CC BY
92
20. Nozaki K. Selection of semi-sitting position in neurosurgery: Essential or preference? World Neurosurg. 2013. Feb. 9, Epub ahead of print. S. 1878—8750.
21. Porter J.C., Pidgeon C., Cunningham A.J. The sitting position in neurosurgery: a critical appraisal. Br. J. Anaesth. 1999; 82: 117—28.
22. Simon S.D. Understanding the odds ratio and the relative risk. J. An-drol. 2001; 22 (4): 533—6.
23. StandeferM., Bay J.W., TrussoR. The sitting position in neurosurgery: a retrospective analysis of 488 cases. Neurosurgery. 1984; 14: 649—58.
24. Theodosopoulos P.V, Marco E., Applebury C., Lamborn K.R., Wil-
son C.B. Predictive model for pain recurrence after posterior fossa surgery for trigeminal neuralgia. Arch. Neurol. 2002; 59 (8): 1297—302.
25. Toung T., Donham R.T., Lehner A., Alano J., Campbell J. Tension pneumocephalus after posterior fossa craniotomy: a report of four additional cases and review of postoperative pneumocephalus. Neurosurgery. 1983; 12: 164—8.
26. Tronnier V.M., Rasche D., Hamer J., Kunze S. Neurosurgical therapy of facial neuralgias. Schmerz. 2002; 16 (5): 404—11.
Поступила 15.05.13
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013
УДК 616.8-009.7-085.84-06:616.834.4]-092.9
М. Аронс1, М. Пилмане2, Э. Василевские1, А. Щеголев3, И. Эванс1
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СПИНАЛЬНЫХ ГАНГЛИЯХ ДОМАШНИХ СВИНЕЙ ПОСЛЕ ПУЛЬСОВОЙ РАДИОЧАСТОТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ
Ютделение по лечению боли Университетской клинической больницы им. П. Страдыня, Рига, Латвия; 2Институт анатомии и антропологии Университета им. П. Страдыня, Рига, Латвия; 3Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова,
Санкт-Петербург, Россия
Пульсовая радиочастотная стимуляция (ПРС) является минимально инвазивной процедурой, которую применяют для лечения хронической боли, не поддающейся консервативной терапии. Эффективность ПРС была многократно продемонстрирована в ходе ряда хорошо организованных рандомизированных контролирумых исследований, однако механизм действия данной методики до сих пор полностью не выяснен. Целью нашего исследования являлись выявление морфологических изменений в свином спинальном ганглии (СГ) и анализ экспрессии биомаркеров ганглиоцитами последнего после обработки ПРС.
Материал и методы. Экспериментальное исследование было выполнено на трех домашних свиньях. ПРС СГ проводили под рентгенологическим контролем с применением общей анестезии. Стимуляции подвергли 4 случайно выбранных СГ (образца) у каждого животного на уровнях L——LIV Расположенные с противоположной стороны ганглии использовали в качестве контрольных. Через 1 мес после процедуры животных подвергали эвтаназии. Макропрепарат поясничного отдела позвоночника на 1 мес помещали в 10% раствор формальдегида для фиксации. В последующем ганглии были препарированы, пропитаны парафином и микротомированы. Полученные срезы толщиной 3 мкм в последующем были заключены под покровное стекло. Ткани были обработаны с применением стандартных иммуногистохимических методов для выявления следующих биомаркеров: нейрофиламенты (НФ), глиальный фибриллярный кислотный белок (ГФКБ), белок теплового шока 70 (БТШ-70). Интенсивность апоптоза исследовали с помощью метода TUNEL.
Результаты. В подвергшихся радиочастотной обработке СГ количество клеток, экспрессия НФ (26,0 ± 3,0 против 16,1 ± 3,3; p < 0,05), ГФКБ (12,0 ± 1,3 против 3,2 ± 0,9; p < 0,05) и БТШ-70 (10,0 ± 1,6 против 4,2 ± 1,0; p < 0,05) были выше, чем в контрольных образцах. В обоих образцах была также отмечена иммунореактивность глиоцитов. Различия в интенсивности апоптоза между обработанными ПРС и контрольными образцами не были статистически значимы (20,0 ± 4,0 и 18,0 ± 4,0 соответственно; p = 0,35).
Выводы. 1. ПРС СГ в поясничном отделе позвоночника повышает экспрессию таких цитоскелетных факторов нервной ткани, как НФ и ГФКБ, что позволяет предположить активацию процессов регенерации ганглиоцитов через 1 мес после процедуры. 2. Через 1 мес после ПРС в СГ значительно увеличивается экспрессия БТШ-70, которая указывает на клеточную активность, уменьшение оксидативного стресса. 3. Одинаковое количество апоптозных клеток в СГ после ПРС и в контрольных ганглиоцитах указывает на замедляющую роль стимуляции на программируемую смерть клетки и стимуляцию клеточного выживания.
Ключевые слова: пульсовая радиочастотная стимуляция, морфология, спинальный ганглий, факторы роста, апоптоз, маркеры клеточного стресса.
