CC BY
31
142
Украгнський не^йрохгрурггчний журнал, №4, 2001
УДК 616.833—001—003.93—089.843:611—013.7/.8—018.8
Ультраструктурна характеристика ушкодженого периферичного нерва при трансплантацп ембрюнально!
нервово! тканини
Цимбалюк В.1., Носов А.Т., Баюн Ю.В., Лузан Б.М., Васлович В.В.
1нститут нейрох!рургп !мен! акад. А.П. Ромоданова АМН Украши, м.Ки!в, Украша
Ключовг слова: трансплантац!я, ембр!ональна нервова
Нин! в 1нститут! нейрох!рургп !м. акад.А.П. Ромоданова АМН Украши велику увагу при-д!ляють експериментальному досл!дженню ре-генераторно! здатност! ушкодження нервових волокон з метою поглибленого вивчення про-блеми стимуляц!! в!дновлення нервових волокон п!сля оперативного втручання. Значне м!сце в експериментальних досл!дженнях останн!х рок!в займае трансплантац!я ембр!онально! не-рвово! тканини (ЕНТ). Так, проведен! раньше експерименти [1] засв!дчили, що п!д впливом трансплантацп ЕНТ (ТЕНТ) вщбуваеться вщнов-лення морфофункц!онального стану ушкодженого нервового апарату ЦНС. Проте нечисленн! науков! роботи, присвячен! дослщженню пери-феричних нерв!в [2,3], не дають можливост! повною м!рою охарактеризувати процеси ре-паративно! регенерац!! ушкодженого нерва в результат! пересадження ЕНТ. У зв'язку з цим метою нашо! роботи була ультраструктурна оц!нка морфофункц!онального стану ушкодже-ного периферичного нерва при трансплантац!! ЕНТ.
Для зд!йснення поставлено! мети були проведен! досл!ди на 30 статевозр!лих б!лих без-пор!дних щурах, котрих, зг!дно !з завданням, розд!лили на три групи:
1. Тварини, у яких зд!йснювали перер!з с!дничного нерва, п!сля чого зшивали його способом к!нець в к!нець.
2. Тварини, у котрих перер!зали с!дничний нерв з наступним зшиванням його кнець в кнець ! трансплантац!ею ЕНТ.
3. Контрольна група тварин — з !нтактним с!дничним нервом.
У кожн!й груп! досл!джували три д!лянки: дшянку шва, проксимальний в!др!зок перифе-ричного нерва, дистальний в!др!зок периферич-ного нерва.
З метою визначення динам!ки розвитку па-толог!чного процесу тварини кожно! групи ви-водили з експерименту на 7-му, 14-ту ! 30-ту доби в!д початку його.
Для електронно-м!кроскоп!чного досл!дження
тканина, регенерац!я, периферичн! нерви.
фрагменти тканини периферичного нерва екс-периментальних тварин розм!ром 1х1мм3 забирали в!дразу п!сля декап!тац!! !х, ф!ксували в сум!ш! 4% параформальдег!ду, 2,5% глюта-ральдепду ! 4% сахарози на 0,1 молярному фосфатному буфер! (рН=7,4) з наступною доф!кса-ц!ею в 1% розчин! чотириокису осм!ю (Ра11аd!, 1957), зневоднювали в зростаючих концентра-ц!ях етанолу ! оксипроп!лену та заливали сум-!шшю епоксидних смол (епон-аралдит) за стан-дартними методиками електронно! м!кроскоп!!. Ультратонк! зр!зи завтовшки 600 А виготовля-ли на ультратомах ЛКБ ! Рейхардта. Для п!дви-щення контрастност! забарвлювали за методом Рейнтгольдса (1963) ! розглядали в електрон-ному м!кроскоп! ЕМ-400Т ф!рми "Ф!л!пс". Для приц!льного ультратомування ! поглиблено! оц!нки одержаних даних з епоксидних блок!в виготовляли нап!втонк! зр!зи завтовшки 1 000 А, забарвлювали метиленовим син!м (п!рон!-ном) ! роглядали в св!тлооптичному м!кроскоп!.
