CC BY
57
Орипнальна стаття
УДК 616.721.1-089.843
Педаченко 6.Г.1, Хижняк М.В.1, Горбатюк К.1Л2, Педаченко Ю.£Л3, Красиленко О.П.14, Шаблш В.А.1 5
1 Вiддiлення малоiнвазивноí та лазерноТ спiнальноí нейрохiрургií, 1нститут нейрохiрургií iM. акад. А.П. Ромоданова НАМН УкраТни, КиТв, УкраТна
2 Нейрохiрургiчне вiддiлення, Вiнницька обласна психоневролопчна лiкарня, Вiнниця, УкраТна
3 Кафедра нейрохiрургií, Нацiональна медична академiя тслядипломноТ освiти iM. П.Л. Шупика МОЗ УкраТни, КиТв, УкраТна
4 Вщдш загальноТ практики, 1нститут ядерноТ медицини та променевоТ дiагностики НАМН УкраТни, КиТв, УкраТна
5 1нститут кл^инноТ терапií, КиТв, УкраТна
Перший досвщ трансплантацм аутологiчних хондроцитiв пiсля поперековоТ мшродискектомм
Мета. Розробити й впровадити у клЫчну практику метод трансплантацм аутологiчних хондроцитiв для лiкування хворих з приводу гриж мiжхребцевих дисюв (МХД) у поперековому вiддiлi хребта.
Матер1али i методи. Хондроцити, видтеш з матерiалу видаленоТ грижi МХД, культивували, здшснювали крiоконсервування, зберiгали i вводили черезшкiрно у виглядi пункци (через 3 мiс пiсля м^родискектомп) в оперований МХД. В подальшому заплановане дослiдження впливу трансплантованих аутолопчних хондроцитiв на процеси вiдновлення МХД за даними кл^чних, рентгенологiчних методiв та магнiторезонансноí томографií (МРТ).
Результати. У 6 пащен^в здiйснено трансплантацм аутологiчних хондроцитiв. Ускладнення i побiчнi реакцií та будь-який системний вплив ^тинного трансплантата не спостерiгали. Висновки. Аутотранспланташя хондроцитiв у пацiентiв тсля виконання поперековоТ мiкродискектомií е безпечним i перспективним методом хiрургiчного лкування дегенеративних захворювань хребта, що потребуе подальшого вивчення.
Ключовi слова: мiжхребцевий диск, грижа, аутолопчн'! хондроцити, трансплантация. Укр. нейрохiрург. журн. — 2014. — №4. — С. 46-49.
Надiйшла до редакцИ 27.06.14. Прийнята до публiкацП 07.10.14.
Адреса для листування: Горбатюк Костянтин 1ванович, нейрох'/рурпчне вддлення, В'/нницька обласна психоневролопчна лiкарня, вул. Пирогова, 109, Вiнниця, УкраУна, 21005, e-mail pbox.kos@gmail.com
Лкування наслщюв дегенеративних захворювань хребта, зокрема, МХД, е одшею з нагальних проблем спшальноТ нейрохiрургN та вертеброневрологп. Це одна з провщних причин непрацездатност у свт, адже, майже 75% населення протягом життя хоча б один раз вщчувають бшь у спит [1].
Форсування дегенеративних процеав у МХД е мультифакторним, пов'язане з багатьма чинниками, насамперед, генетичними [2-5]. Ус фaхiвцi един у тому, що першн прояви захворювання виникають у драглистому ядрi МХД, при зм^ структури якого запускаеться каскад пaтофiзiологiчних мехaнiзмiв, що формують клiнiчнi симптоми [6, 7].