MORPHOLOGICAL CHANGES IN THE LUMBAR DORSAL ROOT GANGLION OF THE DOMESTIC PORCINE
AFTER PULSED RADIOFREQUENCY
Mihails Arons1, Mara Pilmane2, Edgars Vasilevskis1, Aleksey Shchegolev 3, Irina Evans1
1Riga Stradins University Hospital, Pain Clinic, Riga, Latvia, 2Riga Stradins University, Institute of Anatomy and Anthropology, Riga, Latvia, 3 Kirov Military Medical Academy, Saint-Petersburg, Russia Pulsed radiofrequency (PRF) is a percutaneous minimal invasive procedure that can be used when conservative pain therapy methods have been ineffective. The effectiveness of PRF was demonstrated in various good quality randomized control studies, but mechanisms of action are still unclear. The aim of our study is to analyse the histological effects of PRF on the domestic porcine dorsal root ganglion (DRG), and evaluate the expression of biomarkers in gangliocytes.
3 domestic porcines were investigated. Under general anaesthesia and X-ray control, DRG PRF was performed. Four lumbar DRGs (L1, L2, L3, L4) were randomly treated. The opposite side DRGs was used as control. One month after the procedure the animal was euthanized. The lumbar region of the spine was placed in 10% formaldehyde for a month. After this fixation DRG samples were prepared for slide analysis. They were embedded in paraffin in order to obtain 3pm thick sections, which were then cut by microtome and collected on slide glasses. Using standard immunohistochemical
26
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ № 4, 2013
reactions, the materials were tinted to define biomarkers NF, GFAP, Hsp-70 expression and apoptosis by TUNEL kit. The number of cells with NF (26,0 ± 3,0 vs 16,1 ± 3,3; p<0,05), GFAP (12,0 ± 1,3 vs 3,2 ± 0,9; p<0,05) and Hsp-70 (10,0 ± 1,6 vs 4,2 ± 1,0; p<0,05) expression, were larger in the PRF side comparing with the control side. Additionally, glial cells in spinal ganglia of both sides demonstrated immunoreactivity. The instances of apoptosis were not significantly different, in statistical terms, between the control and experimental sides (18,0 ± 4,0 vs 20,0 ± 4,0; p=0,35).
PRF in spinal gangliocytes of lumbar region increases neural tissue cytoskeleton factors like NF and GFAP suggesting about active regeneration processes into the cells 1 month after the procedure. Spinal gangliocytes one month after PRF treatment notably increases Hsp-70 expression suggesting about activation of cellular activity and inhibitory role reducing of oxidative stress. Similar number of apoptotic cells in spinal ganglia of lumbar region after PRF and control side suggests about inhibitory role of PRF on programmed cell death and stimulation of cell survival.
Key words: pulsed radiofrequency, morphology, dorsal ganglion root, growth factors-apoptosis, stress markers.
Введение. На сегодняшний день в альгологии применяется два типа инвазивных процедур с использованием радиочастотной волны: радиочастотная деструкция и пульсовая радиочастотная стимуляция (ПРС). Использование этих процедур в лечении хронической боли представляется предпочтительным ввиду низкой инвазивно-сти, высокой селективности, возможности амбулаторного применения, а также относительной безопасности для пациента.
ПРС представляет собой чрескожную минимально инвазивную процедуру, которую используют для лечения хронической боли, не поддающейся консервативному медикаментозному и физиотерапевтическому лечению. Данный метод был впервые применен во врачебной практике в 1931 г. для лечения тригеминальной невралгии — применяли постоянный ток силой 150 мА, подаваемый через иглу с 10-миллиметровым неизолированным наконечником [1]. Вместе с тем было установлено, что объем повреждения нервной ткани при использовании подобного рода стимуляции непредсказуем, что опасно и может вызывать осложнения. В 1965 г. H. Rosomoff и соавт. описали применение чрескожной латеральной кордотомии при лечении односторонней злокачественной боли [2]. C. Shealy первым сообщил об использовании радиочастотных волн для лечения спинальной боли [3]. Он применил радиочастотную деструкцию медиального ответвления дорсальной ветви спинно-мозгового нерва для лечения боли в фасеточных суставах, используя 14G электрод, помещенный в иглу размером 12G. Ввиду большого диаметра применяемой иглы данная методика, помимо желаемого термического, вызывала и механические повреждения. В 1977 г. S. Uematsu провел радиочастотную обработку спинального ганглия (СГ), используя тот же электрод, что и C. Shealy [4]. При температуре электрода 75oC это также привело к серьезному повреждению СГ.
Поворотным пунктом стало введение в практику в 1980 г. электродов маленького диаметра [5]. Данное устройство, известное как Slujiter Mehta Kit (SMK), состояло из одноразовой канюли размером 22G, внутри которой находится тонкий термоэлемент. Небольшой размер электрода и возможность контроля температуры позволяли проводить процедуры с меньшим риском механического повреждения нервов. Дальнейшие разработки были нацелены на создание способа, при котором желаемая интенсивность достигалась бы без нагревания наконечника иглы до нейродеструктивных температур. Этот метод и получил название ПРС. Впервые он был применен в лечении хронической боли в 1998 г., когда M. Slujiter и соавт. провели обработку СГ [6]. Данный модифицированный метод заключается в подаче двух радиочастотных импульсов в течение 1 с (продолжительность импульса составляет 20 мс). Каждый цикл состоит из активной фазы (20 мс) и паузы (480 мс), во время которой генерированное теп-
Информация для контакта:
Аронс Михаилс (Arons Mihails), e-mail: dr.mihailsarons@gmail.com
ло успевает рассеяться. В ходе процедуры температура близлежащих структур не превышает 42oC, а напряжение электрического тока обычно составляет 45 В, что позволяет проводить процедуру без повреждения нервной ткани.