Морфолог!чне досл!дження тварин з пере-р!зом с!дничного нерва ! в!дновленням його способом зшивання к!нець в к!нець засвщчило, що найбшьш виражен! змши спостерггалися на 7— 14-ту добу п!сля проведення експерименту в д!лянц! шва ! в дистальному в!ддш нервового волокна. Ц! зм!ни на св!тлооптичному р!вн! (на-п!втонк! зр!зи) характеризувалися дистроф!ч-но-деструктивними порушеннями загально! маси аксон!в з напливом нейроплазми ! розпа-дом аксон!в за типом валлер!всько! дегенерац!! (рис.1). В дшянц! шва були помггн! численн! тром-бован! м!кросудини, набряк !нтерстиц!ю. При електронно-м!кроскоп!чному досл!дженн! спос-тер!галися досить виражен! дистроф!чно-дест-руктивн! зм!ни шван!всько! оболонки нервових волокон. Особливо виражен! зм!ни шван!вських кл!тин виявлялись на 7-му добу п!сля перетину волокон у зон! шва. Загальна маса швангвсь-ких кл!тин була зруйнована, а в тих, що збе-регли свою структурну ц!л!сн!сть (переважно в проксимальному в!дд!л!), виявлялися досить виражен! зм!ни з деструкц!ею внутр!шньокл!-
Рис.1. Перер1з адничного нерва щура. Зона шва. 7-ма доба. Виражеш деструктивна змши нервових волокон на тл1 вираженого периневрального набряку. Нашвтон-кий зр1з. Забарвлення метиленовим син1м (тройном). 4600
тинних органел при наявност1 вакуольно! або жирово! внутр1шньокл1тинно! дистроф1! (рис.2). На 30-ту добу п1сля перер1зу нерва з його на-ступним зшиванням у зон1 шва констатовано процеси в1дновлення структурно! ц1л1сност1 ушкодженого нерва з наявнютю рубця, що ут-ворився, ф1бробластичною активн1стю 1 появою в зон1 рубця сформованих колагенових волокон, переважно за рахунок розростання пери-невр1я, та з невромами р1зного ступеня вира-женост1. Серед невром виявлялись новоутво-рен1 нервов1 волокна, наявн1сть яких б1льшою м1рою простежувалась не в д1лянц1 шва, а в дистальному в1дд1л1 нервового волокна. У проксимальному вщдш спостер1гались нер1вном1рн1 стовщення нервових волокон з явищами напливу нейроплазми 1 змшами г1стоарх1тектон1ки ок-ремих з них. Проведене електронно-м1кроскоп-1чне досл1дження показало, що на 30-ту добу п1сля експерименту в д1лянц1 шва частково в1дновилась структура шван1вських кл1тин. В частин1 шван1вських кл1тин в1дбувались процеси внутр1шньо! репаративно! регенерацп за рахунок зб1льшення утворення м1тохондр1й 1 посилення рибосомально! активности (рис.3). При цьому мала м1сце незначно виражена пролиферация шван1вських кл1тин, що носила переваж-но вогнищевий характер 1 була найб1льше представлена в проксимальному та дистальному в1дд1лах нервового волокна, в той час, як в д1лянц1 шва спостерггалась пролиферация кл1тин сполучнотканинного ряду, 1, в першу чергу, ф1бробласт1в, котр1 розм1щувалися в основному вздовж м1кросудин та оточувались новоут-вореними колагеновими волокнами, що св1дчи-
Рис.2. Перер1з с1дничного нерва щура. Зона шва. 7-ма доба. Виражен1 деструктивно- дистроф1чм зм1ни шва-н1всько! кл1тини з явищами вакуольно! дистроф1!. Електронограма. 417 000.
