Влияние нейротрансплантации различных типов аллогенных тканей на восстановление двигательной функции после экспериментальной травмы спинного мозга Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Орипнальна стаття = Original article = Оригинальная статья

УДК 616.832-001-089.843 : 591.88 : 612.827 : 612.646 : 612.46 : 616-003.93-092.9

Вплив нейротрансплантацм р1зних тишв алогенних тканин на вщновлення руховоТ функцп п1сля експериментальноТ травми спинного мозку

Медведев В.В.

Кафедра нейрохiрурпT, Нацiональний медичний ушверситет iMeHi О.О. Богомольця, Китв, Укратна

Над1йшла до редакцИ 15.08.16. Прийнята до публ1кацп 19.09.16.

Адреса для листування:

Медведев Володимир В1кторович, Кафедра нейрох1рургп, Нацональний медичний ун1верситет ¡мен1 О. О. Богомольця, вул. Платона Майбороди, 32, Ки/в, Укра/на, 04050, e-mail: vavo2010@ gmail.com

Мета роботи. Вивчити в експеримент вплив нейротрансплантацм рiзних титв алогенних тканин на вщновлення руховоТ функцп тсля експериментальноТ травми спинного мозку (СМ).

Матерiали i методи. Експериментальш тварини — бЫ безпородш щури-самцi (вком 5,5 мiс, маса тiла 300 г); групи: 1 — травма СМ + негайна гомототчна алотранспланта^я тканини нюховоТ цибулини (ТТНЦ, п=34); 2 — травма СМ + аналопчна трансплантацiя тканини фетального (Е18) мозочка (ТТФМ, п=15); 3 — травма СМ + аналопчна трансплантащя тканини фетальноТ (Е18) нирки (ТТФН, п=8); 4 — травма СМ в аналопчний (контроль-1, п=16) та рiзнi (контроль-2, п=40) експериментальнi сезони. Модель травми — переачення лiвоТ половини СМ на рiвнi ТХ1; монiторинг показника функцiТ (ПФ) задньоТ iпсилатеральноТ кiнцiвки (З1К) за шкалою Вasso-Вeattie-Вresnahan (ВВВ).

Результати. Перевагу (р>0,05) ПФ З1К при використаннi апробованих варiантiв нейротрансплантацiТ у порiвняннi з таким в грут контроль-1 вщзначали у строки 1-5 тиж (ТТНЦ), 1-2 та 6-7 тиж (ТТФМ) i через 8 тиж (ТТФН); в грут контроль-2 — у строки 1-3 тиж (ТТНЦ) i 1 тиж (ТТФМ) експерименту. Максимальний ПФ З1К реестрували через 2 тиж (ТТНЦ, 3,7 бала ± 0,5 бала за шкалою ВВВ), через 1 i 6-7 тиж (ТТФМ, 3,6 бала ± 0,8 бала) та 12 i 20 тиж (ТТФН, 3,6 бала ± 1,2 бала); мЫмальний — через 24 тиж (ТТНЦ, 2,4 бала ± 0,6 бала), 3 тиж (ТТФМ, 3,0 бала ± 0,9 бала) та 1 тиж (ТТФН, 1,9 бала ± 1,1 бала) експерименту. У середньому ПФ З1К у трьох експериментальних групах через 24 тиж експерименту становив 2,4-3,3 бала за шкалою ВВВ, тобто, вщповщав такому в iнтервалi юнцевих середшх значень у контрольних групах (1,6-3,4 бала). Достовiрна рiзниця ПФ З1К мiж групами ТТНЦ, ТТФМ та ТТФН в перюд експерименту не виявлена. При ТТНЦ достовiрнi змши ПФ З1К виявлеш протягом 2-го тижня (збльшення), 6-7-го та 16-24-го тижня (зменшення до р/вня, нижчого н/ж на 1-му тижн'1); при ТТФМ — змши вщсутш; при ТТФН — протягом 1-3-го тижня (збльшення). Сптьними ознаками динамки у дослщжених групах було переважання ПФ З1К протягом перших тижшв у порiвняннi з такими у контрольних групах та вщсутшсть прогредiентностi у подальшому перiодi спостереження, що можна iнтерпретувати, беручи до уваги анпогенш, нейротропнi, прозапальнi та медiаторнi ефекти трансплантатiв. Висновок. Застосування апробованих видiв нейротрансплантацiТ зумовлюе тимчасовий, обмежений одним м^яцем травматичного процесу, ефект, вивчення патофiзiологiчних механiзмiв якого суттево поглиблюе уявлення про специфiку реакцш тканин при застосуваннi багатокомпонентних нейрошженерних втручань.

Ключовi слова: травма спинного мозку; тканинна нейротрансплантац/я; вдновлення руховоI функцп; патоф/з/олопя; тканинна нейро/нженер/я.

Укра'шський нейрохiрургiчний журнал. — 2017. — №1. — С.11-23.

The effect of neurotransplantation of various allogeneic tissue types to motor function restore after experimental spinal cord injury

Volodymyr V. Medvediev

Department of Neurosurgery, Bogomolets National Medical University, Kyiv, Ukraine

Received, August 15, 2016. Accepted, September 19, 2016.

Address for correspondence:

Volodymyr Medvediev, Department of Neurosurgery, Bogomolets National Medical University, 32 Platona Mayborody St, Kiev, Ukraine, 04050, e-mail: [email protected]

Objective. To examine the effect of different tissue type of neurotransplantation on the locomotor function restoration after experimental spinal cord injury. Materials and methods. Animals: inbred albino male rats (5.5 months, 300 g); experimental groups: 1 — spinal cord injury + immediate homotopical transplantation of olfactory bulb tissue (TOBT, n=34), 2 — spinal cord injury + analogous transplantation of fetal (E18) cerebellum tissue (TFCT, n=15), 3 — spinal cord injury + analogous transplantation of fetal (E18) kidney tissue (TFKT, n=8), 4 — spinal cord injury only in similar (control-1, n=16) and different (control-2, n = 40) experimental seasons. Model of injury — left-side spinal cord hemisection at TXI level; monitoring the ipsilateral hindlimb function indicator (IHL FI) — the Basso-Beattie-Bresnahan scale (BBB).