Эффективность ПРС была показана в ходе различных хорошо организованных рандомизированных исследований, однако механизм его действия до сих пор полностью не понятен. В опытах на животных уже исследовали воздействие ПРС и непрерывной радиочастотной волны на СГ и седалищный нерв крыс при температуре 42oC [7]. На тканевом уровне структурных изменений выявлено не было, но были отмечены такие преходящие изменения, как отек эндоневрия и отложение коллагена. Эти изменения исчезли спустя 7 и 21 сут в нерве и СГ соответственно. Другое исследование выявило, что ПРС СГ провоцирует "клеточный стресс", что подтверждается повышенной экспрессией фактора транскрипции 3, причем эффект радиочастот является селективным в отношении сенсорных волокон [8]. Есть мнение, что ПРС не вызывает нейродеструкцию, но способствует частичному разрушению миелиновой оболочки нервных волокон [9]. Это было выявлено при трансмиссионной электронной микроскопии СГ крыс в острой фазе после проведения ПРС. В ходе схожего исследования ультраструктурных клеточных изменений после ПРС были отмечены изменения в морфологии и строении митохондриальных мембран с нарушением целостности последних и дезорганизация микрофи-ламентов и микротрубочек [10]. Одна из популярных на сегодняшний день теорий объясняет эффект ПРС тем, что быстро меняющиеся электрические поля воздействуют на передачу болевого импульса через c-Fos, один из так называемых генов раннего ответа, в пластинах Рекседа I и II на уровнях CV и CVI [11]. Авторы отметили значительное увеличение экспрессии c-Fos в дорсальном роге спинного мозга крыс, подвергшихся ПРС, по сравнению с контрольной группой.
Выделяют два вида клеточной смерти: некроз и апоптоз. Для каждого из типов характерны свои изменения в клеточной морфологии [12]. Некроз опосредован "окислительным стрессом", тогда как апоптоз может быть вызван активацией цистеиновых протеаз и мембранных рецепторов, отсутствием факторов роста, а также повреждением ДНК. Программированная клеточная гибель является генетически определенным процессом, что для ганглиоцитов является нормальным в естественных условиях, но может быть и патологическим при повреждении или заболевании.
Особый интерес вызывает роль апоптоза после проведения ПРС. Для определения апоптоза рекомендовано использование метода TUNEL (Transferase-mediated dUTP Nick ЕМ Labeling), основанного на маркировании фрагментированных участков ДНК при апоптозе с помощью терминальной трансферазы. Глиальный фибриллярный кислотный белок — ГФКБ (GFAP, glial fibrillary acidic protein) экспрессируется в ЦНС и является одним из самых специфических маркеров клеток астроцитар-ного ряда. ГФКБ участвует в процессе митоза, регулируя
27
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
расположение волокон внутри клетки. Во время митоза в клетках наблюдаются повышение уровня фосфорилиро-ванного ГФКБ и миграция данного модифицированного белка к разделительной щели [13]. Экспериментальные исследования также показали, что у мышей с инактивированным геном ГФКБ развивается множество дегенеративных изменений, в том числе неправильная миелинизация, разрушение структуры белого вещества и функционально-структурные повреждения гематоэнцефалического барьера [14]. После вызванного травмой, генетическими нарушениями или токсинами повреждения ЦНС наблюдается пролиферация астроцитов с выраженной гипертрофией тела и отростков последних. Эти изменения сопровождаются значительным повышением уровня экспрессия ГФКБ. В случае злокачественного перерождения астроцитов уровень ГФКБ, напротив, неуклонно снижается [15].
Выявлено множество расстройств, связанных с нарушением регуляции ГФКБ, причем повреждение глиоцитов может провоцировать патологическую ответную реакцию этих клеток. Глиоз является следствием многих нейродегенеративных заболеваний, а также физического нарушения целостности нервной ткани. Рубцовая ткань образуется в результате взаимодействия астроцитов с фиброзной тканью по периферии центра повреждения [16]. Этот процесс частично опосредован повышенной экспрессией ГФКБ [17]. Пониженную экспрессию ГФКБ наблюдают при энцефалопатии Вернике [18]. Изменения экспрессии ГФКБ были также отмечены при синдроме Дауна, шизофрении, биполярном расстройстве, депрессии, ВИЧ-1 [19] и опоясывающем лишае [20].
Нейрофиламенты (НФ) служат промежуточными фи-ламентами нейронов и являются одной из главных составляющих цитоскелета нейронов. Их функцией является регуляция толщины аксона. Нейроны с аксонами большого диаметра содержат больше НФ, чем нейроны с аксонами маленького диаметра. Особенно высокое содержание НФ наблюдается в мотонейронах — клетках, где необходимо быстрое проведение импульса. При многих неврологических заболеваниях отмечается накопления НФ. Так, скопления нейрофиламентов обнаруживаются при болезни Паркинсона, Альцгеймера, амиотрофическом латеральном склерозе и диабетической невропатии [21—24].