ло про формування в зон1 шва рубця сполучно-тканинного походження.
При трансплантац1! ЕНТ в зону шва на 7-му добу п1сля проведення експерименту зм1ни нервових волокон на св1тлооптичному р1вн1 ха-рактеризувалися явищами г1пер- 1 г1похрома-тозу з напливом нейроплазми вздовж аксональ-ного в1дростка, а також вогнищевим руйнуван-ням нервових волокон з ознаками валлер1всь-ко! дегенерац1!. В проксимальному в1дд1л1 г1сто-арх1тектон1ка нервових волокон була зм1нена незначно. Тут виявлявся переважно набряк 1нтерстиц1ю 1 практично не було запально! 1нф1льтрацп, яка спостер1галась у в1дпов1дний терм1н досл1дження при в1дновленн1 нерва без ТЕНТ. Структура швашвських кл1тин найб1ль-ше зазнала змш у зон1 шва, де переважали кл1тини з явищами вакуольного 1 жирового пе-реродження, в той час, як у дистальному 1,
Рис.3. Перер1з с1дничного нерва щура. Зона шва. 30-та доба. Пом1рно виражеш процеси внутршньоклггин-но! репаративно! регенерацп в цитоплазма швашвсь-ко! кл1тини. Електронограма. 413 000
144
мeншoю мipoю, в пpoкcимaльнoмy вiддiлax уш-кoджeнoгo нepвa бiльшe виявляли^ нaбyxлi швaнiвcькi клiтини з диcтpoфiчними змiнaми piзнoгo cтyпeня виpaжeнocтi. Якш^ нa 14-ТУ дoбy пicля ypaжeння пepифepичнoгo нepвa (в та^-peднiй гpyпi дocлiджeння — бeз зacтocyвaння TEHT) змши нepвoвиx вoлoкoн то^ли дocить пoмiтний диcтpoфiчнo-дecтpykтивний xapaктep, то тотя TEHT знaчнo вiднoвлювaлacь crpy^ тypнa цiлicнicть пepифepичнoгo нepвa, щр rno-cтepiгaлocь нa cвiтлooптичнoмy piвнi. Пopiвня-нo з твapинaми пoпepeдньoï гpyпи дocлiджeн-ня y щypiв змeншyвaвcя пepинeвpaльний га-бpяк, ocoбливo в пpoкcимaльнoмy вiддiлi уш-кoджeнoгo нepвa, дe зaгaльнa мaca нepвoвиx вoлoкoн xapaктepизyвaлacя нepiзкo виpaжeни-ми диcтpoфiчними змiнaми. Зaпaльнa i^MKrpa-цш пpaктичнo бyлa вiдcyтня. B зoнi швa i ^o-кcимaльнoгo вiдpiзкa yшкoджeнoгo нepвa щe мaли мю^ вoгнищa дeмieлiнiзaцiï нepвoвиx вo-лoкoн, пooдинoкi нeвpoми, a тaкoж дocить згач-ний пepинeвpaльний нaбpяк (p^.4). B u^x зo-нax виявлялacя зaпaльнa iнфiльтpaцiя з rnpe-вaжaнням мaкpoфaгiв i лaбpoцитiв, кoтpi знa-xoдилиcь нe тiльки в зoнi мiкpocyдин, a й вздoвж нepвoвиx вoлoкoн. Уce цe cвiдчилo пpo тe, щo в дaний тepмiн пicля пepepiзy нepвa з нacтyпним зшивaнням йoгo тa тpaнcплaнтaцieю EHT вiдбyвaлocя вiднoвлeння cтpyктypнoï цiлicнocтi yшкoджeнoгo нepвa. Ультpacтpykтyp-нe дocлiджeння швaнiвcькиx клiтин пoкaзaлo, щo нa 14-ту дoбy пicля пepepiзy нepвa з та-дaльшим зшивaнням йoгo i TEHT y вcix дшян-rax нepвoвoгo вoлoкнa, щo вивчaлиcя, cnocre-piгaлиcь нeчиcлeннi швaнiвcькi клiтини з дoбpe poзвинyтoю цитoплaзмoю i нaявнicтю ^зм^те-ниx внyтpiшньoклiтинниx opгaнeл. Гiпepплaзiя швaнiвcькпx клiтин бiльш виpaжeнa в дiлянкax
Puc.4. Пepepiз ciдничнoгo œpra щypa +TEHT. Зoнa rnßa. l4^a Aü5a. Пoмipнo виpaжeнi змiни adorne нa тлi ж-знaчнo виpaжeнoгo пepинeвpaльнüгü нaбpякy. Haпiвтüн-кий зpiз. Зaбapвлeння мeтилeнüвим cинiм ( ^poMrem). 46OO
Цимбалюк B.I, Носов A..T, Баюн Ю.B., Лузан Б.М., Bac/ювич B.B.