Дегенеративний процес у МХД асоцтеться з бiохiмiчними та морфологiчними змiнaми, що впли-вають на бiомехaнiчнi властивост ураженого сегмента хребта. МХД складаеться з драглистого ядра (представленого хондроцитами) та волокнистого кшьця (яке формують фiброблaсти). Ц структури вщповщають за певнi бiомехaнiчнi влaстивостi МХД, а Тх клiтини синтезують та тдтримують матрикс — комплекс макромолекул, що притягують та утримують воду. Основними компонентами матриксу е колагени та протеоглкани. Колагени забезпечують форму й
елaстичнiсть МХД, протеогл^ани — пружнiсть i ре-зистентшсть його до компресiT. У нормi колaгеновi протеТни складають 70% волокнистого юльця; лише 20% мiститься у драглистому ядр^ в якому концен-трaцiя протеоглiкaнiв перевищуе 50% [8]. Пщ час дегенеративного процесу матрикс драглистого ядра замшюеться на фiброзну структуру; вiдбувaються дегiдрaтaцiя, втрата цЫсност драглистого ядра, розтрiскувaння волокнистого кшьця та замикальних пластинок. На молекулярному рiвнi дегенерашя МХД супроводжуеться зменшенням дифузiT поживних ре-човин та мкроелемен^в, зменшенням життездaтностi клiтин, накопиченням дшянок апоптозу, зниженням aктивностi фермен^в, скупченням деградованих макромолекул матриксу, зменшенням синтезу протеоглЬ кaнiв та змшами розподiлу колагену [7]. Провщними змiнaми пiд час дегенерaцiT МХД е прогресуюча втрата протеоглiкaнiв, води й колагену II типу в матрикс драглистого ядра.
Зазначеш процеси зумовлюють клiнiчнi прояви дегенерaцiT МХД. При цьому лкування хворих пере-важно симптоматичне через нездaтнiсть ^тин драглистого ядра i волокнистого кшьця до регенерацп. У зв'язку з цим прюритетним е розвиток нов^шх тех-
© Педаченко 6.Г., Хижняк М.В., Горбатюк К.1., Педаченко Ю.6., Красиленко О.П., Шаблiй В.А., 2014
нологш, що зможуть припинити процес дегенераци МХД (насамперед, драглистого ядра), вщновити його бюмехашчш властивостi.
Сьогоднi великi сподiвання пов'язують з рiз-номанiтними бiотехнологiями [9-14]. У деяких спостереженнях вщкриваються перспективи для бтьш широкого вивчення 'ix клiнiчноí ефективностi при дегенеративних процесах у МХД. Так, у муль-тицентровому, проспективному, рандомiзованому, контрольованому клЫчному дослiдженнi «EuroDISC Study» порiвнювали результати стандартно' дискек-томи та дискектоми з використанням аутологiчного iмплантата хондроци^в (chondrotransplant DISC, Co.Don AG, Ымеччина). У дослiдження включенi 53 пащенти, з них у 27 — використаний трансплантат, 26 — включен у контрольну групу. Доведено, що використання iмплантата е безпечним i ефектив-ним, вiн уповiльнюе або припиняе прогресування дегенеративного процесу, сприяе в^новленню морфолопчних та бiомеxанiчниx властивостей драглистого ядра [15].
Таким чином, проведення кл^чних випробувань з метою розробки та впровадження у клЫчну практику високотехнолопчного методу л^ування хворих з приводу грижi МХД на рiвнi поперекового вщдту хребта з використанням аутологiчниx хондроци^в е актуальним завданням сучасно' бюмедицини та спiнальноí нейроxiрургií.
Мета: розробити й впровадити у клЫчну практику метод трансплантаци аутологiчниx хондроци^в для лiкування хворих з приводу гриж МХД у попе-рековому вщдЫ хребта.
Матерiали i методи дослщження. Нами разом з ствроб^никами 1нституту клiтинноí терапií (м. Ки'в) розроблений метод видiлення, культивування, крюконсервування та зберiгання аутологiчниx хон-дроци^в з матерiалу видалено' грижi МХД. Метод аутотрансплантаци xондроцитiв у хворих тсля ви-конання попереково' мкродискектоми розроблений та впроваджений з метою можливост впливу на процеси вщновлення висоти та функцiональностi оперованого МХД.
Матерiал з видалено' грижi МХД забирали в умовах операцшно' у стерильний посуд. Додатково у патента забирали венозну кров об'емом до 100 мл для виготовлення аутолопчно!' сироватки, на якш у подальшому культивували хондроцити. Видтений матерiал у спецiальнiй упаковц доставляли в 1нсти-тут ^тинно' терапií, де здiйснювали його подальше обробляння. З матерiалу грижi МХД видтяли ауто-логiчнi хондроцити, 'х культивували та здiйснювали крiоконсервування.