© Медведев В.В., 2017

Results. The predominance (p> 0.05) of the IHL FI after approved types of neurotransplantation has been noted when comparing with the control group-1 — at the 1st-5th week (TOBT), 1st-2nd and 6th-7th week (TFCT), and at the end of the 8th week (TFKT); when comparing with the control group-2 — at the 1st-3rd (TOBT) and 1st (TFCT) week of the experiment. The maximum value of the IHL FI has been observed at the 2nd (TOBT, 3,7±0,5 points ВВВ), 1st, 6th-7th (TFCT, 3,6±0,8 points ВВВ), 12th and 20th (TFKT, 3,6±1,2 points ВВВ) weeks, minimum value of the IHL FI — at the 24th (TOBT, 2,4±0,6 points ВВВ), 3rd (TFCT, 3,0±0,9 points ВВВ) and 1st (TFKT, 1,9±1,1 points ВВВ) week of the experiment. Average IHL FI values of the three experimental groups at the 24th week of the experiment have been amounted to 2,4-3,3 points BBB and comprised in a range of control groups final mean values (1,6-3,4 балла ВВВ). Significant differences between the IHL FI values of the groups TOBT, TFCT and TFKT have not been observed during the experiment. In the case of TOBT significant changes of IHL FI have been noted during the 2nd (increase), 6th-7th and 16th-24th week (reduced to a level below the 1st week); in the case of TFKT — at the 1st-3rd week (increase); in the case of TFCT no significant changes have been identified. A common feature of the dynamics of the three experimental groups is prevalence of IHL FI values over the control during the first few weeks and lack of progression during further period of observation, that can be interpreted in a view of angiogenic, neurotropic, proinflammatory and mediator effects of the grafts.

Conclusion. Approved types of neurotransplantation provide a temporary effect, continuing during the first month of the traumatic process; the study of the pathophysiological mechanisms of this effect can significantly improve understanding of tissue processes after multicomponent neuroengineering interventions.

Key words: spinal cord injury, tissue neurotransplantation, motor function recovery, pathophysiology, tissue neuroengineering.

Ukrainian Neurosurgical Journal. 2017;(1):11-23.

Влияние нейротрансплантации различных типов аллогенных тканей на восстановление двигательной функции после экспериментальной

Цель работы. Изучить в эксперименте влияние нейротрансплантации различных типов аллогенных тканей на восстановление двигательной функции при травме спинного мозга (СМ) в эксперименте. Материалы и методы. Экспериментальные животные — белые беспородные крысы-самцы (возраст 5,5 мес, масса тела 300 г); группы: 1

— травма СМ + немедленная гомотопическая аллотрансплантация ткани обонятельной луковицы (ТТОЛ; п=34); 2 — травма СМ + аналогичная трансплантация ткани фетального (Е18) мозжечка (ТТФМ; п=15); 3

— травма СМ + аналогичная трансплантация ткани фетальной (Е18) почки (ТТФП; п=8); 4 — травма СМ в аналогичный (контроль-1, п=16) и различные (контроль-2, п=40) экспериментальные сезоны. Модель травмы

— пересечение левой половины СМ на уровне ТХ1; мониторинг показателя функции (ПФ) задней ипсилатеральной конечности (ЗИК) — по шкале Вasso-Вeattie-Вresnahan (ВВВ).

Результаты. Преобладание (р>0,05) ПФ ЗИК при использовании апробированных вариантов нейротрансплантации по сравнению с таковым в группе контроль-1 отмечено в сроки 1-5 нед (ТТОЛ), 1-2 и 6-7 нед (ТТФМ), в конце 8-й недели (ТТФП); в группе контроль-2 — в сроки 1-3 нед (ТТОЛ) и 1 нед (ТТФМ) эксперимента. Максимальный ПФ ЗИК отмечали через 2 нед (ТТОЛ, 3,7 бала ± 0,5 балла по шкале ВВВ), 1 и 6-7 нед (ТТФМ, 3,6 балла ± 0,8 балла), 12 и 20 нед (ТТФП, 3,6 балла ± 1,2 балла); минимальный — через 24 нед (ТТОЛ, 2,4 балла ± 0,6 балла), 3 нед (ТТФМ, 3,0 балла ± 0,9 балла) и 1 нед (ТТФП, 1,9 балла ± 1,1 балла) эксперимента. В среднем ПФ ЗИК в трех экспериментальных группах через 24 нед эксперимента составил 2,4-3,3 балла по шкале ВВВ, что соответствовало таковому в интервале конечных средних значений в контрольных группах (1,6-3,4 балла). Достоверные различия ПФ ЗИК между группами ТТОЛ, ТТФМ и ТТФП в период эксперимента не наблюдали. При ТТОЛ достоверные изменения ПФ ЗИК выявлены на 2-й неделе (увеличение), 6-7-й и 16-24-й неделях (уменьшение до уровня, ниже такового на 1 неделе); при ТТФМ — изменения отсутствовали; при ТТФП — на 1-3-й неделе (увеличение). Общими признаками динамики в трех экспериментальных группах было преобладание ПФ ЗИК в первые недели по сравнению с таковым в контрольных группах

травмы спинного мозга

Медведев В.В.

Кафедра нейрохирургии, Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца МЗ Украины, Киев, Украина

Поступила в редакцию 15.08.16. Принята к публикации 19.09.16.

Адрес для переписки:

Медведев Владимир Викторович, Кафедра нейрохирургии, Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца, ул. Платона Майбороды, 32, Киев, Украина, 04050, e-mail: [email protected]

и отсутствие прогредиентности в дальнейший период наблюдения, что можно интерпретировать с учетом ангиогенных, нейротропных, провоспалительных и медиаторных эффектов трансплантатов. Вывод. Использование апробированных видов нейротрансплантации обусловливало временный, ограниченный одним месяцем травматического процесса, эффект, изучение патофизиологических механизмов которого существенно углубляет представления о специфике тканевых реакций при выполнении многокомпонентных нейроинженерных вмешательств. Ключевые слова: травма спинного мезга; тканевая нейротрансплантация; восстановление двигательной функции; патофизиология; тканевая нейроинженерия.

