CC BY
30
УДК 617.832-001-089.843-003.93:616-74:[615.46+611.813-018.1]:57.08
Ультраструктурш особливоси процесу оргашзацп в зош травматичного пошкодження спинного мозку та 1мплантац11 синтетичного макропористого гщрогелю
Цимбалюк B.I., Носов А.Т., Семенова В.М., Ямгнський Ю.Я., Васлович B.B., Медведев B.B. 1нститут нейрох1рургп iM. акад. А.П. Ромоданова АМН Украши, м. Ки'!в
Вступ. Сьогодш у CBiTi проживав майже 2,5 млн. хворих, що перенесли хребетно-спинномозкову травму [3]. Щороку у CBiTi рееструють 130 000 потер-пiлих внаслiдок спинномозково! травми [3], з них 75% — це чоловши працездатного вiку, якi прикутi до iнвалiдного вiзка i потребують спецiалiзованого догляду.
Biдновлення функцп спинного мозку може бути пов'язане з компенсаторною трансформащею струк-тури нейрональних мереж на рiвнi вищих вщдШв центрально! нервово! системи, регенерацiею аксошв провiдних шляхiв, а також вщтворенням популяцiй нейронiв навколо вогнища травми. У тепершнш час найбiльш перспективним напрямком у виновному лiкуваннi наслщюв сшнально! травми е трансплан-тащя прогенiторних клiтин рiзного походження, а також синтетичних полiмерних матерiалiв — макро-пористих гiдрогелiв [5, 6, 9, 11-14]. За умови травми спинного мозку з частковим або повним його попе-речним розривом (лацеращя) виникае необхщшсть регенераторного росту аксошв крiзь зону ураження, що можна досягти лише шляхом iмплантацi! у цю дшянку матриксного матерiалу. Тканиннi механiзми позитивного впливу матрикыв на регенеративний ршт аксональних волокон практично не вивчеш. Деякi автори припускають, що такий ефект мак-ропористих матриксiв пов'язаний з особлив^тю пе-ребiгу процесу оргашзацп у !х товщi з залученням сполучнотканинних компоненпв. З метою з'ясування особливостей посттравматично! оргашзацп та !! впливу на перебiг регенераторного процесу в зош iмплантацil макропористого пдрогелю нами прове-дене електронно-мшроскошчне дослiдження у такi строки спостереження, яю за iснуючими даними [5, 6, 9, 11-14] вважають основними для досягнення зазначено! мети.
Матерiали i методи дослiдження. Макропо-ристий пдрогель (полЦ.М-(2-пдроксипрошл)-метак-риламiд]) синтезований в лабораторп E. Pinet (FISO Technologies Inc., Quebec, Канада) шляхом гете-рогенно! полiмеризацil з подальшим очищенням в спиртових i водяних ваннах, шсля чого гiдрогель сте-рилiзували у дистильованiй водi шляхом автоклаву-вання i запаювали в скляш емностi. Розфасований в стерильних умовах шсля транспортування пдрогель утримували протягом всього перюду експерименту при температурi 6-8°С. Bмiст одше! пробiрки вико-ристовували для iмплантацil 4-6 тваринам протягом одного операцшного дня.
Дослщження проводили на бiлих безпород-них щурах-самцях масою тiла 250-300 г, вшом у середньому 5,5 мш. Спiнальну травму моделюва-ли шляхом лiвобiчного половинного пересiчення
(ЛПП) спинного мозку в нижньогрудному вщдШ. Оперативш втручання здiйснювали пiд загальним знеболюванням шляхом внутршньоочеревинного введення сумiшi розчишв ксилазину ("Sedazin", Biowet, Польща) з розрахунку 15 мг/кг маси ила та кетамшу ("Calypsol", Gedeon Richter, Угорщина) з розрахунку 70 мг/кг маси ила. Дотримуючись правил асептики, виконували ламшектомш на рiвнi Т , зберiгаючи суглобовi вiдростки. Пiсля ретель-ного гемостазу з використанням офтальмолопчного скальпеля (№11) наскрiзно проколювали тканину спинного мозку бшя лiвого краю задньо! серединно! артерil так, що лезо скальпеля було розташоване в саптальнш площинi, а рукоятка — перпендикулярно дорзальнш поверхнi спинного мозку. B рану спинного мозку заводили одну з бранш офтальмо-лопчних ножиць так, щоб за повного !х розкриття в промiжок мiж браншами потрапляла тканина всiеl лiвоl половини поперечнику спинного мозку. При цьому ножищ встановлювали рукоятковою частиною в площиш поперечного перерiзу спинного мозку, перпендикулярно дорзальнш його поверхш. B деюлька прийомiв перерiзали лiву половину поперечнику спинного мозку.