Белок теплового шока-70 (БТШ-70), или Hsp-70, является одним из протеинов теплового шока, играющих важную роль в сворачивании и утилизации белков. Под воздействием факторов, вызывающих клеточный стресс, синтез этих белков многократно усиливается, таким образом клетка старается обезопасить себя от эффектов, вызванных данными факторами. К последним относятся тепловое повреждение, "окислительный стресс", ультрафиолетовое облучение, ише-мически-реперфузионное повреждение, вирусные инфекции, недостаток питательных веществ, а также химические вещества, защищающие клетку от повреждения [25].
Поскольку СГ являются первой структурой, в которой происходит модуляция боли, целью нашего исследования явились анализ экспрессии таких биомаркеров, как ГФКБ, НФ, БТШ-70, а также выявление апоптоза ганглиоцитов методом TUNEL после ПРС.
Материал и методы. Протокол данного исследования был одобрен Латвийским ветеринарным этическим комитетом (№ 41 от 26 января 2012 г.). Экспериментальное исследование выполняли на трех здоровых взрослых домашних свиньях массой тела от 59 до 65 кг. Животные были выращены на ферме в Елгавском районе со свободным доступом к пище и воде (ad libitum) и для эксперимента были доставлены в лабораторию Ветеринарного факультета Латвийского сельскохозяйственного университета (Елгава, Латвия).
Процедуру выполняли в условиях общей анестезии. После премедикации азапероном (4 мг/кг внутримышечно), атропином (0,02 мг/кг внутримышечно) и кетамином (10 мг/кг внутримышечно) обеспечивали сосудистый доступ посредством введения канюли в наружную вену в области уха. Индукцию анестезии проводили пентобарбиталом (6 мг/кг внутривенно). После этого укладывали животных на живот и интубировали. Непосредственно перед интубацией трахеи дополнительно вводили пен-тобарбитал в аналогичной дозировке. Анестезию в последующем поддерживали ингаляцией изофлюрана (2 об.%).
После бритья и обработки кожи спиртом в области манипуляции трансфораминально вводили иглу для радиочастотной стимуляции нервов (RF Canula 22 G, 5 mm active tip, S-1005, Neurotherm). Процедуру выполняли в условиях рентгеновского контроля (C-arm, Philips), проверяя правильность месторасположения иглы рентгеноскопией в трех проекциях (переднезадней, косой и боковой). Моторная стимуляция (2Hz), выражающаяся в подергивании нижней конечности животных, была положительна в границах между 0,5—0,8 В. ПРС СГ проводили с помощью 10-сантиметрового электрода, который подключали к радиочастотному генератору (Neuro therm 1100, США). Для проведения процедуры использовали следующие установки генератора: 42oC, 7 мин, 5 импульсов в минуту, длина одного импульса 5 мс, 45 В. Температура в течение всей процедуры не превышала 42°С, а импеданс окружающих тканей был в границе между 180—220 U. Стимуляции последовательно подвергали 4 поясничных СГ на уровнях LI—LIV, сторону для ПРС выбирали случайным образом, противоположные ганглии служили контрольными.
После процедуры животных пробуждали и экстубировали. В последующем свиньи ежедневно осматривались ветеринаром, который оценивал их общее состояние. Животные содержались в режиме 12-часового светового дня начиная с 7 ч утра. На 30-е сутки после эксперимента животных подвергали эвтаназии с помощью пентобарбитала (200 мг/кг внутривенно). Для достижения полной фиксации тканей макропрепарат (грудной и поясничный отделы позвоночника с мягкими тканями) был отделен и помещен в 10% раствор формальдегида на 1 мес. В последующем методом двусторонней гемиламинэктомии ThXII—Ц, исследуемые СГ были препарированы с обеих сторон, изъяты и помещены в парафин для микроскопического анализа.
Перед окрашиванием срезы толщиной 3 мкм были депарафинизированы, регидрированы и помещены в микроволновую печь на 20 мин в 4% растворе цитратного буфера (pH 10,0). Для охлаждения и блокирования активности эндогенной пероксида-зы использовался 3% Н2О2, после чего срезы были промыты раствором буферного фосфата (рН 7,4). Для блокирования связки неспецифических антител использовали неиммунизированную козлиную сыворотку. Для стандартного иммуногистохимического анализа были использованы: моноклональный мышиный белок НФ (NF, code-Nr. M 0762, dilution 1:100, DakoCytomation, Дания), моноклональный мышиный белок ГФКБ (GFAP, code-Nr. M0761, dilution 1:100, DakoCytomation, Дания), мышиный анти-БТШ-70 (HSP70, code-Nr. 33-3800, dilution 1:50, Invitrogen, Великобритания). Для оценки уровня апоптоза использовали метод TUNEL (TUNEL, code-Nr. 11684817910, dilution 1:10, Roche, Германия).