pyбця i диcтaльнoгo вщдшу yшкoджeнoгo pвa. Biдpocтки ïx, пpoникaючи пo пepинeвpaль-ниx пpocтopax, oтoчyвaли oкpeмi нepвoвi вo-лoкнa. Bздoвж дeякиx нepвoвиx вoлoкoн poзмi-щyвaлиcя гiпepтpoфoвaнi швaнiвcькi клiтини з нaявнicтю вeликoï кiлькocтi внyтpiшньoклiтин-ниx opгaнeл, зoкpeмa, мoлoдиx фopм мгто-xoндpiй, poзвинyтoгo eндoплaзмaтичнoгo pera-кулуму i pибoнykлeïнoвиx гpaнyл (pиc.5).
Ha 30-тy дoбy пicля пpoвeдeння e^mp^ мeнтy y вcix дiлянкax yшкoджeнoгo нepвa, щo вивчaлиcя, кoнcтaтyвaлocя пocилeння пpoцeciв нeйpopeгeнepaцiï з вiднoвлeнням цiлicнocтi мieлiнoвoï oбoлoнки тa пpoлiфepaцieю швaнi-вcьkиx клiтин. Ocoбливo цe бyлo пoмiтнo в пpo-кcимaльнoмy i диcтaльнoмy вiддiлax yшкoджe-нoгo нepвoвoгo вoлoкнa. Гicтoapxiтeктoнiкa те-pвa в пpoкcимaльнoмy вiддiлi мaлo чим вiдpiзнялacь вiд кoнтpoльнoï, a в диcтaльнoмy вiдpiзкy нepвoвoгo вoлoкнa cepeд нoвoyтвope-ниx akcoнiв i з гаяв^ю гiпepплaзieю швaнiвcь-№x клiтин cпocтepiгaлиcь диcтpoфiчнo змiнeнi нepвoвi вoлoкнa (pиc.6). Ha вiдмiнy вщ пoпepeд-ньoï гpyпи дocлiджeння, в зoнi швa зaмicть фiбpoблacтiв виявлял^я cкyпчeння мaкpoфaгiв зi збiльшeнoю кшьшстю лiзocoм i чиcлeнними цитoплaзмaтичними вiдpocткaми, щo cвiдчилo пpo ïxню тдвищрну мopфoфyнкцioнaльнy эк-тивнicть. Чиcлeннi пpoлiфepyючi швaнiвcькi клiтини фopмyвaли тяжi, мiж якими були пoмiтнi нoвoyтвopeнi ocьoвi цилiндpи. Bracni-дoк TEHT в зoнi rnba пpoлiфepaцiя клiтин crpo-ми (фiбpoблacтiв) бyлa виpaжeнa дeщo мeншe, нiж y твapин rap^rai гpyпи. B зв'язку з цим шн-тeзyвaлocя мeншe кoлaгeнoвиx вoлoкoн i cпoлyч-нoтkaнинний pyóen^ в зoнi rnba нaбyвaв мeншoï щiльнocтi, a зoнa шга являлa ет^ю гiпepплaзo-
Puc.5. Пepepiз ciдничнüгü ^pßa щypa + TEHT. Зüнa rnßa. 14-тa Aü5a. Bиpaжeнi peпapaтивнi npo-цecи в цитüплaзмi швaнiвcькüï клиини. Eлeктpü-нüгpaмa. Ч1З 000
Рис.6. Перер1з с1дничного нерва щура + ТЕНТ. Зона шва. 30-та доба. Практично незмшена структура не-рвових волокон проксимального в1дд1лу с1дничного нерва. Нап1втонкий зр1з. Забарвлення метиленовим син1м (тройном). 4600
ван1 шван1вськ1 кл1тини та новоутворен1 осьов1 цил1ндри.