Шсля контролю повноти перерiзання потрiбний об'ем гiдрогелю iмплантували в дшянку дефекту тканини спинного мозку. Тваринам контрольно! групи iмплантацiю пдрогелю шсля здшснення ЛПП не проводили.
Biкно доступу в хребтовий канал закривали фрагментом шдшюрно! фасцп, пiсля чого наклада-ли пошаровi шви на рану. З метою профшактики iнфекцiйних ускладнень вводили розчин бщилшу-3 або бщилшу-5 (ОАО "Киевмедпрепарат", Укра!на) в дозi 1 млн ОД на 1 кг маси тша. Як протизапальну i протинабрякову терапiю застосовували розчин дексаметазону (KRKA) в дозi 6 мг/кг маси тша. Шсля операцп тварин протягом 2-4 год утримували в примщенш з температурою повгтря 30-33°C. B по-дальшому оперованих тварин утримували у клгтках при температурi примiщення у середньому 21-24°С, з перiодичним вентилюванням.
Тварин виводили з експерименту на 7, 14-ту та 28-му добу, а також через 26 та 40 тиж шсля моде-лювання травми шляхом передозування зазначених наркотичних засобiв. Фрагмента тканини об'емом 1 мм3 фшсували в сумiшi 4% параформальдепду, 2,5% глутаральдепду i 4% сахарози на 0,1 молярному фосфатному буферi (рН=7,4) з подальшою дофiксацiею в 1% розчиш чотириокису осмiю, зневоднювали в етанолi зростаючо! концентрацi! та оксипропiленi, заливали сумшшю епоксидних смол (епон-аралдит) за стандартними методиками [1].
Ультратоню зpiзи товщиною 60 мкм виготовляли на ультратомах LKB (Швец1я) i Reicherdt-Jung (Авс-тр1я). Для пiдвищення контрастносл зр1зи фарбували за E.S. Reynolds [10] 1 переглядали в електронному мшроскош ЕМ-400Т (Philips, Шдерланди). Для прицшьного ультратомування 1 поглиблено! оцшки отриманих даних з епоксидних блоюв виготовляли нашвтоню зр1зи товщиною 100 мкм, яю фарбували метиленовим сишм шроншом 1 переглядали в св1тло-оптичному мшроскош Axiophot (Opton, Шмеччина).
Цитолопчш досл1дження проводили з вико-ристанням морфометричного оброблення сершних нашвтонких зр1з1в за допомогою системи аналiзу зображення IBAS-2000 (Kontron, Шмеччина). Як морфолог1чн1 показники визначали д1аметр кл1тин та ядерно-цитоплазматичний шдекс у 30 дов1льно взятих клггинах на 1 спостереження при зб1льшенш мшроскопа 20x1,25x10.
Результати та ''х обговорення. Електронно-м1кроскоп1чним досл1дженням репаративного про-цесу у тканин1 травмованого мозку щур1в у р1зних вар1антах ¡мплантацп пдрогелю та/або алогенних нейрокл1тин нюхово' цибулини передувала та суп-роводжувала патоморфолог1чна оц1нка кл1тинно-тка-нинних зрушень на св1тлооптичному р1вн1 у строки в1д 1 до 6 м1с п1сля моделювання травми спинного мозку.
Такий методичний шдхщ обгрунтований в першу чергу необх1дн1стю контролю в експеримент1 поши-реност1 та тяжкост1 травматичного ушкодження спинного мозку щур1в, 1 надав можлив1сть посл1довно просл1дкувати тканинн1 реакц1' у вогнищ1 травми у груп1 контрольних тварин та у в1дпов1дних досл1д-них групах.