Для количественного анализа использовали метод подсчета клеток с экспрессией биомаркеров в трех полях зрения с помощью световой микроскопии с увеличением в 400 раз. Подсчет осуществлялся вслепую одним опытным исследователем. Для всех статистических критериев, используемых в работе, уровень статистической значимости p < 0,05. Средние статистические данные сравнивались в контрольной и экспериментальной группах, используя t-тест. Для TUNEL величина р оценивалась общим количеством апоптозных клеток во всем эксперименте.
Результаты исследования и их обсуждение. Установлено, что при ПРС СГ имело место повышение экспрессии НФ, ГФКБ, БТШ-70 в ганглиоцитах. Количество апоптозных клеток после ПРС СГ оставалось неизменным. В сравнении с контрольной группой количество клеток с экспрессией НФ, ГФКБ, БТШ-70 было меньше чем в экспериментальных ганглиях (р < 0,05) — см. таблицу. Количество НФ, содержащих ганглиоциты, было больше
28
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ № 4, 2013
Среднее количество и стандартное отклонение клеток с экспрессией различных биомаркеров и апоптоза в экспериментальных и контрольных ганглиях через 1 мес после ПРС
Фактор Контроль Эксперимент p
НФ 16,1 ± 3,3 26,0 ± 3,0 < 0,05
ГФКБ 3,2 ± 0,9 12,0 ± 1,3 < 0,05
БТШ-70 4,2 ± 1,0 10,0 ± 1,6 < 0,05
TUNEL 18,0 ± 4,0 20,0 ± 4,0 0,35
Примечание. TUNEL — transferase-mediated dUTP nick-end labeling analysis.
в экспериментальных ганглиях (26,0 ± 3,0) в сравнении с контрольными ганглиями (16,1 ± 3,3) (рис. 1, а, б, см. вклейку). Похожие изменения также наблюдали, исследуя экспрессию ГФКБ в ганглиях (12,0 ± 1,3), подвергшихся ПРС, в сравнении с контрольными ганглиями (3,2 ± 0,9) (Рис. 2, а, б, см. вклейку). Экспрессия маркера клеточного стресса БТШ-70 также доминировала в ганглиоцитах после ПРС (10,0 ± 1,6) в сравнении с контрольными ганглио-цитами (4,2 ± 1,0) (рис. 3, а, б, см. вклейку). Было обнаружено, что количество апоптозных клеток (рис. 4, а, б, см. вклейку) в экспериментальных (20,0 ± 4,0) и контрольных (18,0 ± 4,0) ганглиоцитах статистически значимо не отличалось (р = 0,35) — см. таблицу.
ПРС достаточно широко используют в лечении хронического болевого синдрома, несмотря на то что механизмы действия данного метода пока изучены не полностью. После ПРС в клинике у пациентов отсутствуют неврологические выпадения, свидетельствующие о деструкцию нервной ткани [26]. В представленной экспериментальной работе также не было обнаружено увеличения количества апоптозных клеток в ганглиоцитах на 30-е сутки после ПРС.
Все это позволяет предположить отсутствие нейродеструктивного эффекта изучаемой процедуры. Не исключено влияние ПРС и на замедление программированной клеточной гибели, а также стимулирование выживания ганглиоцитов. Фактически это первое исследование, посвященное изучению апоптоза нервной ткани после ПРС, и его результаты во многом согласуются с предшествующими работами. R. Podhajsky и соавт. описали только транзи-торный отёк эндоневрия после ПРС СГ крыс без значимых структурных изменений ганглиоцитов, который исчез на 21-е сутки после процедуры [7]. Y. Higuchi и соавт. отметили, что воздействие ПРС на дорсальные ганглии крыс активирует нейроны, находящиеся в задних рогах в пластинах Рекседа I и II и этот эффект не связан с нагреванием ткани [27]. Однако S. Erdine и соавт. продемонстрировали частичный распад митохондрий, особенно в маленьких, отвечающих за проведение боли, С-волокон [10].
Наш эксперимент показал более значимую экспрессию НФ в ганглиоцитах СГ, подвергнутых ПРС, чем в контрольных. Поскольку НФ является важным компонентом нейронального цитоскелета, полученные данные позволяют предположить, что аккумуляция НФ после ПРС может являться показателем замедления аксонального транспорта, в следствии чего происходит ухудшене трансмиссии болевого сигнала. ПРС увеличивает экспрессию ГФКБ в ганглиоцитах. ГФКБ — это биомаркер, который первым реагирует на клеточный стресс. Недостаток ГФКБ снижает пролиферацию и задерживает регенерацию нервных клеток после повреждений [28]. Опираясь на этот факт, следует полагать, что ПРС способствует регенерированию ганглиоцитов.
В ганглиоцитах после ПРС была обнаружена также повышенная экспрессия БТШ-70, который считают биомаркером, свидетельствующим об уменьшении "оксида-
тивного стресса" и воспаления при заболеваниях. В экспериментальной модели у разных авторов продемонстрировано уменьшение воспалительного ответа на Listeria monocytogenes в связи с увеличением продукции IL-10 [28]. Эта находка может указывать на то, что ПРС дает противовоспалительный эффект на нервные клетки и может объяснить эффективность ПРС при таких патологиях, как радикулярная боль и периферические невралгии, где воспаление СГ или нерва может быть вызвано повреждением или влиянием воспалительных цитокинов, а также других биологичеки активных веществ. Дополнительно, БТШ-70 был отмечен как биомаркер, играющий важную роль в активации лимфоцитов и макрофагов, а также обеспечивающий связь между врожденной и приобретенной иммунной системой [29]. В другом исследовании было доказано, что иммунизация мышей БТШ-70 подавляет прогрессию метастатического туморозного процесса [30]. Согласно этому факту, нельзя исключить, что ПРС активирует иммунный тканевой ответ.