Украинский нейрохирургический журнал. — 2017. — №1. — С.11-23.

Вступ. Хребетно-спинномозкова травма, попри досить низьку частоту, е одним з найбтьш драматич-них видiв нейрохiрурпчноT патологи, що зумовлюе и центральне м^це у медичних синопсисах протягом усього ^нування людства. У теперiшнiй час, нез-важаючи на прогрес бютехнологш, неприступнiсть проблеми вiдновлення функцiй травмованого CM надае спшальнш травмi майже мютичне звучання. Такий висновок — аж шяк не фiгура мови. Примiром, просякнутi сучасним професiйним контекстом, деяк автори вбачають спiнальнi алюзи в одному з найвЬ домших мiфiв Древнього Египту — мiфi про Oзирiса та 1зиду (бл. 3 тис. р. до н.е.) [1]. В штерпретаци A. Filler [1], розповщаеться про вбивство Озир^а його братом Cетом, страждання 1зиди (сестри i дружини Oзирiса — богиш родючостi й материнства), яка за допомогою Тота (староегипетського бога мюяця, часу, мудростi й культури) «воскресила» Озир^а, який, однак, став царем у свт мертвих*. Реляци опису медико-манiпуляцiйних аспектiв ревiталiзацiT Озирюа з клiнiкою травми CM та rnuii текстологiчнi нюанси, вiдсутнi, щоправда, у традицiйному викладi сюжету мiфу, наводять автора на думку про певну ексклюзив-нiсть хребетно-спинномозковоТ травми серед вщомих варiантiв нейрохiрургiчноT патологи. Не вдаючись у полемiку щодо обг'рунтованосп та доцiльностi таких штерпретацш, вiдзначимо ангажованiсть автора спЬ нальною проблематикою, що вiдображае ставлення нейрохiрургiчноT спiльноти до проблеми вiдновного лкування ураження CM.

Хребетно-спинномозкова травма мае реалютичне i драматичне вiдображення у бiблiйнiй iсторiT перво-священика ^я, смерть якого, через безвiдповiдальну м'яюсть у вихованнi власних дiтей та 1зратьського

народу [2], була провщена устами пророка СамуТла: «I почув 1л'ш звуки крику i сказав: в'щ чого такий шум? ... що вдбулося, сину мй? I вiдповiв вiсник ... поразка велика в'щбулася в народ'1, i обидва сини твоУ, Офн'1 i Финеес, померли, i ковчег Божий взято. Коли згадав вн про ковчег Божий, 1л'ш упав iз сидалища горлиць бля ворт, зламав co6i хребет i помер; бо в'ш був старий i важкий» (1 Царств, 4:16-18; ~1 тис. р. до н.е.) [3].

У патруа Едвша См^а (Edwin Smith papyrus; ~1700 р. до н.е.) з 48 скрупульозно описаних спос-тережень травми (у т.ч. черепно-мозковоТ) хребетно-спинномозковоТ було 6 [4]. Короткий, проте, цтком прозорий опис невролопчних ускладнень стнальноТ травми наведений у Гомеровш Iлiадi (~8-е ст. до н.е.) [5].

Не оминула спшальна тема i нашого етно^торич-ного контексту: одним з ключових моментiв епiчного циклу оповщей про 1ллю (Муромця [Муровця?], прп., ~1148-1203 рр.) е його тривала хвороба, тд час якоТ вш «сиднем сидел цело тридцать лет», чудесне зцЬ лення вiд «калк перехожих» та пов'язана з цим поява надзвичайноТ фiзичноТ мiцi [6].

Клш^а та лiкування хребетно-спинномозковоТ травми вщображеш у трактатах бiльшостi вщомих древнiх лiкарiв — Гiппократа (460-370 рр. до н.е.), Цельая (Aulus Cornelius Celsus, 1-ше ст. н.е.), Галена (131-201 рр. н.е.), Павла Епнського (625-690 рр. н.е.), Ар-Разi (Muhammad ibn Zakariya al-Razi 865-925 рр. н.е.), Халi Абаса ('Aliibn al-'Abbas al-Majusi; 982994), нарешт — у Авiцени (980-1037 рр. н.е.) [5].

Все це тдтверджуе тезу щодо непересiчноТ за-цкавленост темою спiнальноТ травми протягом ус i еТ iсторiТ медичноТ науки.

* За A. Filler [1], «повернення Озирка до життя» виглядае так: "Only the "generative organ" cannot be found, because it was eaten by a crocodile after being cast into the Nile by Seth. Isis then receives assistance from the medical power of Thoth, the god of wisdom and medicine. Together, Isis and Thoth resurrect Osiris by reassembling his spine". Загальновизнана верая сюжету шша: «Царствуя над Египтом, Осирис научил людей земледелию, садоводству и виноделию, но был убит своим братом, богом Сетом, желавшим править вместо него. Жена Осириса, его сестра Исида, нашла его труп и стала оплакивать его вместе со своей сестрой Нефтидой. Ра, сжалившись, посылает шакалоголового бога Анубиса, который собрал рассыпавшиеся (а по другому варианту — разрубленные Сетом) части Осириса, забальзамировал тело и запеленал его. Поскольку единственной частью тела Осириса, которую Исида так и не смогла найти, был пенис (его съели рыбы), Исида вылепила фаллос из глины, освятила его и прирастила к собранному телу Осириса. Превратившись в самку коршуна — птицу Хат, Исида распластала крылья по мумии Осириса, произнесла волшебные слова и забеременела. Так был зачат Гор. После длительной тяжбы Гор признается правомочным наследником Осириса и получает царство. Он воскрешает Осириса, дав ему проглотить своё око. Однако Осирис не возвращается на землю и остается царем мёртвых, предоставляя Гору править царством живых (ru.wikipedia.org/wiki/Осирис, з посиланням на: Рак И.В. Мифы Древнего Египта. СПб.: Петро-РИФ, 1993; аналопчний хщ подш воображений у Frazer J.G. The Golden Bough. London, 1923, М.: Политиздат, 1980).