Кр1м того, саме патоморфолопчне досл1дження тканини спинного мозку у р1зних вар1антах досл1д1в дозволило заф1ксувати динам1ку поступового форму-вання петлястого сполучно-тканинного каркасу, який зам1щував дефект 1 слугував механ1чним субстратом для подальшого проростання регенеруючих нерво-вих г1лочок, а також для накопичення та утримання 1мплантованих нейрокл1тин нюхово' цибулини.
Поряд з тим завдяки залученню методу свгг-лооптичн1й м1кроскоп1' вдалося просл1дкувати та оцшити благоприемний зам1сний вплив ¡мплантацп г1дрогелю у травматичне вогнище спинного мозку 1 спостер1гати стан збереженост ¡мплантованих нейрокл1тин та 'х здатн1сть до диференц1ювання у нейробластному напрямку. При цьому оц1нено також стан перифокально' зони протилежно' половини спинного мозку.
Таким чином, саме комплексний анал1з резуль-тат1в наших досл1джень показав доц1льн1сть вико-ристання в1дпрацьовано' тактики зам1сно' терап1' при травматичному пошкодженн1 спинного мозку 1 може слугувати обгрунтуванням для клМчно! апробацп.
У строки 14-21 доба шсля ¡мплантацп пдроге-лю в зош ЛПП спостер1гали активне формування сполучнотканинного матриксу. Тканина 1мплантата характеризувалася глибчастою структурою. По контуру фрагмент1в г1дрогелю в1дзначали розрос-тання з'еднаних одна з одною тонких перегородок волокнисто' сполучно' тканини з новоутвореними
Рис. 1. Електронограма. Тканина пдрогелю через 2 тиж тсля 1мплантацп в зону ЛПП. Вирости ф1бробласт1в м1ж фрагментами пдрогелю. Зб. х2800.
мшросудинами (рис. 1). Змши ендотелш таких ново-утворених кап1ляр1в у ц1 строки спостереження були переважно реактивними. В ендотелюцитах ядро було неправильно' форми з великою к1льк1стю прист1н-ково розташованого гетерохроматину 1 електронно щ1льною, в основному сплощеною цитоплазмою край-ових в1дд1л1в, спостер1гали виражену п1ноцитозну активн1сть та невелику к1льк1сть цитоплазматичних вирост1в у просв1т кап1ляр1в.
Сполучнотканинш елементи у склад1 ¡мплантата представлен1 ф1броцитами та активованими ф1броб-ластами, що, ймов1рно, м1грували в дшянку пошкод-ження з оболонок спинного мозку. У цитоплазм1 ф1бробласт1в добре розвинений, значно розширений гранулярний ендоплазматичний ретикулум (ЕПР), вони перебувають у стан1 продукц1' колагенових волокон. М1ж сум1жними ф1бробластами у ц1й же зон1 по-м1тн1 досить широк1 позакл1тинн1 простори, що можуть бути заповнен1 товстими колагеновими волокнами, ймов1рно, колагену I типу з вираженою перюдичною посмугован1стю, а також довгими тонкими кл1тинними в1дростками невеликого д1аметра. У деяких спосте-реженнях так1 в1дростки формують контакти один з одним та з плазмолемою сум1жних кл1тин за типом простого або (р1дше) щшинного з'еднання.
Поряд з вираженими сполучнотканинними розростаннями м1ж фрагментами г1дрогелю вияв-ляли окрем1 нервов1 волокна з м1елш1защею за "пе-рифершним" типом. Такий вар1ант регенераторного росту характеризуеться наявшстю оточуючих аксони нейролемоципв, колагенових ф1брил III типу, що продукуються цими кл1тинами 1 виглядають тон-шими в1д розташованих поряд колагенових ф1брил сполучнотканинного походження (I типу, рис. 2, 3). Комплекси таких нервових волокон оточен1 к1лькома шарами периневральних кл1тин 1, як правило, не м1стять м1кросудин. М1ел1н1зац1ю за "перифер1йним" типом виявляли протягом усього пер1оду спостере-ження. Аналог1чн1 вар1анти регенераторного росту аксон1в за умови механ1чного пошкодження спинного мозку та трансплантац1' нюхових огортаючих гл1оцит1в виявлен1 у к1лькох досл1дженнях [2, 4, 7]. Анал1з нашвтонких зр1з1в св1дчить, що такий регенераторний р1ст в1дбуваеться у перифер1йних
Puc. 2. Елeктpoнoгpaмa. Елeмeнти cпoлyчнoï ттанини в товщ1 гiдpoгeлю чepeз 3 тиж пicля iмплaнтaцiï. Biзyaлi-зует^я aктивoвaний нepoлeмoцит, тoнкi цитoплaзмa-тичт вiдpocтки якoгo oгopтaють пyчoк нoвoyтвopeниx peгeнepyючиx нeмieлiнiзoвaниx вoлoкoн, oтoчeниx кoлa-гeнoвими фiбpилaми. Зб. x4600.