Выводы
1. ПРС СГ повышает экспрессию таких цитоскелетных факторов нервной ткани, как НФ и ГФКБ, что позволяет предположить активацию процессов регенерации ганглиоцитов через 1 мес после процедуры.
2. Через 30 сут после ПРС в СГ значительно увеличивается экспрессия БТШ-70, которая указывает на клеточную активность и уменьшение активности медиаторов "оксидативного стресса".
3. Одинаковое количество апоптозных клеток в СГ после ПРС и в контрольных ганглиоцитах свидетельствует о тормозящем влиянии стимуляции на механизмы программируемой клеточной гибели и клеточного выживания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kirschner M. Zur Electrochirugie. Arch. Klin. Chir. 1931; 161: 761—8.
2. Rosomoff H.L., Brown C.J., Sheptak P. Percutaneous radiofrequency cervical cordotomy: technique. J. Neurosurg. 1965; 23: 639—44.
3. Shealy C.N. Percutaneous radiofrequency denervation of spinal facets. J. Neurosurg. 1975; 43: 448—51.
4. Uematsu S. Percutaneous electrothermocoagulation of spinal nerve trunk, ganglion and root-lets. New York: Grune and Stratton; 1977.
5. Sluijter ME, Mehta M. Treatment of chronic back and neck pain by percutaneous thermal lesions. In: Lipton S., Miles J., eds. Persistent pain, modern methods of treatment. 1981; 141—79.
6. SluijterM.E., Cosman E., Rittman II W.B., van Kleef M. The effects of pulsed radiofrequency field applied to the dorsal root ganglion — a preliminary report. Pain Clin. 1998; 11: 109—17.
7. PodhajskiR.J., Sekiguchi Y., Kikuchi S., MyersR.R. The histologic effects of pulsed and continuous radiofrequency lesions at 42oC to rat dorsal root ganglion and sciatic nerve. Spine. 2005; 30 (9): 1008—13.
8. Hamman W., Abou-Sherif S., Thompson S., Hall S. Pulsed radiofrequency applied to dorsal root ganglia causes a selective increase in ATF3 in small neurons. Eur. J. Pain. 2006; 10 (2): 171—6.
9. Protasoni M., Reguzzoni M., Sangiorgi S., Reverberi C., Borsani E., Rodella L. et al. Pulsed radiofrequency effects on the lumbar ganglion of the rat dorsal root: a morphological light and transmission electron microscopy study at acute stage. Eur. Spine J. 2009; 18: 437—78.
10. Erdine S., Bilir A., Cosman E.R., Cosman E.R. Jr. Ultrastructural changes in axons following exposure to pulsed radiofrequency fields. Pain Pract. 2009; 9 (6): 407—17.
11. van Zundert J., de Louw A.J., Joosten E.A., Joosten E.A.J., Kes-sels A.G.H., WielHonig et al. Pulsed and continuous radiofrequency current adjacent to the cervical dorsal root ganglion of the rat induces late cellular activity in the dorsal horn. Anesthesiology. 2005; 102: 125—31.
12. Kerr J.F., WyllieA.H., CurrieA.R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics. Br. J. Cancer. 1972; 26: 239—57.
29 |
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
13. Tardy M., Fages C., LePrince G., RollandB., Nunez J. Regulation of the glial fibrillary acidic protein (GFAP) and of its encoding mRNA in the developing brain and in cultured astrocytes. Adv. Exp. Med. Biol. 1990; 265: 41—52.
14. Liedtke W., Edelmann W., BieriP.L., ChiuF.C., CowanN.J., Kucher-lapati R., Raine C.S. GFAP is necessary for the integrity of CNS white matter architecture and long-term maintenance of myelination. Neuron. 1996; 17 (4): 607—15.
15. Eng L.F., Ghirnikar R.S., Lee Y.L. Glial fibrillary acidic protein: GFAP-thirty-one years (1969—2000). Neorochem. Res. 2000; 25: 1439—51.
16. Bunge M.B., Bunge R.P., Ris H. Ultrastructural study of remyelin-ation in an experimantal lesion in adult cat spinal cord. J. Biophys. Biochem. Cytol. 1961; 10 (1): 67—94.
17. Smith M.E., Eng L.F. Glial fibrillary acidic protein in chronic relapsing experimental allergic encephalomyelitis in SJL/J mice. J. Neuro-sci. Res. 1987; 18 (1): 203—8.
18. Cullen K.M., Halliday G.M. Chronic alcoholics have substantial glial pathology in the forebrain and diencephalon. Alcohol and Alcoholism. 1994; 2: 253—7.
19. Levi G., Patrizio M., Bernardo A., Petrucci T.C., Agresti C. Human immunodeficiency virus coat protein gp120 inhibits the beta-adrenergic regulation of astroglial and microglial functions. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1993; 90 (4): 1541—5.