У другш половит минулого стол1ття активного розвитку набула нова галузь бюмедичнот науки — регенеративна медицина, зокрема, вщновна ней-рох1рурпя. Одним з найважливших TT об'ект1в е cni-нальна травма. Протягом останшх 50 роюв апробованi численнi трансплантацiйнi втручання, спрямоваш на вирiшення питання регенерацiT' низхщних провiдних шляхiв травмованого СМ, серед них — транспланта^я рiзноманiтних тканин фетального походження [7, 8]. Результатившсть бшьшост сучасних вiдновних нейрон женерних втручань, основаних на штучному конструю-ванн квазiтканинних трансплантатiв, обмежена [9-14], потребуе зютавлення з результатами тканиннот нейротрансплантацм, а також вивчення рiзних феноменiв пiд час проспективного планування кл^чних дослiджень, наприклад, доведеного факту аутогенного вщновлення руховот функцп майже у 20% стнальних хворих кате-горiT' ASIA* протягом першого року пiсля травми [15]. Сучасш данi ембрiологiT дозволяють обрати з рiзних джерел для експериментальнот нейротрансплантацм оптимально такими, на нашу думку, е:

- тканина мозочка на пренатальнш стади розвитку — метить значну кiлькiсть прекурсорiв та прогеш-торiв, комiтованих на трансформашю в глутаматерпч-нi нейрони — ^тини-зерна кори мозочка [16-19], а також дозрiваючi ГАМК-ергiчнi клiтини Пурюнье [20] i фактори росту, що регулюють онтогенетичну перебу-дову на цьому етат розвитку (ефрини, семафорини, нетрини, кадгерини, представники амейств FGF, Wnt та BMP, бiлки Shh, PDGF та VEGF) [21-25];

- тканина зрiлоT нюховот цибулини — метить ней-рогеннi прогенiтори та прекурсори субвентрикулярнот зони бiчних шлуночюв, комiтованi на трансформацiю, в основному у ГАМК+-ерпчш нейрони, а також зр^ глутаматергiчнi мiтральнi та пучковi (tufted) клiтини [26-29];

- тканина фетальнот нирки у пренатальному пе-рiодi розвитку — як можливий фактор проанпогенного впливу, що тдтверджують результати наших дослщ-жень [30], а також численш данi щодо наявностi у нш стовбурових клiтин мезенхiмальноT генеалогiT [31], у тому чи^ ендотелiальних [32], деяких анпогенних факторiв росту [33], наприклад, VEGF [34, 35] та анпопоетишв [36].

Зважаючи на це, ми виршили вивчити вплив кожного з зазначених видiв тканиннот нейротрансплантацм на переб^експериментальноттравми СМ.

Матерiали i методи дослщження.

Експериментальш тварини та експериментальш групи. Дослщження проведене з дотриманням юнуючих норм бiоетики, регламен^в роботи з експе-риментальними тваринами, оптимальних протоколiв знеболення та пiсляхiрургiчного догляду на бiлих безпородних щурах-самцях (вiварiй ДУ «1нститут ней-рохiрургiT iм. акад. А.П. Ромоданова НАМН Укратни»), вiком 5,5 мiс, масою тiла ~300 г, яких утримували у стандартних умовах, за звичного харчування. Сформован таю експериментальш групи:

- група «ТТНЦ» (транспланташя тканини нюховот цибулини), тваринам якот моделювали травму СМ i

одразу в зону ураження трансплантували фрагмент алогенноТ тканини нюховоТ цибулини (п=34; макси-мальш строки спостереження 24 тиж);

- група «ТТФМ» (трансплантащя тканини фетального мозочка), тваринам якоТ моделювали аналопчну травму СМ i одразу в зону ураження трансплантували фрагмент алогенноТ тканини фетального мозочка (п=15; максимальна тривал^ть спостереження 24 тиж);

- група «ТТФН» (транспланташя тканини фе-тальноТ нирки), тваринам якоТ одразу тсля моделю-вання травми СМ в зону ураження трансплантували фрагмент алогенноТ тканини фетальноТ нирки (п=8; тривал^ть спостереження 24 тиж);

- група «контроль-1», тваринам якоТ у той самий експериментальний сезон моделювали аналопчну травму СМ (п=16; максимальш строки спостереження 24 тиж);

- група «контроль-2» — штегральна група порiвняння, сформована протягом 2006-2015 рр. (включае уах тварин групи «контроль-1»); модель травми СМ, бюлопчш характеристики та умови ут-римання аналопчш (п=40; максимальна тривалiсть спостереження 16 тиж). Групу введено з мiркувань науковоТ етики, з метою критичного висв™ення ре-зультативностi апробованих нейротрансплантацiйних втручань.

Матер'§ал, використанийдля трансплантаций.

Тканину нюховоТ цибулини отримували у щурiв-самцiв (умови утримання та бюметричш показники — аналопчш), одразу тсля забиття шляхом передозування сум^ наркотичних засобiв. Пiсля вилучення нюхову цибулину звшьняли вiд судинноТ оболонки, подрiбню-вали на фрагменти об'емом 1,5-2 мм3.