дiлянкax iмплaнтaтa тa пyxкiй пopцiï cпoлyчнoткa-нинто'! кaпcyли.
Пaтoлoгiчнi змiни мieлiнoвиx oбoлoнoк пoблизy зoни iмплaнтaцiï пpoтягoм 1-гo мicяця cпocтepeжeння xapaктepизyвaлиcя злипaнням тa гoмoгeнним нa-бyxaнням лaмeл. Пpoтe, бiльшa чacтинa вoлoкoн y циx дiлянкax xapaктepизyвaлacя нeпoшкoджeними мieлiнoвими oбoлoнкaми тa aкcoплaзмoю зi зтачиэю кiлькicтю мiкpoтpyбoчoк, мiкpoфiлaмeнтiв тa нoвo-yтвopeниx нeвeликиx ocмioфiльниx мiтoxoндpiй зi щiльними кpиcтaми. B пooдинoкиx cпocтepeжeнняx y ткaнинi iмплaнтaтy вiдзнaчaли пoявy ткaнинниx бaзoфiлiв, щo cвiдчилo пpo нaявнicть y цi cтpoки нecпeцифiчнoï зaпaльнoï pea^i!
У пpилягaючiй дo iмплaнтaтa ткaнинi iнкoли ви-являли вeликi клiтини з ядpoм, шр мicтилo aктивнe ядepцe кoмпaктнoгo типу, тa нeзнaчнoю кiлькicтю глioфiбpил, яю мoжнa вiднecти дo пpoтoплaзмaтич-ниx acтpoцитiв. Для тaкиx клiтин xapaктepнa нaяв-нicть cклaдниx cпeцiaлiзoвaниx кoнтaктiв — aдгeзив-ниx пoяcкiв тa дecмocoм. У цiй œe долянщ виявляли пooдинoкi cинaптичнi зaкiнчeння.
У ciprn peчoвинi кoнтpaлaтepaльнoï чacтини cпиннoгo мoзкy нa тpeтьoмy тижнi cпocтepeжeння виявляли '^irai" peaктивнo змiнeнi нeйpoни, шo xa-paктepизyвaлиcя збiльшeнням i poзпyшeнням ядepця, чacтo змiшeнoгo дo кapioлeми. Плoшa кapioлeми збшь-шeнa внacлiдoк нaявнocтi iнвaгiнaцiй. B нyклeoплaзмi вiзyaлiзyвaлиcя cкyпчeння iнтepxpoмaтинoвиx гpaнyл тa пooдинoкi пepиxpoмaтинoвi гpaнyли, a тaкoж пучки пepиxpoмaтинoвиx фiбpил. Юльк^ть кaнaльцiв гpaнyляpнoгo ЕПР в цитoплaзмi збiльшeнa, raoc-тepiгaли вoгнишeвe poзшиpeння йoгo циcтepн. Kpiм тoгo, у зaзнaчeниx нeйpoнaльниx клiтинax виявляли гiпepплaзiю i гiпepтpoфiю ocмioфiльниx мiтoxoндpiй, пoмipнo виpaжeнy гiпepтpoфiю кoмплeкcy Гoльджi, збiльшeння кiлькocтi вiльниx pибocoм i пoлicoм. Bci цi змiни cвiдчили пpo cyттcвe пiдвишeння функцю-нaльнoï aктивнocтi нeйpoнiв cipoï peчoвини wampa-лaтepaльнoï чacтини cпиннoгo мoзкy.