Через 3 м^ пiсля первинно' м^родискектоми (пiсля надiйного загоення розриву волокнистого юльця з утворенням сполучнотканинного рубця) здшснювали черезшкiрну аутотрансплантацiю хон-дроци^в пiд мiсцевим знеболенням, за необхщност — з внутрiшньовенною седацiею. Крюконсервант розморожували безпосередньо в операцiйнiй на водянш банi при температурi 37°С з використанням задньобiчного доступу, тд рентгеноскопiчним контролем виконували пункшю МХД, по провiднику
вводили в оперований МХД 1,5 мл суспензи культури аутолопчних хондроцитiв.
Тривалiсть клЫчного спостереження заплано-вана протягом 2 роюв пiсля трансплантацií клiтин. Контрольш етапи обстеження: на початку дослщжен-ня, перед трансплантацieю клiтин, через 3, 6, 12, 18 i 24 м^ пiсля неí.
Аутотрансплантац/я хондроцит/в показана хворим в^ом вщ 18 до 50 рокiв, при зниженш висоти МХД не бтьше нiж на 50%, пiсля здшснення мкродис-кектомií.
Протипоказаннями вважали:
- ваптшсть, лактацiю;
- супутнi захворювання у стадií декомпенсаци або гострi стани;
- спондилолiстез;
- дегенеративний спондилоартродез;
- нестабтьшсть хребцево-рухового сегмента;
- супутнш остеомieлiт;
- супутш психiчнi та онкологiчнi захворювання;
- аутамунш захворювання;
- системнi захворювання;
- гос^ вiруснi захворювання;
- прогресуючi дегенеративнi захворювання ЦНС;
- бактерiальну iнфекцiю, септицемiю;
- сифЫс (в анамнезi, в т.ч. лкований);
- вiрусний гепатит;
- жовтяницю нез'ясованого генезу;
- приналежнiсть до групи ризику В1ЛЧнфекцп;
- радiацiйну терапiю чи хiмiотерапiю в минулому;
- наркомашю, вживання токсичних речовин.
На вах контрольних етапах проводили клшко-функцiональну (суб'ективну та об'ективну) оцiнку стану пацieнта. Суб'ективна частина включала оцшку за шкалами NPS, VAS та NASS. Об'ективно оцшювали клiнiчний стан хворого: наявнiсть больовоТ реакцií у спокою, довжина дистанци, яку хворий проходив до появи болю, дискогенш нейрокомпресiйнi симптоми. Об'eктивiзували показники функцiональних та морфолопчних властивостей МХД за даними рентгено-логiчного дослiдження та МРТ.
Результати та ix обговорення. У теперiшнiй час за зазначеними критерiями опероваш 6 пашен-тiв, 3 чолов^а i 3 жiнки. Клiтинна транспланташя здiйснена 4 хворим — у строки до 1 року, у 2 — 2 м^ тому. Через 3 i 6 м^ тсля аутотрансплантаци у 4 хворих проведене обстеження з використанням клЫко-невролопчних та шструментальних методiв. Отриманi результати свщчать про вiдсутнiсть ней-рокомпресшних корiнцевих симптомiв протягом перiоду спостереження. 1нтенсившсть поперекового болю (1ПБ) у 3 пащен^в через 3 мю пiсля аутотран-сплантацií хондроцитiв становила (3,0±0,1) бала (за ВАШ) i не змiнилася через 6 м^; в одного хворого — 1ПБ до 2,5 бала без подальшо: динамiки. Аналiз результатiв iнструментальних дослщжень свiдчить про вiдсутнiсть зменшення висоти оперованого хребцево-рухового сегмента у визначеш строки спостереження. За даними МРТ, через 6 м^ тсля аутотрансплантаци хондроци^в в одного патента вщзначено появу зон просвiтлення МХД, що свщчи-ло про часткове вщновлення його гiдрофiльностi. В
ycix спостереженнях побiчних реакцш, будь-якого системного впливу кл^инного трансплантата на оргашзм пацieнта, ускладнень не було. Вс пaцieнти почуваються задовiльно.
Дослiдження проведене без вщхилень вiд протоколу, найближчим часом плануеться подальше здiйснення аутотрансплантацií хондроци^в ще 4 хворим.
Висновки. 1. Аутотранспланта^я хондроцитiв е безпечною хiрургiчною технолопею, яка не спричиняе побiчних реакцш i пiсляоперацiйних ускладнень.
2. Це перспективний метод хiрургiчного лкуван-ня пащен^в з приводу дегенеративних захворювань, який потребуе подальшого вивчення.