Фетальну нирку та фетальний мозочок вилучали у плода щура 18 дiб гестацп (Е18). Протокол вщбору ма-терiалу включав наркотизашю вагiтноТ самки шляхом внутршньоочеревинного введення сумiшi розчинiв ксилазину (Sedazin, "Biowet", Польща) 15 мг/кг та кетамшу (Calypsol, "Гедеон Рiхтер А.О.", Угорщина); 70 мг/кг; розтин передньоТ черевноТ стiнки, видалення матки з плодами; виведення тварини з експерименту; вилучення плодiв, вивтьнення Тх з амнiотичноТ оболонки у стерильному iзотонiчному розчинi натрiю хлориду; розачення черевноТ стiнки по середнiй лши, видалення органокомплексу, вилучення обох нирок, роздтення Тх на 2 приблизно рiвнi фрагменти об'емом 1,5-2 мм3. Для вщбору тканини фетального мозочка голову плода поперечно розакали у м^ц переходу у тiло, видаляли головний мозок, мозочок вщокремлю-вали, кожну твкулю роздiляли на 2 приблизно рiвнi половини об'емом 1,5-2 мм3.

Один фрагмент тканинного матерiалу використо-вували для пiдрахунку кшькост живих клiтин, iншi — утримували в iзотонiчному розчинi натрiю хлориду при температурi 37 °С до моменту трансплантаци.

Моделювання травми спинного мозку. Оперативне втручання здшснювали тд загальним знеболенням шляхом внутрiшньоочеревинного введення сумш розчинiв ксилазину (Sedazin, "Biowet",

* ASIA (American Spinal Injury Association) Impairment Scale. t rAMK — y-aMiHOMac^AHa KMC^OTa; k^OHOBMM ra^bMiBHMM HewpoMefliaTop

Польща) 15 мг/кг та кетамшу (Calypsol, "Гедеон Рiхтер А.О.", Угорщина). Технiчнi та оперативно^рурпчш особливостi використаноТ моделi травми СМ (пе-ресiчення лiвоТ половини поперечника СМ — ЛПП) наведет нами рашше [37]. В умовах асептики шюру фксованоТ черевцем до низу тварини розакали по лши, що з'еднуе остистi вiдростки TVIII-LII хребцiв, скелетували остистi вiдростки TIX-LI, перфорували мiждуговий простiр, здiйснювали ламшектом^ на рiвнi TXI, максимально вщкриваючи лiву половину задньобiчноТ поверхнi СМ; списоподiбнiм офталь-мологiчним скальпелем тканину СМ нас^зь проко-лювали у дорзо-вентральному напрямку бтя лiвого краю задньоТ серединноТ судини, у рану заводили браншу офтальмологiчних ножиць, другою — охоп-лювали лiву половину СМ i пересiкали у кшька при-йомiв; пiсля самовiльного припинення кровотечi у тварин групи «ТТНЦ» у рану СМ укладали фрагмент нюховоТ цибулини, у тварин групи «ТТФМ» — фрагмент фетального мозочка, у тварин групи «ТТФН» — фрагмент фетальноТ нирки. Вкно доступу в хреб-товий канал прикривали фрагментом тдшюрноТ фасцiТ, м'як тканини та шкiру в зон доступу наглухо зашивали крученими полiамiдними хiрургiчними нитками (ум. №1, ПАТ «КиТвхiмволокно»), накладали два ряди вузлових ш^в, дiлянки рани обробляли 5% спиртовим розчином йоду. У задню шийну дЬ лянку пiдшкiрно вводили розчин бщилшу-5 (ПАТ «КиТвмедпрепарат»; 150-200 тис ОД на 1 тварину), внутршньоочеревинно — розчин дексаметазону (KRKA, Словешя) 6 мг/кг. Пюля цих мантуляцш тварин протягом 2-4 год утримували в примщенш з тдвищеною температурою повiтря (30 °C), у по-дальшому — у кликах по 3-6 особин при середнш температурi 21-24 °C.

Оц'шка рухово/ функцп. Функцюнальну ак-тившсть З1К (щодо зони травми) оцшювали за шкалою ВВВ (D.M. Basso, M.S. Beattie, J.C. Bresnahan), особливост використання якоТ описанi нами рашше [37]. ПФ З1К визначали, починаючи з 7-Т доби тсля оперативного втручання, з огляду на етичний регламент роботи з експериментальними тваринами. ПФ З1К iнтактних тварин та тварин експериментальних груп до моделювання травми становив 21 бал (за шкалою ВВВ).

З метою деталiзацiТ даних щодо динамки переб^у виновного процесу дослщжували змши ПФ за мшЬ мальних строкiв спостереження (7 дiб) — ДПФ:

ДПФ = ПФ2 - ПФ1, де ПФ1 та ПФ2 — значення ПФ З1К у два суадш строки спостереження.

ДПФ обчислювали для кожного строку спостереження.

Статистична обробка отриманихданих проведена з використанням програмного пакету Statistica 10.0 на персональному комп'ютерi з використанням непараметричного U-тесту Манна-УТтш (Mann-Whitney U-test). Результати оцшки достовiрностi представляли у виглядi р з звичним трактуванням. Достовiрнiсть рiзницi ПФ З1К у рiзнi строки спостереження у межах групи оцшювали за УТлкоксоном (Wilcoxon). Для виявлення виду i ступеня кореляци мiж тривалiстю посттравматичного перюду (перiоду спостереження) та значенням ПФ З1К використовували ранговий ко-еф^ент Спiрмена (Spearman).

Результати та ix обговорення. Динамiка ПФ З1К у грут «контроль-1» характеризувалася двофаз-шстю (рис. 1). Протягом першого мюяця виявлене достовiрне збiльшення ПФ З1К з (1,0±0,4) бала за шкалою ВВВ (7-ма доба) до (1,7±0,5) бала (наприкiнцi

4-го тижня). У подальшому спостерiгали недостовiрне зменшення ПФ З1К, мiнiмальне значення — наприкшц 8-го тижня — (1,2±0,5) бала i збiльшення до (1,6±0,5) бала через 16 тиж (р=0,018 у порiвняннi з таким через 8 тиж). У подальшому суттевих змш ПФ З1К не було, через 24 тиж вш становив (1,6±0,5) бала.