У товшд бiлoï peчoвини кoнтpaлaтepaльнoï чacтини cпиннoгo мoзкy нa piвнi ypaжeння в o6ox
Puc. 3. Елeктpoнoгpaмa. Peгeнepaтopний picт мieлiнoвиx вoлoкoн в зoнi iмплaнтaцiï гiдpoгeлю зa пepифepiйним типoм. Heвeликa кiлькicть кoлaгeнoвиx вoлoкoн III типу у cклaдi нoвoyтвopeнoгo eндoнeвpiю. Зб. x4600.
eкcпepимeнтaльниx гpyпax виявляли гiпepтpoфo-вaнi oлiгoдeндpoцити тa знaчнy кoлaтepaлiзaцiю мicлiнiзoвaниx вoлoкoн.
Kayдaльнiшe зoни iмплaнтaцiï гiдpoгeлю у бiлiй peчoвинi гoмoлaтepaльнoï чacтки cпиннoгo мoзкy нa тpeтьoмy тижнi cпocтepeжeння виявляли виpaжe-ний пepиaкcoнaльний нaбpяк бiльшocтi мieлiнiзo-вaниx вoлoкoн. Пpи цьoмy aкcoплaзмa виглядaлa нeпoшкoджeнoю, в нiй мicтилacя знaчнa кiлькicть yльтpacтpyктyp. B мieлiнoвиx oбoлoнкax cпocтepiгaли пoшиpeний мiжлaмeляpний нaбpяк з чacткoвим a6o пoвним poзвoлoкнeнням i пopyшeнням впopядкoвa-нocтi лaмeл. У дeякиx cпocтepeжeнняx лaмeли фop-мyвaли poзшeплeння i мaли вигляд xвиляcтиx a6o вeзикyляpниx yтвopeнь. У кoнтpaлaтepaльнiй чacтинi cпиннoгo мoзкy нa aнaлoгiчнoмy piвнi cпocтepiгaли дeгeнepaцiю цитocкeлeтy дeякиx aкcoнiв.
У pocтpaльниx то вiднoшeнню дo мicця тpaвми вiддiлax cпиннoгo мoзкy в тi caмi cтpoки OTocre-peжeння в нeйpoнax нe виявляли гpyбиx yльтpa-cтpyктypниx змiн. У тaкиx клiтинax ядpo бyлo з нeвeликoю кiлькicтю xpoмaтинy, пepинyклeapний пpocтip poзшиpeний. Чacтo ядepний xpoмaтин був poзтaшoвaний пo внyтpiшнiй пoвepxнi нyклeoлeми. Ядepцe, як пpaвилo, poзмiшeнe eкcцeнтpичнo. Mi-тoxoндpiï у цитoплaзмi дeякиx нeйpoнiв виглядaли нaбpяклими, з пpocвiтлeним мaтpикcoм. У цитoплaзмi виявляли дeшo мeншy кiлькicть вiльниx тa зв'язaниx з мeмбpaнaми гpaнyляpнoгo EnP pибocoм. EnP пpeд-cтaвлeний дeшo poзшиpeними вaкyoлями i циcтep-нaми. Апapaт Гoльджi гiпepплaзoвaний. Спocтepiгaли знaчнe збiльшeння кiлькocтi лiзocoм як у цитoплaзмi, тaк i в зoнi лoкaлiзaцiï aпapaтy Гoльджi. Зтачний poзвитoк лiзocoм в цитoплaзмi нeйpoцитiв cвiдчить, Шo дecтpyктивнo-дeгeнepaтивнi змiни у циx клiтинax дeякoю мipoю кoмпeнcyютьcя пpиcтocyвaльнo-кoм-пeнcaтopними peaкцiями yльтpacтpyктyp.
