CC BY
31
УДК 616-089.843:611-018.46:591.481.1:616-001
Гридта Н.Я., Сертз О.В., Золотоверх О.М., Нахаба О.О., Величко О.М., Веселова О.1.
Експериментальна модель аутотрансплантацп кл1тин мсткового мозку при локальнш мехашчнш травм1 головного мозку
1нститут нейрох!рург!1 !м. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украши, м. Ки!в
Вступ. Сьогодн! актуальними е досл!дження ефективност! трансплантац!! стовбурових кл!тин, зокрема, кл!тин строми к!сткового мозку (КСКМ), здатних диференц!юватись у нервов! кл!тини та в!дновлювати пошкоджен! тканини ЦНС [1-5]. В популяц!ю КСКМ входять ретикулоцити, адипо-цити, остеобласти, макрофаги та ендотел!оцити. До стовбурових кл!тин к!сткового мозку в!дносять колон!еутворююч! одиниц! ф!бробласт!в та мезенх!-мальн! стовбуров! кл!тини.
Ефективн!сть трансплантац!! КСКМ широко вивчають як в експеримент!, так ! в кл!н!чних умо-вах. 1х застосування для л!кування пошкодження ЦНС ефективне при механ!чн!й травм! головного та спинного мозку, !шем!чному ураженн! головного мозку, дем!ел!н!зуючих захворюваннях. Експеримен-ти з трансплантац!! КСКМ проводять переважно з використанням алогенних стовбурових кл!тин, п!сля спрямування !х розвитку за нейрогенним типом в умовах культивування. Трансплантац!я КСКМ з виключенням етапу попереднього культивування може значно прискорити вплив трансплантат!в на репарац!ю пошкоджених тканин головного мозку. Д!я проген!тор!в найб!льш ефективна у ранн!х стад!ях травматичного процесу, в подальшому 11 ефектив-н!сть значно зменшуеться. Такий п!дх!д запоб!гае утворенню гл!ально-сполучнотканинних рубц!в, що утворюються в тканинах головного мозку внасл!док травматичного пошкодження.
Аутотрансплантац!я КСКМ мае значн! переваги у пор!внянн! з використанням донорських алогенних матер!ал!в, оск!льки вона е маловитратною процедурою, не потребуе часу на пошук донор!в та 1х п!дб!р за показниками г!стосум!сност!, визначення нос!йства в!русних агент!в. При цьому виключаються застере-ження морально-етичного характеру.
Для досл!дження впливу аутотрансплантат!в на переб!г травматичного процесу зручно використову-вати модель локального травматичного пошкодження головного мозку, яка характеризуеться простотою виконання, високою в!дтворюван!стю, низьким р!внем вар!ативност! морфолог!чних та функц!ональних ко-релят!в травми та смертност! тварин. Под!бна модель з деякими в!дм!нностями описана в л!тератур! [6].
В л!тератур! немае пов!домлень про методи прижиттевого отримання тканини к!сткового моз-ку для аутотрансплантацп. 1снуюч! модел! [1-5] в експеримент! не можуть бути використан! для визначення ефективност! аутотрансплантац!1 кл!-тин к!сткового мозку в експеримент!. Як правило, КСКМ у гризун!в отримують з к!сткового мозку д!аф!за стегново1 к!стки. Для отримання необх!д-но1 к!лькост! к!сткового мозку тварини забивають, видаляють стегнову к!стку, розчавлюють 11 та вимивають вм!ст д!аф!за.
Мета досл!дження — розробка модел! прижит-тевого в!дбору достатньо1 к!лькост! к!сткового мозку для його негайно1 аутотрансплантац!1 у зону травми головного мозку.
Досл!дження зд!йснене у 15 б!лих безпородних самц!в щур!в в!ком 6 м!с. Вс! ман!пуляц!1 з тварина-ми проводили в!дпов!дно до !снуючих норм б!оетики ввропейсько! конвенц!! про захист хребетних тварин. Для загального знеболювання внутр!шньоочеревинно вводили сум!ш розчин!в ксилазину (10 мг/кг маси т!ла «Sedazm», Biowet, Польща) ! кетам!ну (70 мг/кг маси т!ла, «Calypsol», Gedeon Richter, Угорщина). При необх!дност! подовження наркозу досягали шляхом додаткового внутр!шньоочеревинного введення розчину кетам!ну.
Травму головного мозку у д!лянц! л!во1 лобово-пар!етально1 д!лянки кори наносили за допомогою високооборотного стоматолог!чного бора. Тварин ф!ксували на операц!йному стол! черевцем вниз звичним методом. Попередньо поголену ! змочену розчином антисептика шк!ру на поверхн! голови роз-с!кали вздовж середньо! л!н!!, довжина розр!зу 2,5-3 см. Апоневроз в!дшаровували в!д поверхн! к!стки. У проекц!1 зазначено1 д!лянки черепа накладали фре-зовий отв!р високооборотним стоматолог!чним бором (10000 об./хв) з гол!вкопод!бною фрезою. В!дразу п!с-ля перфорац!! к!стки фрезу занурювали на глибину 5 мм в!д зовн!шньо! поверхн! к!стки ! утримували в такому положенн! за тако1 само1 частоти оберт!в протягом 3 с. П!сля призупинення венозно1 кровотеч! рану прикривали стерильною салфеткою.