Динамiка ПФ З1К в грут «контроль-2» вiдрiз-нялася вщ такоТ в групi «контроль-1», вщзначеш двi фази процесу регенерацiТ — у строки 1-8 та 8-16 тиж. На вщмшу вщ групи «контроль-1», перша фаза завершувалась стабЫзашею ПФ З1К (у строки 5-7 тиж

— 2,8 бала); у строки 16 тиж ПФ З1К становив (3,4±0,6) бала. Протягом усього перюду експерименту рiзниця ПФ З1К в групах «контроль-1» та «контроль-2» була недостовiрна, з м^мальним значенням р=0,089 на 8-му тижнi. Достовiрна рiзниця ДПФ на користь групи «контроль-2» вщзначена лише на 8-му тижш (р=0,033).

На 7-му добу експерименту у грут «ТТНЦ» виявляли достовiрне збтьшення ПФ З1К — (3,2±0,6) бала у порiвняннi з таким в грут «контроль-1»

— (1,0±0,35) бала (р = 0,007) та «контроль-2»

— (1,5±0,3) бала (р=0,006), що збер^алося до кiнця

5-го («контроль-1») та 3-го («контроль-2») тижня. Протягом 2-го тижня спостер^али достовiрне збшь-шення ПФ З1К до максимуму — (3,7±0,5) бала; з 4-го тижня — повшьне (протягом 6-7-го тижня — достовiр-не) зменшення ПФ З1К, стабiлiзацiю на 7-12-му тижш

— (3,1±0,6) бала, подальше достовiрне зменшення до кiнця експерименту; на 24-му тижш — (2,4±0,6) бала. Починаючи з 20-го тижня, ПФ З1К був достовiрно менше такого на 1-му тижш. Перехрест ПФ З1К груп «ТТНЦ» та «контроль-2» вщзначали на 8-му тижш спостереження.

Динамка ПФ З1К у грут «ТТФМ» характеризувалася вщсутшстю прогредiентностi: впродовж усього перюду експерименту ПФ З1К становив 3-3,6 бала. На 7-му добу ПФ З1К становив (3,6±0,8) бала, що перева-жало його значення в групах «контроль-1» (р=0,007) та «контроль-2» (р=0,01). Рiзниця (р<0,05) з показ-ником в грут «контроль-1» збер^алася до кшця 2-го тижня, у перiод 3-5-го тижня вона зникала на xni недостовiрного зменшення (р>0,05) ПФ З1К в групi «ТТФМ» та достовiрного зменшення (р<0,05) — в грут «контроль-1». Протягом 6-8-го тижня вщзна-чали перевагу (р<0,05) ПФ З1К в групi «ТТФМ» над групою «контроль-1» на xni одночасного зменшення (р>0,05) та збiльшення (р>0,05) ПФ З1К вiдповiдно у групах «контроль-1» та «ТТФМ». На 12-му та 16-му тижш реестрували рiвновеликi значення ПФ З1К у групах «ТТФМ» та «контроль-2» — вщповщно (3,3±0,9) та (3,4±1,0) бала. На 24-му тижш ПФ З1К у грут «ТТФМ» становив (3,2±0,9) бала, поступаючись (р=0,144) його значенню на 1-му тижш. Достовiрна рiзниця ПФ З1К у порiвняннi з таким у контрольних групах у ш строки спостереження не виявлена. Протягом перюду експерименту достовiрноТ рiзницi з ПФ З1К в грут «ТТНЦ» не було, м^мальне значення (р=0,228) виявлене на 8-му тижш спостереження.

Тривалють спостереження, тиж

Рис. 1. Динамка змши ПФ З1К в експериментальних групах в перюд спостереження (пояснення в тексп).

Вiдновний процес у rpyni «ТТФН» розпочинався з ПФ З1К (1,9±1,1) бала, що переважало його значення в групах «контроль-1» та «контроль-2» (р>0,05) та було менше, нiж у групах «ТТНЦ» та «ТТФМ» (р>0,05). Фактично перевага у порiвняннi з групою «контроль-2» утримувалась до 4-го тижня, проте, рiзниця недостовiрна. Збiльшення ПФ З1К протягом перших трьох тижшв у грут «ТТФН» достовiрне (р=0,043) у порiвняннi з таким на 3-му та 1-му тижш; подальшi змiни показника недостовiрнi. Мiнiмальну достовiрнiсть виявляли при порiвняннi ПФ З1К на 8-му тижш — (3,5±1,1) бала, 1-му (р=0,091) i 4-му (р=0,068) тижш, а також на 12-му тижш (3,6±1,2) бала (фак-тичний максимум в грут) та 1-му тижш (р=0,075). На 8-му тижш реестрували достовiрну (р=0,033) рiзницю ПФ З1К в групах «ТТФН» та «контроль-1». На 24-му тижш ПФ З1К у грут «ТТФН» становив (3,3±1,2) бала, максимально наближався до показника в грут «ТТФМ» — (3,2±0,9) бала (р=0,67), меншою мiрою

— до ПФ З1К в групах «ТТНЦ» — (2,4±0,6) бала (р=0,27) та «контроль-1» — (1,6±0,5) бала (р=0,17). Загалом, динамiка ПФ З1К у групi «ТТФН» була дво-фазною, перша фаза тривала протягом 1-4 тиж, друга

— 6-24 тиж. Динамка збтьшення ПФ З1К щотижня у групi «ТТФН» була достовiрною (р<0,05) у порiвняннi з показником в групi «контроль-1» — на 8-му тижш (на користь групи «ТТФН») та «контроль-2» — на 16-му тижш (на користь групи «контроль-2»).

Загалом, при порiвняннi з групою «контроль-1» достовiрний позитивний ефект вщзначали протягом перших 5 тиж тсля ТТНЦ, 2-го та 6-7-го тижшв

— тсля ТТФМ, а також на 8-му тижш — тсля ТТФН. При порiвняннi з групою «контроль-2» достовiрний позитивний ефект виявлений протягом 3 тиж — тсля ТТНЦ, 1 тиж — тсля ТТФМ. Достовiрноí рiзницi ПФ З1К у групах «ТТНЦ», «ТТФМ» та «ТТФН» в перюд спостереження не було. Попри це, характер рiзницi ПФ З1К в експериментальних групах при порiвняннi з контрольними, а також оцшка достовiрностi змш

ПФ З1К у кожнш грут протягом перюду експеримен-ту дозволяе стверджувати про наявшсть суттевих вщмшностей переб^у регенеративного процесу у кожнш грут.