Список л^ератури
1. Battie M.C. Lumbar disc degeneration: Epidemiology and genetics / M.C. Battie, T. Videman // J. Bone Joint Surg.
- 2006. - V.88. - P.3-9.
2. Adam S. Gene therapy approaches for intervertebral disc degeneration / S. Adam, R. Chadderdon, L. Gilberts // Spine.
- 2004. - V.29. - P.2770-2778.
3. An H. Biological repair of intervertebral disc / H. An, E. Thonar,
K. Masuda // Spine. - 2003. - V.28. - P.86-92.
4. Chan D. Genetics of disc degeneration / D. Chan, Y. Song, P. Sham // Eur. Spine J. - 2006. - V.15, suppl.3. - P.317-325.
5. Corey J. Gene therapy applications for intervertebral disc degeneration / J. Corey, L. Gilbertson, J. Kang // Spine.
- 2003. - V.28. - P.93-98.
6. Roughley P.J. Parameters that influence change in nucleus pulposus composition / P.J. Roughley // Spine. - 2004.
- V.29. - P.2691-2699.
7. Yoon T.S. Molecular therapy of the intervertebral disc / T.S.
Yoon, N. Patel // Eur. Spine J. - 2006. - V.15, suppl.3.
- P.379-388.
8. New techniques and prospects in invasive treatment in
vertebrology / D. Kovac, K. Rotim, V. Kovac, D. Perovic, D. Kvesic, V. Cerina, B. Bozic, Z. Ivanec, I. Radic, M. Cimic, G. Lakicevic, M. Boric, T. Petrovic // Lijec. vjesn. — 2011.
— V.133, N3-4. — P.125-132.
9. Human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells in the cultured rabbit intervertebral disc: a novel cell source for disc repair / D.G. Anderson, D. Markova, H.S. An, A. Chee, M. Enomoto-Iwamoto, V. Markov, B. Saitta, P. Shi, C. Gupta, Y. Zhang // Am. J. Phys. Med. Rehabil. — 2013.
— V.92, N5. — P.420-429.
10. Mesenchymal stem cells injection in degenerated disc: Cell leakage may induce osteophyte formation / G. Vadala, G. Sowa, M. Hubert, L.G. Gilbertson, V. Denaro, J.D. Kang // J. Tissue Engineer. Regenerat. Med. — 2012. — V.6, N5.
— P.348-355.
11. Mesenchymal stem cells in regenerative medicine: Opportunities and challenges for articular cartilage and intervertebral disc tissue engineering / S.M. Richardson, J.A. Hoyland, R. Mobasheri, C. Csaki, M. Shakibaei, A. Mobasheri // J. Cell. Physiol. — 2010. — V.222, N1. — P.23-32.
12. Prospective study of disc repair with allogenic chondrocytes presented at the 2012 Joint Spine Section Meeting / D. Coric, K. Pettine, A. Sumich, M. Boltes // J. Neurosurg.: Spine.
— 2013. — V.18, N1. — P.85-95.
13. Research situation of stem cells transplantation for intervertebral disc degeneration / F. Wang, X. Wu, Y. Wang, J. Bao // Chin. J. Reparat. Reconstr. Surg. — 2013. — V.27, N5. — P.575-579.
14. Tissue-engineered intervertebral discs: MRI results and histology in the rodent spine / P. Grunert, H.H. Gebhard, R.D. Bowles, A.R. James, H.G. Potter, M. Macielak, K.D. Hudson, M. Alimi, D.J. Ballon, E. Aronowitz, A.J. Tsiouris, L.J. Bonassar, R. Hartl // J. Neurosurg.: Spine. — 2014. — V.20, N4. — P.443-451.
15. Meisel H.J. EuroDISC Study — Assessment of efficacy/safety of sequestrectomy + autologous disc chondrocytes: 2nd interims analysis / H.J. Meisel, R. Bertagnoli, M. Mayer // Abstr. 2nd International Congress Biotechnologies for Spinal Surgery (Leipzig, 20-22 Sept., 2007). — Leipzig, 2007.
— P.40.