В л!в!й стегнов!й д!лянц! п!сля гол!ння та об-роблення розчином йоду проводили л!н!йний розр!з шк!ри вздовж ос! стегново1 к!стки, яку визначали пальпаторно. На в!др!зку довжиною 5 см розс!кали поверхнев! м'язи в д!лянц! !х ф!ксац!! до стегново! к!стки. Обережно скелетували 11 латеральну по-верхню, без переходу на д!лянку заднього ребра та мед!альну поверхню, оск!льки саме у цих д!лянках розташований судинно-нервовий пучок. Незначна кровотеча припинялася мимов!льно. На поверхн! стегново! к!стки вздовж 11 ос! накладали 4 фрезов! отвори до д!аф!зарно1 частини, як! одразу з'еднували один з одним, формуючи жолобопод!бне в!кно у по-рожнину д!аф!за.
За допомогою стоматолог!чно! лопатки видаляли необх!дну к!льк!сть к!сткового мозку разом з тра-бекулами к!стки, вкритими ретикулярною сполуч-нотканинною вистилкою. Розм!ри к!сткових трабе-кул не перевищували 1 мм. Життездатн!сть кл!тин к!сткового мозку анал!зували шляхом використання барвника трипанового синього.
За допомогою з!гнутого по ребру офтальмолог!ч-ного п!нцета фрагменти отриманого к!сткового мозку об'емом 2-3 мм3 негайно вводили через сформований
фрезовий OTBip глибиною 2 мм у дшянку травматичного пошкодження кори.
М'язи та шкipу над оперованою стегновою Kic-ткою закривали двома рядами вузлових швiв, при цьому пpоcтip, що утворився мiж апоневрозом та дермою, обробляли порошком стрептоциду. Oбидвi дiлянки обробляли розчином антисептиюв.
Проводили антибактеpiальну теpапiю шляхом внутршньом'язового введення водного розчину бщилшу-3. Тварин пicля оперативних втручань утримували у примщенш при темпеpатуpi повгтря +30°С до повного виходу 1х з наркозу.
Впровадження розробленого методу негайно! прижиттево! аутотранотлантацп КСКМ щуpiв дозволяв проводити подальшi морфолопчш, бiохiмiчнi, бiофiзичнi доcлiдження, а також вивчати поведш-ковi реакцп доадщних тварин у piзнi cтpоки шаля аутотранотлантацп з метою доcлiдження механiзмiв вiдновлення порушених функцiй ЦНС. Летальшоть тварин протягом екcпеpименту не перевищувала 15%. Кiлькicть нежиттездатних клiтин в аутотранотлан-татах КСКМ не перевищувала 10-20%.
Запропонований метод прижиттевого вщбору та аутотражплантацп КСКМ в зону травматичного пошкодження головного мозку мае ряд переваг у поpiвняннi з icнуючими моделями.
1. Можлив^ть прижиттевого вiдбоpу КСКМ у ш^в.
2. Можливicть негайно! аутотранотлантацп КСКМ в зону пошкодження головного мозку щуpiв.
3. Доступн^ть та легка вiдтвоpювaнicть, низька cмеpтнicть тварин.
Це дозволяе викоpиcтовувaти метод для вивчен-ня ефективноcтi аутотранотлантацп КСКМ у piзнi cтpоки шадя ураження головного мозку.
Список лггератури
1. Крик В.М. Вплив тратеплантаци клгтин кicткового мозку молодих донорщ на функщю шунно! cиcтеми у мишей р1зного вшу в р1зш термши пicля опромшення / В.М. Крик // Пробл. старения и долголетия. — 2008.
— Т.17, №3. — С.271-278.
2. Цымбалюк В.И. Сравнительная оценка результатов трангалантации криокожервированных эмбриональных нервных клеток и клеток стромы костного мозга, индуцированных в нейробласты, в область экгаери-ментального эпилептичежого очага / В.И. Цымбалюк, О.В. Кочин // Укр. нейрохфург. журн. — 2005. — №4.
— С.85-89.
3. Получение нейробластов из клеток стромы костного мозга и их клиничежое применение при некоторых заболеваниях нервной cиcтемы / В.А. Яворжая, Н.П. Волошина, В.В. Хвжюк [и др.] // Укр. нейрохфург. журн.
— 2006. — №4. — С.89-95.
4. Eglitis M.A. Hematopoietic cells differentiate into microglia and macroglia in the brains of adult mice / M.A. Eglitis, E. Mezey // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1997. — V.94.
— P.4080-4085.
5. Sanchez-Ramos J. Adult bone marrow stromal cells differentiate into neural cells in vitro / J. Sanchez-Ramos, S. Song, F. Cardozo-Pelaez [et al.] // Experim. Neurol.
— 2000. — V.164, N2. — P.247-258.