Спробуемо штерпретувати двi найважливiшi особ-ливосп динамiки ПФ З1К, характернi для вах апробо-ваних варiантiв нейротрансплантаци — переважання ПФ З1К у пером тижнi у порiвняннi з контрольними та вщсутшсть прогредiентноí динамки у подальшому перiодi спостереження.

Важливо, що у попередшх роботах при iмплантацií в зону аналогiчноí травми СМ прорегенеративного матриксу NeuroGelTM на 7-му добу виявляли рiвнове-ликий з таким в групах «ТТНЦ» та «ТТФМ» позитивний функцюнальний ефект, зумовлений, ймовiрно, антигеморапчними, iмуно- та фiбросупресивними властивостями NeuroGelTM; зменшення ПФ З1К у вщ-даленому перiодi спостереження (6-8 мiс тсля травми та iмплантацií NeuroGelTM) корелювало з фiбротичними змiнами та ущтьненням тканинного конгломерату в зонi розташування залишкiв iмплантата [38].

На нашу думку, тимчасовий ефект ТТНЦ, ТТФМ та ТТФН свщчить, передуам, про вплив на т структура елементи СМ, можливiсть iснування яких в умовах травми визначаеться наявшстю факторно!' чи метаболiчноí пiдтримки; утворення нових еле-ментiв (наприклад, нових мапстральних нервових волокон) малоймовiрне, оскшьки е тривалiшим (не менше 2-4 тиж) та супроводжуеться суттевим фун-кцюнальним приростом (2-8 тиж [38 с. 735-737]). Найбтьш ймовiрним об'ектом короткочасного позитивного впливу е нейрональш мережi та транзитнi волокна перифокальноí зони — дiлянки, в яких у гострому та ранньому перiодi тсля травми (передуам, протягом 1-го тижня) виникае васкулярна та метаболiчна катастрофа, вторинний альтерацшний вплив, демiелiнiзацiя, тому вона критично залежить вщ метаболiчного, перфузiйного, антиапоптотичного та ремiелiнiзуючого супроводу. Оскiльки дефщит

функци З1К при травмi СМ на рiвнi ТХ1 залежить в основному вщ пересiчення супраспiнальних або довгих пропрюспшальних низхiдних волокон, визначальним чинником впливу на регенерацшний процес е глю-генна (олiгодендроглiальна, передусiм) спроможнють трансплантата, а також захисний антиапоптотичний вплив на мотонейрони верхшх поперекових сегмен^в i пропрiоспiнальнi нейрони, за участю яких можливе вiдновлення альтернативних, полюинаптичних шляхiв передачi збудження. Розглянемо можливi варiанти такого впливу на перифокальну зону, виходячи з аналiзу таких ключових ефектiв транспланта^в:

- ангiогенного

- прямого нейротропного

- iмуногенного та прозапального

- медiаторного.

Анг'югент ефекти. Ангiогенез у перифокальнш зонi — складний стадшний процес, кожна фаза якого залежить вщ специфiчного факторного та ^тинного супроводу. Активний спраутинг збережених мкро-судин перифокальноТ зони рееструють, починаючи з 3-4-Т доби i до кшця 1-го тижня пiсля спшальноТ травми; на 7-му добу вщзначають, за деякими дани-ми, збшьшення просторовоТ щiльностi мiкросудин у 5 разiв [39]. Новi судини ростуть ^зь зону травми в основному вздовж СМ [40], у бшьшосл спостере-жень не виявляють морфолопчних ознак звичноТ функцiональноТ асоцiацiТ з навколишшми нейронами, астроцитами та перицитами, Тх трансмуральнi та перфузшш властивостi неповноцiннi, очевидно, вони надмiрно проникнi, що зумовлюе Тх участь у реакшях вторинноТ альтерацiТ з кл^инами периферiйноТ кровi, i е одшею з причин Тх значноТ ранньоТ деконструкцiТ [39]. Збереженi новоутвореш судини перифокальноТ зони дозрiвають протягом 2-го мюяця пiсля травми, при цьому формуеться базальна мембрана, вщнов-люеться бар'ерна функцiя [39], проте, у значнш Тх кiлькостi виявляють аномальну проникшсть щодо антитiл ^ очевидно, iнших елементiв iмунноТ системи. Часткова деконструкшя цих судин протягом 2-3-го мюяця (модель фокальноТ церебрально!' шеми) суп-роводжуеться аутоiмунним та вторинним iшемiчним ураженням перифокальноТ зони [41]. Таю реакцп iдентифiкованi нами при ТТФН та ТТНЦ на моделi травми мозочка [30].

Зважаючи на ц особливост^ стимуляцiя ангю-генезу у найгостршому та ранньому перiодi травми може мати не лише позитивний ефект у виглядi швидкого вiдновлення перфузи у перифокальнiй зонi та метаболiчноТ пiдтримки ТТ елементiв, а й спричиня-ти, крiм репефузiйного ураження [42, 43], вторинну альтеращю у гострому, ранньому та промiжному перюдах пiсля травми, що нiвелюе позитивы наслщ-ки вiдновного процесу i е фактором стабiлiзацiТ ПФ З1К. Останнiй момент мае також стосовно спшальноТ травми i позитивний бк — утилiзацiю репiлентiв ак-сонального росту* з зони ураження.

Слщ також мати на уваз^ що, бта речовина характеризуеться меншим споживанням кисню, глю-кози та перфузи кровi [44], тобто, менш вразлива

до змiH локального кровотоку, менш залежна вiд позитивних (метаботропних) та негативних наслщюв реперфузп.