Педаченко Е.Г.1, Хижняк М.В.1, Горбатюк К.И.1,2, Педаченко Ю.Е.1,3, Красиленко Е.П.1,4, Шаблий В.А.1 5
1 Отделение малоинвазивной и лазерной спинальной нейрохирургии, Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины, Киев, Украина
2 Нейрохирургическое отделение, Винницкая областная психоневрологическая больница, Винница, Украина
3 Кафедра нейрохирургии, Национальная медицинская академия последипломного образования им. П.Л. Шупика МЗ Украины, Киев, Украина
4 Отдел общей практики, Институт ядерной медицины и лучевой диагностики НАМН Украины, Киев, Украина
5 Институт клеточной терапии, Киев, Украина
Первый опыт трансплантации аутологичных хондроцитов у больных после поясничной микродискэктомии
Цель. Разработать и внедрить в клиническую практику высокотехнологичный метод лечения больных по поводу грыжи межпозвонковых дисков в поясничном отделе позвоночника с применением аутологичных хондроцитов.
Материалы и методы. Хондроциты, выделенные из материала удаленной грыжи межпозвонкового диска, культивировали, осуществляли криоконсервирование, сохраняли и вводили чрескожно в виде пункции (через 3 мес после микродискэктомии) в оперированный межпозвонковый диск. В дальнейшем запланировано изучение влияния трансплантированных аутологичных хондроцитов на процессы восстановления высоты и функциональности межпозвонкового диска (по данным клинического, рентгенологического методов и МРТ).
Результаты. У 6 пациентов проведена трансплантация аутологичных хондроцитов. Осложнений, побочных реакций, в том числе какого-либо системного влияния клеточного трансплантата не было.
Выводы. Аутотрансплантация хондроцитов у пациентов после поясничной микродискэктомии является безопасным и перспективным методом хирургического лечения дегенеративных заболеваний позвоночника, требующим дальнейшего изучения.
Ключевые слова: межпозвонковый диск, грыжа, граутологичные хондроциты, трансплантация. Укр. нейрохiрург. журн. — 2014. — №4. — С. 46-49.
Поступила в редакцию 27.06.14. Принята к публикации 07.10.14.
Адрес для переписки: Горбатюк Константин Иванович, нейрохирургическое отделение, Винницкая областная психоневрологическая больница, ул. Пирогова, 109, Винница, Украина, 21005, е-mail pbox.kos@gmail.com
Pedachenko E.G.1, Khyzhnyak M.V.1, Gorbatyuk K.I.1'2, Pedachenko Yu.E.13, Krasilenko E.P.14, Shabliy V.A.15
1 Department of Miniinvasive and Laser Spinal Neurosurgery, Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov, NAMS of Ukraine, Kiev, Ukraine
2 Neurosurgical Department, Vinnitsa Regional Psychoneurological Hospital, Vinnitsa, Ukraine
3 Department of Neurosurgery, National Medical Academy of Postgraduate Education named after P.L. Shupyk Ministry of Health of Ukraine, Kiev, Ukraine
4 Department of General Practice, Institute of Nuclear Medicine and Diagnostic Radiology, NAMS of Ukraine, Kiev, Ukraine
5 Institute of Cell Therapy, Kiev, Ukraine
The first experience of autologous chondrocytes transplantation after lumbar microdiscectomy
The purpose. To develop and provide into clinical practice the hi-tech method of autologous chondrocytes transplantation for treatment of patients with intervertebral discs herniation after lumbar microdiscectomy.
Material and methods. The chondrocytes were isolated from tissues of intervertebral disc hernia, cultivated and preserved, and administrated as percutaneous puncture in the operated intervertebral disc (3 months after microdiscectomy).
We plan to study the influence of transplanted autologous chondrocytes on renewing of intervertebral disc height and function (according to clinical methods, X-ray and MRI).
Results. In 6 patients autologous chondrocytes transplantation was performed. There were no complications or by-effects.
Conclusions. Autotransplantation of chondrocytes in patients after lumbar microdiscectomy is safe and
perspective method of surgical treatment at degenerative spine diseases and requires further study.
Key words: intervertebral disc, hernia, autologous chondrocytes, transplantation.
Ukr Neyrokhir Zh. 2014; 4: 46-9.
Received, June 27, 2014. Accepted, October 07, 2014.
Address for correspondence: Kostyantyn I. Gorbatyuk, Neurosurgical Department, Vinnitsa Regional Psychoneurological Hospital, 109 Pirogova St., Vinnitsa, Ukraine, 21005, е-mail: pbox.kos@gmail.com
