रिया का उत्पादन करने की क्षमता कई मापदंडों पर निर्भर करता है, जैसे सुई के प्रवाहकीय क्षेत्र, ऊतक के किसी भी प्रतिबाधा, वर्तमान लागू, पल्स अवधि, और सुई से तंत्रिका को दूरी. सुई के बाकी अछूता है, जबकि तंत्रिका उत्तेजित सुई सुई की नोक पर एक बहुत ही सीमित प्रवाहकीय क्षेत्र के लिए तैयार कर रहे हैं । इस डिजाइन को ठीक तंत्रिका स्थानीयकरण में मदद करता है । आधुनिक तंत्रिका उत्तेजितताओं ऊतक impedances अलग करने के लिए अनुकूल है और मशीन पर लगातार amperage सेट उद्धार । इसके अलावा, सबसे मशीनों ०.१ एस की एक पल्स अवधि का उपयोग करें, ताकि समाप्त मापदंडों वर्तमान लागू कर रहे हैं और सुई के लिए दूरी. सुई के बीच संबंध-तंत्रिका दूरी और वर्तमान के लिए एक मोटर प्रतिक्रिया उत्पादन आवश्यक है Coulomb कानून द्वारा वर्णित है: ई = kQ/ जहां ई आवश्यक उत्तेजना प्रभारी है, कश्मीर है Coulomb निरंतर, क्ष ंयूनतम आवश्यक उत्तेजना प्रभारी है, और आर दो इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी है । तंत्रिकाओं के इलेक्ट्रो-स्थानीयकरण में, दो इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी के लिए सुई-तंत्रिका दूरी12माना जाता है. विद्युत प्रभारी सुई के व्युत्क्रम वर्ग के नियम के बाद फैलने वाली तंत्रिका दूरी13। नैदानिक अभ्यास से पता चला है कि मोटर तंत्रिका उत्तेजना ०.५ मा अत्यधिक सफल तंत्रिका ब्लॉक करने के लिए संबंधित है और कम धाराओं में मोटर संकेत का नुकसान है कि आकस्मिक intraneuronal इंजेक्शन प्रशासन से उपयोगकर्ता को रोकने जाएगा. इस अध्ययन का उद्देश्य घोड़ों की सीमित संख्या में इस तकनीक की व्यवहार्यता और सुरक्षा का परीक्षण करना है । यदि व्यवहार्यता और इस तकनीक की सुरक्षा की पुष्टि कर रहे हैं, यह आसानी से प्रभावित घोड़ों को हस्तांतरित किया जा सकता है । इसके अलावा, घोड़े RLN परिधीय अपक्षयी न्यूरोपैथी के लिए एक मॉडल के रूप में सेवा कर सकते हैं ।
इस प्रोटोकॉल मांसपेशी के सफल आवेदन-व्युत्पंन ऑटोलॉगस एक तंत्रिका उत्तेजित करता है-निर्देशित दृष्टिकोण का उपयोग घोड़ों में आवर्तक स्वरयंत्र नसों को स्टेम कोशिकाओं का वर्णन । मांसपेशी microbiopsy नमूना की फसल के रूप में के रूप में अच्छी तरह से अलगाव, संस्कृति, और स्टेम कोशिकाओं के लक्षण वर्णन, से पहले विस्तार से वर्णित किया गया है, जबकि एक परिधीय तंत्रिका को निकटता में इन कोशिकाओं के इंजेक्शन मूल है । एक विद्युत तंत्रिका उत्तेजितकर्ता के साथ तंत्रिका के विद्युत स्थानीयकरण वर्तमान अध्ययन के लिए सेवा की है और आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका को सीधे निकटता में mesenchymal स्टेम कोशिकाओं इंजेक्षन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था । मोटर रिस्पांस nasopharynx के माध्यम से वीडियो एंडोस्कोपी द्वारा निगरानी की गई । सुई की पोजीशनिंग प्रक्रिया के दौरान, अन्य नसों उत्तेजित थे, इसी आंदोलन एंडोस्कोपी स्क्रीन पर दिखाई दे रहा था । आवर्तक स्वरयंत्र तंत्रिका की एक सफल उत्तेजना arytenoid उपास्थि की ठेठ अपहरण की विशेषता थी. एक घोड़ा में, स्थानीय संवेदनाहारी arytenoid मांसपेशी के एक क्षणिक पक्षाघात प्रेरित करने के लिए इंजेक्शन था । हालांकि तंत्रिका को निकटता में कोशिकाओं के सफल आरोपण वर्तमान अध्ययन में विशेष रूप से परीक्षण नहीं किया गया है, एक कम वर्तमान में तंत्रिका और इंजेक्शन के इलेक्ट्रो स्थानीयकरण साबित कर दिया कि स्टेम सेल तंत्रिका के पास लागू किया गया । तंत्रिका को injectate की निकटता आगे एक सफल मोटर एक स्थानीय संवेदनाहारी के एक इंजेक्शन द्वारा प्रेरित ब्लॉक द्वारा प्रदर्शन किया गया था ।
शेष पांच घोड़ों में, पहली उत्तेजना से समय तक सफल स्टेम सेल 3 से 12 मिनट के विभिंन इंजेक्शन से अलग किया गया है, जो बिजली की उत्तेजना के साथ उनके अनुपालन में वृद्धि हुई प्रक्रिया के दौरान थोड़ा बेहोश थे । घोड़ों में से कोई भी एक समय में प्रतिकूल प्रतिक्रिया नहीं दिखाया, यह दर्शाता है कि उत्तेजना की अवधि के लिए अगर अच्छा सुई स्थिति प्राप्त करने के लिए आवश्यक लंबे समय तक किया जा सकता है । एक खड़ी सीखने की अवस्था अगर ऑपरेटर नियमित रूप से इस तकनीक का उपयोग कर रहा है और अलग शरीर रचना विज्ञान के साथ घोड़ों की एक बड़ी संख्या में मनाया जाने की उंमीद है ।