Pocтpaльнiшe нa бoцi тpaвми виявляли чиcлeннi peгeнepyючi вoлoкнa як в бшш, тaк i в cipiй peчoвинi. B cipiй peчoвинi cпиннoгo мoзкy iнкoли вiдзнaчaли тoнкi peгeнepyючi вoлoкнa, шo мicтили знaчнy юль-кшть мiтoxoндpiй piзнoï фopми. У бшш peчoвинi
регенераторш властивосл проявляли волокна pi3Horo д1аметра, яю формували численнi тoнкi piзнoбiчнo спpямoванi кoлатеpалi незмшено! будови. Новоутво-pенi волокна характеризувалися дуже тонкою мiелi-новою оболонкою, аксоплазма мiстила мiкpoтpубoчки та гшертрофоваш миохондрп з щiльними кристами. При цьому поряд з регенеруючими нервовими волокнами виявляли i дегенеpуючi аксони з необоротними змшами ультраструктури. Будова аксoнiв малого дiаметpа була бiльш збереженою.
У вщдалеш строки спостереження (кiнець 6-го мшяця) у бiлiй pечoвинi спинного мозку контралате-рально та каудальнiше м^ця iмплантацil гiдpoгелю спoстеpiгали появу значно! кiлькoстi нервових волокон з тонкою мieлiнoвoю оболонкою, що вважають ознакою первинно! або вторинно! мieлiнiзацil [8]. Oлiгoдендpoцити в цiй долянщ спинного мозку були дещо гшертрофоваш на rai змiщення ядерно-цитоп-лазматичного шдексу в бiк цитоплазми, канальщ гранулярного ЕПР poзшиpенi, з значною кiлькiстю фiксoваних рибосом, апарат Гoльджi гшертрофова-ний, кiлькiсть вiльних рибосом i пoлiсoм збiльшена.
Рис. 4. Електронограма. Ыла речовина контралатераль-но! частки спинного мозку на р1вш травматичного ура-ження через 6 м1с шсля 1мплантацп пдрогелю. Регене-раторна м1елш1зац1я аксотв на тл1 дегенерацп окремих нервових волокон. Зб. х4600.
Рис. 5. Електронограми. Ендо- та периневрш новоутво пдрогелю. Новоутворен м1ел1тзоват волокна (А, Б), а зат стршками). Зб. х4600.
При цьому на rai утворення мieлiнiзoваних кола-тералей виявляли пooдинoкi осередки дегенерацп мiGлiнoвих волокон за "темним" типом.
У товш^ бшо! речовини, контралатерально! до мiсця iмплантацil пдрогелю, у щ ж строки спостереження вщзначали аналoгiчнi ознаки як активно! мieлiнiзацií, так i дегенерацп аксональних волокон (рис. 4).
Через 10 мш вщ початку експерименту в "ен-доневрш" новоутворених пучюв нервових волокон, розташованих в товш^ iмплантата, вiдзначали пере-важання колагенових волокон III типу (рис. 5), по-тужш розростання сполучнотканининих елеменлв та мiкpoсудин, дещо сплощений ендотелш. При цьому, в аксoплазмi деяких волокон виявляли характерш включення, що нагадують дpiбнi мiGлiнiзoванi во-локонця. Через цю особлив^ть на серп нашвтонких зpiзiв, проведених у бшьш pаннi строки спостереження, значна частина волокон нагадувала ядра клггин з вираженим ядерцем.
Порожнини, заповнеш пдрогелем, у цi строки спостереження просякнул дpiбнoдиспеpснoю речо-виною незрозумшого походження. Серед активованих сполучнотканинних елеменпв в зoнi рубця на rai мiжклiтиннoгo набряку iнoдi виявляли плазмоциди, що свщчило про продовження неспецифiчнoгo запального процесу у ц строки спостереження.
Висновки. 1. У зош iмплантацií гiдpoгелю вiдбу-ваються процеси реактивного розростання сполучно! тканини, а також регенераторний ршт нервових волокон малого та середнього дiаметpа за активно! участ клiтин ол^одендроглп та фiбpoбластiв.
2. Очевидно, основним моментом позитивного впливу пдрогелю на регенераторний piCT аксональних волокон з точки зору тканинних механiзмiв е той факт, що товща iмплантату протягом перших тижнiв виповнюеться шжною сполучною тканиною з меншим вмятом глiальних кoмпoнентiв, i цей специфiчний стан утримуеться протягом юлькох мiсяцiв. У тварин контрольно! групи оргашзащя зони травматичного пошкодження спинного мозку вщбуваеться за активно! участ глiальних кoмпoнентiв, що зумовлюе швидке формування щшьного змiшанoгo рубця.