Таким чином, проведене досл1дження засв1д-чило, що в першш груп1 тварин протягом перших 7 д1б у зон1 шва 1 в дистальному вщдш периферичного нерва переважали дистроф1чно-деструктивна змши нервових волокон з порушен-ням цш1сност1 швашвських кл1тин на тл1 пору-шеного кровообцу 1 невиражено! л1мфо!днокл1-тинно! шфшьтрацп. Починаючи з 14-! доби, у вах вщдшах ушкодженого нерва, що дослщжу-вався ( зона шва, проксимальний 1 дистальний в1дд1ли), розвивалися процеси репаративного характеру у вигляд1 вщновлення й активацп шва-н1вських кл1тин 1 в1дновлення структури нерво-вого волокна на тл1 нормал1зац1! м1кроциркуля-торного судинного русла та зниження л1мфо!д-нокл1тинно! шфшьтрацп. До 30-! доби в зон1 шва формувався сполучнотканинний рубець, що скла-дався з колагенових волокон. Структурна ц1л1сн1сть ушкодженого нерва в цей термш повн1стю не в1дновлювалась.
При ТЕНТ на 7-му добу гасля перер1зу не-рвового волокна в зон1 шва 1 дистальному вщдш1 спостер1гались процеси в1дновного характеру, як1 полягали у вогнищевм прол1ферац1! шваншсь-ких кл1тин, що значно наростала до 14-! доби в1д початку експерименту. При цьому на 14-ту добу в зон1 шва виявлялась регенеращя осьових цилiнцрiв, а до 30-! доби зона шва характеризу-валась появою сформованих осьових цил1ндр1в на тл1 вогнищевого, переважно безкл1тинного, склерозу з наявн1стю невелико! к1лькост1 колаге-нових волокон.
Список л1тератури 1. Лосева Е.В., Цъмбалюк В.И., Пичкур Л.Д., Бра-гин А.Г. Влияние трансплантации эмбриональной мозговой ткани на структурные изменения в мозге крыс после черепно-мозговой травмы // Нейрофизиология. —1996,— № 5(6б). — С.350—360,
2 Петрова Е. С. Имплантация змбриональной ткани мозга в периферический нерв //Механизмы регуляции физиологических функций: Тез. докл.— Л.,1988. — С. 105.
3 Чумасов Е.И., Светикова К.М., Петрова Е.С.,
Мирошникова М.Е. Репаративная регенерация нервной ткани ЦНС и ПНС и разработка методов восстановления нервных стволов // Диагностика и лечение поражений периферической нервной системы: Сб. науч. трудов. — Л.: Издательство ЛНХИ им. Поленова, 1989. — С.96—101.
Ультраструктурная характеристика поврежденного периферического нерва при трансплантатции эмбриональной нервной ткани
Цъмбалкк В.И., Носов А.Т, Баюн Ю.В., Лузан Б.Н, Васлович В.В.