घोड़ों को आमतौर पर RLN, जो छोड़ दिया arytenoid उपास्थि असामान्य श्वसन ध्वनियों और व्यायाम असहिष्णुता के लिए अग्रणी के पक्षाघात की डिग्री बदलती द्वारा विशेषता है से पीड़ित हैं । प्रभावित नसों के एक प्रोटोकॉल परिधीय न्यूरोपैथी के विशिष्ट घावों से पता चलता है16. परिधीय न्यूरोपैथी के परिधीय तंत्रिका क्षति बिगड़ा उत्तेजना, आंदोलनों, या अंग कार्यों के लिए अग्रणी के विभिन्न प्रकार का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया शब्द है । कारण अत्यधिक चर रहे है और मधुमेह शामिल हो सकते हैं, पोषक तत्वों की कमी, विशिष्ट दवाओं के साथ एक इलाज, एक दर्दनाक चोट, ischemia, या एक संक्रमण, या वे अज्ञातहेतुक हो सकता है । कारण से स्वतंत्र, परिधीय न्यूरोपैथी शेयर आम histopathological संकेत, जैसे Wallerian अध…, बाहर का axonopathy, या फॉल्ट ग्रासलेल्या. यह दिखाया गया है कि mesenchymal के प्रशासन स्टेम कोशिकाओं क्षतिग्रस्त परिधीय नसों के लिए उनके उत्थान के लिए फायदेमंद हो सकता है; हालांकि, अंतर्निहित तंत्र अच्छी तरह से समझ में नहीं आ रहे हैं । परंपरागत रूप से, हम मानते है कि mesenchymal स्टेम सेल केवल वसा, मांसपेशियों, उपास्थि, और अस्थि ऊतक के progenitors में अंतर होगा, लेकिन विशिष्ट शर्तों के तहत, वे myocytes में अंतर करने के लिए दिखाया गया है17, astrocytes18 , और परिधीय19 और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र19के myelinating कोशिकाओं । के दौरान एक इन विट्रो संस्कृति में , neuropeptides के लिए एक जोखिम mesenchymal स्टेम कोशिकाओं के अंतर न्यूरॉन्स21,22को व्यक्त कोशिकाओं में भेदभाव एहसान होगा. vivo अध्ययन में कई तंत्रिका पुनर्जनन और sciatic तंत्रिका चोट10,23के चूहे मॉडल में एक कार्यात्मक वसूली पर mesenchymal स्टेम कोशिकाओं के लाभकारी प्रभाव का प्रदर्शन किया है । यह शायद अनुकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों के कारण होता है जो ऊतक-विशिष्ट कोशिकाओं के24में स्टेम कोशिकाओं के विभेद में योगदान करते हैं । भविष्य के अध्ययन भी RLN-प्रभावित घोड़ों में पूर्व विभेदित कोशिकाओं के प्रशासन के लिए इस तकनीक की जांच करनी चाहिए ।
हमारे ज्ञान का सबसे अच्छा करने के लिए, यह पहली रिपोर्ट है कि एक तंत्रिका उत्तेजक के उपयोग के लिए एक परिधीय तंत्रिका स्थानीयकरण के लिए यह में एक विशिष्ट उपचार सुई का वर्णन है । विभिन्न प्रजातियों में अन्य परिधीय तंत्रिका विकृतियों, जैसे neuropathic दर्द, तंत्रिका25,26के लिए निकटता में स्टेम सेल के प्रशासन द्वारा इलाज किया जा सकता है । भविष्य के अध्ययन नैदानिक रोगियों में इस तकनीक के प्रभाव का परीक्षण और माइग्रेशन के जोखिम और इंजेक्शन कोशिकाओं के भेदभाव की क्षमता की जांच करनी चाहिए ।
The authors have nothing to disclose.
अध्ययन में मोंट-le-सोइए घोड़े अनुसंधान केंद्र द्वारा वित्त पोषित किया गया है ।
Detomidine (Domidine) | Dechra | sold through pharmacy | |
Lidocaine (Xylocaine) | Movianto | sold through pharmacy | |
TOF Watch S (Nerve stimulator) | Alsevia | 79950161 | |
TSK Starcut (Biopsy needle) | STSK laboratory | SAG – 14090C | |
Electrostimulation needle | Pajunk | 001185-79 | |
DMEM – F12 (culture medium) | Lonza | LO BE12-719F | |
Heat inactivated FBS | Life technologies | 10500 | |
Penicillin-streptomycin | Lonza | DE17-602E | |
Amphotericin B (Fungizone) | Lonza | 17-836E | |
Phospate buffered saline | Lonza | LO BE17-512F | |
24-multiwell dish | Corning | 3524 | |
Trypsin | Life technologies | 12604 | |
HBSS | Lonza | LO BE10-508F | |
Percoll PLUS | GE Healthcare | 17544502 | |
NaCl | Sigma | S8776 | |
T-25cm² flasks | Nunclon | 136196 | |
T-175 cm² flasks | Nunclon | 178883 | |
Cryostore CS5 | Biolife solutions | 205373 |