6. Пат. 57314 Укра!на, МПК 7 А61В17/00, А 61К35/12. Споиб моделювання вщкрито! проникаючо! дозовано! черепно-мозково! травми у екгаериментальних тварин / А.П. Енглез1, Ю.П. Верхоглядов, О.Г. Хохлов, Ю.Д. Тгтов; заявник i патентовлагаик ДУ «1нститут нейрохфургп 1м. А.П. Ромоданова НАМН Украши». — №2002086425; заявл. 01.08.02; опубл. 16.06.03.Бюл. №6.
Одержано 16.04.09
Гридта Н.Я., Сертз О.В., Золотоверх О.М., Нахаба О.О., Величко О.М., Веселова O.I.
Експериментальна модель аутотрансплантацп клггин шсткового мозку при локальнш мехашчнш травм1 головного мозку
1нститут Heépoxipypri'i ¡м. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украши, м. Ки:в Представлена модель аутотрансплантацп клгтин юсткового мозку в пошкоджену зону головного мозку щypiв, придатна для проведення морфолопчних, бioхiмiчних, пoвeдiнкoвих та шших дocлiджeнь у лабораторних тварин. Актуальшсть розробки експериментально: мoдeлi полягае у можливосл прижиттевого вiдбopy клiтин юсткового мозку та одночасно: негайно: трансплантацп в ypажeнi тканини головного мозку без пpoмiжнoгo етапу культивування клгтин.
Ключов1 слова: клтини строми тсткового мозку, прижиттеве отримання тсткового мозку, аутотранспланта^я, модель мехатчноъ травми головного мозку.
Гридина Н.Я., Серкиз О.В., Золотоверх А.М., Нахаба А.А., Величко О.Н., Веселова О.И.
Экспериментальная модель аутотрансплантации клеток костного мозга при локальной механической травме головного мозга
Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины, г. Киев Представлена модель аутотрансплантации клеток костного мозга в зону травмы головного мозга крыс, которую можно применить для проведения морфологических, биохимических, поведенческих и других исследований у лабораторных животных. Актуальность создания экспериментальной модели состоит в возможности прижизненного отбора клеток костного мозга и трансплантации в поврежденные участки головного мозга без этапа культивирования.
Ключевые слова: клетки стромы костного мозга, прижизненное получение костного мозга, аутотрансплантация, модель механической травмы головного мозга.
Gridina N.Ya, Serkiz O.V., Zolotoverkh A.M., Nakhaba A.A., Velichko O.N., Veselova O.I.
The experimental model of bone marrow cells autotransplantation at local mechanical brain trauma
Institute of neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov of National Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kiev The model of bone marrow cells autotransplantation in area of brain trauma of rats that can be used for morphological, biochemical, behavioral and other researches providing on laboratory animals is submitted. The actuality of experimental model creation consists in opportunity of a lifetime fence of bone marrow cells and their transplantation into brain damaged areas without previous cultivation.
Key words: bone marrow stromal cells, lifetime reception of bone marrow, autotransplantation, model of brain mechanical trauma.
Коментар
до статтi Грид'шо)' Н.Я. i ст'вавтор/'в «Експериментальна модель аутотрансплантацп кл¡тин юсткового мозку при локальнш мехашчнш травмi головного мозку»
Пошук ефективних методiв лкування черепно-моз-ковоТ травми (ЧМТ) е актуальним питанням сучасноТ нейротравматологп. Одним з можливих напрямюв лку-вання травматичного ураження мозку може бути ^тинна терашя — метод, що передбачае той чи шший рiзновид трансплантацп живих кл^ин з лкувальною метою.
Автори пропонують експериментальну модель аутотрансплантацп кл^ин юсткового мозку для лкування вщкритого поранення головного мозку в експериментк Слщ зауважити, що термш «модель», як правило, застосовують щодо вщтворення патолопчних стажв. У такш ситуацп йдеться про пропозищю нового способу лкування на моделi вщкритого проникаючого поранення головного мозку. Прослше було б назвати матерiал як «Аутотрансплантащя клггин юсткового мозку при локальнш мехашчнш травмi головного мозку».
Наведений споаб лкування, який ппотетично може мати позитивний лкувальний ефект в експерименл, проте, результалв оцшки лкувального потенщалу методу немае. Автори лише констатують, що розроблений метод «дозволяе проводити подальшм морфолопчш, бiохiмiчнi, бiофiзичнi дослщження, а також вивчати поведiнковi реакцп дослщних тварин у рiзнi строки шсля аутотрансплантацп з метою дослщження механiзмiв вщновлення порушених функцш ЦНС». На наш погляд, у спецiалiзова-ному нейрохiрургiчному виданн слщ публкувати не нау-ковi ппотези, що е неперевiреними, а готовi результати дослщження впливу пропонованого методу на переб^ ЧМТ в експерименл, що дозволить прогнозувати його терапевтичш перспективи.
В.В. Бёошицький, канд. мед. наук, л/'кар-нейрох/'рург вддёення нейротравми 1нституту нейрох/'рургп ¡м. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украши