20. Kennedy P., MajorE.O., WilliamsR.K., StrausS.E. Down-regulation of glial fibrillary acidic protein expression during acute lytic varicella-zoster infection of cultured human astrocytes. Virology. 1994; 205 (2): 558—62.
21. Shepherd C.E., McCann H., Thiel E., Halliday G.M. Neurofilament-immune-reactive neurons in Alzheimer's disease and dementia with Lewy bodies. Neurobiol. Dis. 2002; 9: 249—57.
22. Bomont P. The gene encoding gigaxonin, a new member in giant axonal neuropathy. Nature Genet. 2002; 26: 370—4.
23. HiranoA., DonnenfeldH., Sasaki S., NakanoI. Fine structural observations of neurofilamentous changes in amyotrophic lateral sclerosis. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1984; 43: 461—70.
24. Schmidt R.E., Beaudet L.N., Plurad S.B., Dorsey D.A. Axonal cy-toskeletal pathology in aged and diabetic human sympathetic autonomic ganglia. Brain Res. 1997; 769: 375—83.
25. Lindquist S. Theheat-shock response. Annu. Rev. Biochem. 1986; 55: 1151—91.
26. Sluijter M.E., van Kleef M. Characteristics and mode of action of radiofrequency lesions. Curr. Rev. Pain. 1998; 2: 143—50.
27. Higuchi Y., NasholdB.S., SluijterM. Exposure of the dorsal root ganglion in rats to pulsed radiofrequency currents activates dorsal horn lamina I and II neurons. Neurosurgery. 2002; 50: 850—5.
28. Triola D., Dina G., Lorenzetti I., Malaguti M.C., Morana P., Del Carro U. et al. Loss of glial fibrillary acidic protein (GFAP) impairs Schwann cell proliferation and delays nerve regeneration after damage. J. Cell Sci. 2006; 119: 3981—93.
29. Kimura Y., Yamada K., Sakai T., Mishima K., Nishimura K., Matsu-moto Y., Singh M., Yoshikai Y. The regulatory role of heat shock protein 70—reactive CD4+T cells during rat listeriosis. Int. Immunol. 1998; 10: 117—30.
30. TsanM., GaoB. Heat shock proteins and immune system. J. Leukoc. Biol. 2009; 85: 905—10.
REFERENCES
1. Kirschner M. Zur Electrochirugie. Arch. Klin. Chir. 1931; 161: 761—8.
2. Rosomoff H.L., Brown C.J., SheptakP. Percutaneous radiofrequency cervical cordotomy: technique. J. Neurosurg. 1965; 23: 639—44.
3. Shealy C.N. Percutaneous radiofrequency denervation of spinal facets. J. Neurosurg. 1975; 43: 448—51.
4. Uematsu S. Percutaneous electrothermocoagulation of spinal nerve trunk, ganglion and root-lets. New York: Grune and Stratton; 1977.
5. Sluijter ME, Mehta M. Treatment of chronic back and neck pain by percutaneous thermal lesions. In: Lipton S., Miles J., eds. Persistent pain, modern methods of treatment. 1981; 141—79.
6. Sluijter M.E., Cosman E., Rittman II W.B., van Kleef M. The effects of pulsed radiofrequency field applied to the dorsal root ganglion — a preliminary report. Pain Clin. 1998; 11: 109—17.
7. PodhajskiR.J., Sekiguchi Y., Kikuchi S., MyersR.R. The histologic effects of pulsed and continuous radiofrequency lesions at 42oC to rat dorsal root ganglion and sciatic nerve. Spine. 2005; 30 (9): 1008—13.
8. Hamman W., Abou-Sherif S., Thompson S., Hall S. Pulsed radiofrequency applied to dorsal root ganglia causes a selective increase in ATF3 in small neurons. Eur. J. Pain. 2006; 10 (2): 171—6.
9. ProtasoniM., ReguzzoniM., SangiorgiS., Reverberi C., BorsaniE., Rodella L. et al. Pulsed radiofrequency effects on the lumbar ganglion of the rat dorsal root: a morphological light and transmission electron microscopy study at acute stage. Eur. Spine J. 2009; 18: 437—78.
10. Erdine S., Bilir A., Cosman E.R., Cosman E.R. Jr. Ultrastructural changes in axons following exposure to pulsed radiofrequency fields. Pain Pract. 2009; 9 (6): 407—17.
11. van Zundert J., de Louw A.J., Joosten E.A., Joosten E.A.J., Kes-selsA.G.H., WielHonig et al. Pulsed and continuous radiofrequency current adjacent to the cervical dorsal root ganglion of the rat induces late cellular activity in the dorsal horn. Anesthesiology. 2005; 102: 125—31.
12. Kerr J.F., WyllieA.H., CurrieA.R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics. Br. J. Cancer. 1972; 26: 239—57.
13. Tardy M., Fages C., Le Prince G., RollandB., Nunez J. Regulation of the glial fibrillary acidic protein (GFAP) and of its encoding mRNA in the developing brain and in cultured astrocytes. Adv. Exp. Med. Biol. 1990; 265: 41—52.