нервових пучшв на 10-му м1сяц1 тсля трансплантацп ; вирости ф1бробласт1в, що оточують нервов1 пучки (вка-
3. Протекторний вплив гелевого матерiалу на раншх стадiях сшнально! травми створюе основу для бшьш активного переб^у регенераторних процеыв протягом перших мшящв травматичного процесу. Активний спраутинг аксошв в зонi iмплантата та поза !! меж у перший м^яць пiсля травми супро-воджуеться шдвищенням функцiонально! активностi нейронiв спинного мозку.
4. З часом шжна сполучна тканина в товшд iмплантата поступово замщуеться грубоволок-нистими компонентами з формуванням навколо розташованих тут мiелiнiзованих волокон щiльних колагенових футлярiв. На нашу думку, це е причиною порушення трофши та прискорення дегенерацп деяких нервових волокон, що виявляють у бшьш пiзнi строки спостереження.
Список лггератури
1. Гайер Г. Электронная гистохимия. — М.: Мир, 1974.
— 348 с.
2. Boyd J.G., Lee J., Skihar V. et al. LacZ-expresing olfactory ensheathing cells do not associate with myelinated axons after implantation into the compressed spinal cord // PNAS. — 2004. — V.101, N7. — P.2162-2166.
3. Cheng H., Cao Y., Olson L. Spinal cord repair in adult paraplegic rats: Partial restoration of hing limb function // Science. — 1996. — V.273. — P.510-513.
4. Cocsis J.D., Akiyama Y., Lankford K.L., Radtke C. Cell transplantation of peripheral-myelin-forming cells to repair the injured spinal cord // J. Rehab. Res. Dev.
— 2002. — V.39, N2. — P.287-289.
5. Hurtado A., Moon L.D., Maquet V. et al. Poly(D,L-lactic acid) macroporous guidance scaffolds seeded with Schwann cells genetically modified to secrete a bi-functional neurotrophin implanted in the completely
transected adult rat thoracic spinal cord // Biomaterials.
— 2006. — V.27, N3. — P.430-442.
6. King V.R., Phillips J.B., Hunt-Grubbe H. et al. Characterization of non-neuronal elements within fibronectin mats implanted into the damaged adult rat spinal cord // Biomaterials. — 2006. — V.27, N3. — P.485-496.
7. Li Y., Field P.M., Raisman G. Repair of adult rat corticospinal tract by transplants of olfactory ensheathing cells // Science. — 1997. — V.277. — P.2000-2002.
8. Marburg O. Multiple sklerose (Encephalomyelitis periaxialis scleroticans disseminata) // Handbuch der Neurologie / Eds. Hrgeg. von O. Bumke, O. Foerster. — Berlin: Verlag von Julius Springer, 1936. — Bd.13. — S.546-693.
9. Moore M.J., Friedman J.A., Lewellyn E.B. et al. Multiple-channel scaffolds to promote spinal cord axon regeneration // Biomaterials. — 2006. — V.27, N3. — P.419-429.
10. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopague stain in electron microscopy // J. Cell Biol.
— 1963. — V.17. — P.208-212.
11. Stokols S., Tuszynski M.H. Freeze-dried agarose scaffolds with uniaxial channels stimulate and guide linear axonal growth following spinal cord injury // Biomaterials.
— 2006. — V.27, N3. — P.443-451.
12. Tsai E.C., Dalton P.D., Shoichet M.S., Tator C.H. Matrix inclusion within synthetic hydrogel guidance channels improves specific supraspinal and local axonal regeneration after complete spinal cord transection // Biomaterials.
— 2006. — V.27, N3. — P.519-533.
13. Woerly S., Doan V.D., Sosa N. et al. Reconstruction of the transected cat spinal cord following NeuroGel implantation: axonal tracing, immunohistochemical and ultrastructural studies // Int. J. Dev. Neurosci. — 2001.
— V.19, N1. — P.63-83.