Авторы провели ультраструктурное исследование влияния ТЭНТ на регенерацию поврежденного периферического нерва у подопытных крыс. Электронно-микроскопические исследования засвидетельствовали усиление регенераторной способности периферических нервных волокон, с одной стороны, за счет активации процессов внутриклеточной и клеточной репаративной регенерации структур поврежденного нерва, проявлявшейся в улучшении функции микроциркуляторного русла, усилении пролиферации швановских клеток, ускорении роста осевых цилиндров, и, с другой стороны, за счет некоторого угнетения пролиферативной способности соединительной ткани, что выражалось в уменьшении размеров соединительнотканного рубца.
Ultra-structural characteristics of a damaged peripheral nerve under the transplantation of the embryonic nervous tissue
Tsymbalyuk V.I., Nosov АТ, Bayun Yu.V, Luzan B.N., Vaslovych V.V.
An ultra-structural study was performed on researching the influence of TENT on regeneration of the damaged peripheral nerve in rats. The electronic and microscopical studies showed the intensification of the regeneration ability of peripheral nerve fibers due to activation of processes of intracellular and cellular reparation regeneration of the damaged nerve structures, demonstrated by the improved functions of the microcirculation channel, intensification of proliferation processes of Shvann cells, acceleration of growth of pivotal cylinders on the one hand; and due to some oppression of the proliferation ability of the conjunctive tissue, which is demonstrated by decrease of sizes of the conjunctive tissue cicatrices, on the other hand.
146
Цимбалюк B.I., Носов А.Т., Баюн Ю.В., Лузан Б.М., Васлович В.В.
КОМЕНТАР
до cmammi В./.Цимбалюка, АТ.Носова, Ю.В.Баюна, Б.М.Лузана, В.В.Васлович "Ультраструктурна характеристика ушкодженого периферичного нерва при трансплантацП' ембрюнально)' нервовоТ тканини"
Останшм часом колектив 5-Т клшки 1нституту нейрохфурги ¡м.акад.Ромоданова АМН УкраТни глд кер^ницт-вом проф. В.1.Цимбалюка виконуе великий обсяг роб¡т у галуз¡ трансплантац¡Т ембр¡ональноТ нервовоТ тканини. Ознайомившись ¡з статтею, що грунтуеться на одержаному колективом матер¡ал¡, я досить уважно вивчив ТТ назву та порушену авторами проблематику. Насамперед холв переконатися в обгрунтованост¡ даних електронноТ м¡кроскоп¡Т, що ц¡кавило мене як фах^ця-морфолога.
Доц¡льн¡сть застосування ТЕНТ широко дискутуеться як у в¡тчизняних наукових медичних джерелах, так ¡ в заруб^них, особливо рос¡йських. Ставлення науковщв до даного методу е д^метрально протилежним. I ваго-мим аргументом у цш дискус¡Т насамперед, безумовно, мають бути дат про ефективжсть методу, шдтверджеж в морфолог¡чних ¡ електроф¡з¡олог¡чних досл¡дженнях.
У пропонован¡й уваз¡ читач¡в журналу статт¡ для переконливосп аргумент¡в на користь ТЕНТ авторам слщ було б подати дещо бтьший обсяг матер¡алу, який би повыше характеризував переваги методу перед ¡ншими. Кр^ того, варто було б придтити б¡льше уваги описов¡ тих зм¡н, як¡ в¡дбуваються з нейротрансплантатом у дшянщ нервового шва. У зв'язку з великою кшькютю опоненлв згаданоТ методики вважаю за необхщне поради-ти авторам значно ширше висв¡тлювати власн¡ експериментальн¡ (¡ кл¡н¡чн¡!) досягення в перспектив¡, якщо така передбачаеться. Це буде сприяти формуванню об'ективноТ думки про запропонований авторами метод.
3 позитивних моменлв можу вщзначити вичерпну та обгрунтовану морфолопчну ультраструктурну характеристику нерва, що дае п¡дстави пов¡рити в доцтьнють застосування ТЕНТ.
Професор Ю.Б.Чайковсъкий Нац{оналъний медичний утверситет iм.О.О.Богомолъця