14. Liedtke W., Edelmann W., BieriP.L., ChiuF.C., CowanN.J., Kucher-lapati R., Raine C.S. GFAP is necessary for the integrity of CNS white matter architecture and long-term maintenance of myelination. Neuron. 1996; 17 (4): 607—15.
15. Eng L.F., Ghirnikar R.S., Lee Y.L. Glial fibrillary acidic protein: GFAP-thirty-one years (1969—2000). Neorochem. Res. 2000; 25: 1439—51.
16. Bunge M.B., Bunge R.P., Ris H. Ultrastructural study of remyelin-ation in an experimantal lesion in adult cat spinal cord. J. Biophys. Biochem. Cytol. 1961; 10 (1): 67—94.
17. Smith M.E., Eng L.F. Glial fibrillary acidic protein in chronic relapsing experimental allergic encephalomyelitis in SJL/J mice. J. Neuro-sci. Res. 1987; 18 (1): 203—8.
18. CullenK.M., Halliday G.M. Chronic alcoholics have substantial glial pathology in the forebrain and diencephalon. Alcohol and Alcoholism. 1994; 2: 253—7.
19. Levi G., Patrizio M., Bernardo A., Petrucci T.C., Agresti C. Human immunodeficiency virus coat protein gp120 inhibits the beta-adrenergic regulation of astroglial and microglial functions. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1993; 90 (4): 1541—5.
20. Kennedy P., Major E.O., Williams R.K., Straus S.E. Down-regulation of glial fibrillary acidic protein expression during acute lytic varicella-zoster infection of cultured human astrocytes. Virology. 1994; 205 (2): 558—62.
21. Shepherd C.E., McCann H., Thiel E., Halliday G.M. Neurofilament-immune-reactive neurons in Alzheimer's disease and dementia with Lewy bodies. Neurobiol. Dis. 2002; 9: 249—57.
22. BomontP. The gene encoding gigaxonin, a new member in giant axonal neuropathy. Nature Genet. 2002; 26: 370—4.
23. Hirano A., DonnenfeldH., Sasaki S., Nakano I. Fine structural observations of neurofilamentous changes in amyotrophic lateral sclerosis. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1984; 43: 461—70.
24. Schmidt R.E., Beaudet L.N., Plurad S.B., Dorsey D.A. Axonal cy-toskeletal pathology in aged and diabetic human sympathetic autonomic ganglia. Brain Res. 1997; 769: 375—83.
25. Lindquist S. Theheat-shock response. Annu. Rev. Biochem. 1986; 55: 1151—91.
26. Sluijter M.E., van Kleef M. Characteristics and mode of action of radiofrequency lesions. Curr. Rev. Pain. 1998; 2: 143—50.
27. Higuchi Y., NasholdB.S., SluijterM. Exposure of the dorsal root ganglion in rats to pulsed radiofrequency currents activates dorsal horn lamina I and II neurons. Neurosurgery. 2002; 50: 850—5.
28. Triola D., Dina G., Lorenzetti I., Malaguti M.C., Morana P., Del Carro U. et al. Loss of glial fibrillary acidic protein (GFAP) impairs Schwann cell proliferation and delays nerve regeneration after damage. J. Cell Sci. 2006; 119: 3981—93.
29. Kimura Y., Yamada K., Sakai T., Mishima K., Nishimura K., Matsu-moto Y., SinghM., Yoshikai Y. The regulatory role of heat shock protein 70—reactive CD4+T cells during rat listeriosis. Int. Immunol. 1998; 10: 117—30.
30. TsanM., GaoB. Heat shock proteins and immune system. J. Leukoc. Biol. 2009; 85: 905—10.
Поступила 05.03.13
30
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ № 4, 2013
К ст. Аронс М. и соавт.
Рис. 1. Большое количество НФ, содержащих ганглиоциты (1, L2dxt., х 400, NF IMH, 26,0 3,0), в экспериментальных ганглиях (а) и маленькое количество НФ, содержащих ганглиоциты (2, L2sin., х 400, NF IMH, 16,1 ± 3,3), в контрольных ганглиях (б) через 1 мес после ПРС.
К ст. Аронс М. и соавт.
Рис. 2. Большое количество БТШ-70, содержащих ганглиоциты (3, L4dxt., х 400, Hsp-70 IMH, 10,0±1,6), в экспериментальных ганглиях (а) и маленькое количество БТШ-70, содержащих ганглиоциты (4, L4sin., х 400, Hsp-70 IMH, 4,2 ± 1,0), в контрольных ганглиях (б) через 1 мес после ПРС.
Рис. 3. Большое количество ГФКБ, содержащих ганглиоциты (5, L4dxt., х 400, GFAP IMH, 12,0±1,3), в эксприментальных ганглиях (а) и маленькое количество ГФКБ, содержащих ганглиоциты (6, L4sin., х 400, GFAP IMH, 3,2±0,9), в контрольных ганглиях (б) через 1 мес после ПРС.
Рис. 4. Отсутствие статистически достоверной разницы в появлении апоптических клеток в экспериментальных ганглиях (7, L3dxt., х 400, TUNEL, 20,0±4,0) (а) и в контрольных ганглиях (8, L3sin., х 400, TUNEL, 18,0±4,0) (б) через 1 мес после ПРС.