14. Woerly S., Doan V.D., Sosa N. et al. Prevention of gliotic scar formation by NeuroGel allows partial endogenous repair of transected cat spinal cord // J. Neurosci. Res.
— 2004. — V.75, N2. — P.262-272.
Ультраструктурш особливост процесу оргашзацп в зош травматичного пошкодження спинного мозку та !мплантацп синтетичного макропористого
Ндрогелю
Цимбалюк В.1., Носов А.Т., Семенова В.М., Ям1нсъкий Ю.Я., Васлович В.В., Медведев В.В.
1нститут нейрохiрургii iм. акад. А.П. Ромоданова АМН Укра!ни, м. Ки!в
Дослщжеш ультраструктурнi особливостi процесу тканинно! оргашзацп в зош лiвобiчного половинного перерiзання спинного мозку щура та негайно! iмплантацi! синтетичного макропористого пдрогелю. Протягом трьох тижнiв пiсля моделювання травми iмплантат виповнюеться нiжною сполучною тканиною, яка утримуеться протягом юлькох м^ящв, що забезпечуе умови для регенераторного росту нервових волокон малого та середнього дiаметра. У тварин контрольно! групи оргашзащя зони травматичного пошкодження спинного мозку вщбуваеться за учасл переважно дальних компоненлв, що зумовлюе швидке формування щшьного глiофiброзного рубця. У бiльш шзш строки спостереження виявляють замiщення шжно! сполучно! тканини в товщi гелю грубоволокнистими компонентами, що супроводжуеться вщстроченою дегенеращею деяких мiелiнiзованих волокон.
Ключов1 слова: експериментальна травма спинного мозку, в1дновна нейрох1рург1я, синтетичний макропористий г1дрогель, астроцити, фгбробласти, picm аксотв, мгелътзацгя.
Ультраструктурные особенности процесса организации в зоне травматического повреждения спинного мозга и имплантации синтетического
макропористого гидрогеля
Цымбалюк В.И., Носов А.Т., Семенова В.М., Яминский Ю.Я., Васлович В.В., Медведев В.В.
Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова АМН Украины, г. Киев
Изучены ультраструктурные особенности процесса тканевой организации в зоне левостороннего пересечения спинного мозга крысы и немедленной имплантации синтетического макропористого гидрогеля. В первые три недели после моделирования травмы имплантат прорастает нежной соединительной тканью, которая удерживается в нем в течение нескольких месяцев, что обеспечивает условия для регенераторного роста нервных волокон малого и среднего диаметра. У животных контрольной группы организация зоны травматического повреждения спинного мозга происходит при участии преимущественно глиальных компонентов, что обусловливает быстрое формирование плотного глиофиброзного рубца. В более поздние сроки нежная соединительная ткань в толще геля замещается грубоволокнистыми компонентами, что сопровождается отсроченной дегенерацией некоторых миелинизированных волокон.
Ключевые слова: экспериментальная травма спинного мозга, восстановительная нейрохирургия, синтетический макропористый гидрогель, астроциты, фибробласты, рост аксонов, миелинизация.
Ultrastructural peculiarities of the organization process in a zone of spinal cord traumatic injury and synthetic macropourus hydrogel implantation
Tsymbalyuk V.I., Nosov A.T., Semenova V.M., Yaminsky Yu.Ya, Vaslovich VV, Medvedev V.V.
Institute of Neurosurgery named after acad. A.P. Romodanov of Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kiev Ultrastructural features of the tissue organization process in a zone of rat's spinal cord left-side partial cut and immediate synthetic macropourus hydrogel implantation were investigated. During first three weeks after injury modelling the implantant produces gentle conjunctive tissue which keeps going for some more months, and that offers favorable conditions for regenerative growth of neural fibre of small and middle diameter. At animals from control group the spinal cord traumatic injury zone organization conducted with the help of primarily glial components that led to a quick formation of compact gliofibrotic scar. At later observation terms gentle conjunctive tissue in the gel was replaced by rude fibre-like components that was accompanied by delayed degeneration of some myelinated fibres.
Key words: experimental traumatic spinal cord injury, renewing neurosurgery, synthetic macropourus hydrogel, astrocytes, fibroblasts, axonal growth, myelinisation.