Найбiльш вагомим ангюгенним фактором е VEGF (vascular endothelial growth factor), особливо VEGF-A [45]. У зршому вiцi в органiзмi мишi VEGF максимально експресуеться тканиною легень, жировою кл^кови-ною, менш iнтенсивно — тканиною нирки, ще менш iнтенсивно — м'язами та мюкардом, найменш штен-сивно — тканиною мозку, ока, тонкого кишечнику [46, 47]. На останшх стадiях нефрогенезу VEGF регулюе формування клубочюв; у мишi цей перюд охоплюе останнi днi внутрiшньоутробного i першi два тижнi постнатального життя [34, 35]. У зршому мозку най-вищий рiвень експресiT VEGF характерний для субвен-трикулярноТ зони, рострального м^раторного потоку та тканини нюховоТ цибулини [45, 48]. У мозку плода людини максимальна продук^я VEGF вiдбуваеться у пришлуночковiй зош, корi, прикiрковому (пром'ж-ному) o^i переднього мозкового мiхура, стрiатумi, меншою мiрою у III триместрi ваптносп — у тканинi мозочка [21, 22]. Пюля народження експресiя VEGF у мозочку значно зменшуеться, що пояснюе частий пос-тнатальний апоптоз резидентних нейрошв [21]. Отже, з високою вiрогiднiстю з матерiалiв, що використову-вали у дослiдженi, максимальною була концентра^я VEGF у тканин фетальноТ нирки, меншою — у тканин зрiлоT нюховоТ цибулини, м^мальною — у тканинi фе-тального мозочка. Це означае найбшьш виражену ам-бiвалентну щодо елементiв перифокальноТ зони роль проангюгенного механiзму при ТТФН, менш виражену — при ТТНЦ, найменш значущу — при ТТФМ.

Таким чином,проангюгенний вплив трансплантата може сприяти формуванню двофазноТ динамки ПФ З1К в групах «ТТНЦ», «ТТФМ» та «ТТФН».

Факторний та кл'§тинний нейротропний вплив. На нашу думку, з огляду на кшьюсш показники нейроногенноТ активной у фетальному мозочку та зршш нюховш цибулиш [16-19, 26-29], слщ визнати, що найбiльш потужний потеншал для факторного (нейротропнiфакториросту) та клiтинного (нейроген-Hi прогентори, а також глiальнi прекурсори) впливу на елементи перифокальноТ зони мае тканина фе-тального мозочка, дещо менший — нюховоТ цибулини, найменший — фетальноТ нирки.

Тканина фетального мозочка на пренатальнш стади мютить нейропротекторн фактори росту, зок-рема, VEGF [21-25], а також ефрини, семафорини та нетрини, як у бшьш вщдаленому перiодi пiсля спшальноТ травми могли б справляти амбiвалентний вплив на рют аксональних волокон поблизу зони ТТФМ як атрактори, або рептенти аксональних конуав росту [38]. Персистенщю незрiлих нейро-ектодермальних елементiв трансплантата при ТТФМ вщзначали протягом щонайменше 2 мiс з повшьним зменшенням популяцiT [30]. Це визначае перюд значущого нейротропного впливу ТТФМ. Важливо, що за цей перюд аутогенна регенерашя СМ досягае аналопчного функцюнального результату.

* Фактори мiелiну центрального походження Nogo (reticulon-4), MAG (myelin-associated glycoprotein) та OMgp (oligodendrocyte-myelin glycoprotein) е потужними факторами репшенцм аксональних конусiв росту.

Тканина нюхово''' цибулини експресуе VEGF [45, 48], а також деяк шшн нейротропш фактори, що визначають мiграцiю i дозрiвання нейрональних прекурсорiв. При ТТНЦ в очищене вогнище забиття мозочка персистенщю нейронального компоненту трансплантата виявляють протягом перших 4 тиж, у подальшому — значне зменшення його об'ему, що супроводжуеться активною реакшею сполучно' тка-нини, нiвелюванням набуто''' протягом перших 12 дiб переваги у порiвняннi з контрольною групою [30].

Тканина фетально' нирки активно експресуе VEGF [49, 50], а також ендотелiальнi прогештори, нейтротропний ефект яких може опосередковуватися через астроцити, що в активованому стаж продуку-ють NGF (nerve growth factor), BDNF (brain-derived neurotrophic factor), CNTF (ciliary neurotrophic factor), HGF (hepatocyte growth factor), VEGF, FGF-2 (fibroblast growth factor) [50, 51]. Проте, участь популяци аст-роци^в у формуванш щiльного глiофiброзного рубця — фактора, що унеможливлюе проростання регене-руючих нервових волокон крiзь зону травми, пере-творюе короткотермiновий проастроцитарний вплив ендотелiальних прогенiторiв у негативний фактор регенерацшного процесу на бшьш вiддаленому етапi. Швидкiсть резорбцiï трансплантата при ТТФН максимальна [30], що обмежуе проастроцитарний та шшм нейротропш впливи ендотелiальних прогенiторiв.

Ва використaнi види трансплантатiв протягом пер-шого мiсяця активно, з рiзною швидкiстю утилiзуються [30], що е найбтьш простим поясненням обмеження у час |'х нейротропного ефекту. Пов'язаш з резорбцiею зaпaльнi процеси мають aмбiвaлентний вплив на ней-рональш елементи перифокально' зони: крiм типового нейротоксичного, вщзначають ще i нейропротекторний вплив запальних цитоюшв, щоправда, лише за нетри-вало' 'х експозици у ткaнинi — протягом 7-10 дiб [52]. При цьому джерелом прозапальних цитоюшв (TNF-a, IL-1a, IL-6, MIP-1a) можуть бути i нейроектодермальш прогенiтори [52] чи нейральнi нащадки транспланто-ваних у СМ шдукованих плюрипотентних стовбурових клiтин (IL-10, MIP-1a, а також нейротропнi фактори росту GDNF i NT-4) [53].

Отже, прямi нейротропнi ефекти трaнсплaнтaтiв можуть сприяти формуванню виявлено' нами двофаз-но' динaмiки ПФ З1К у трьох апробованих вaрiaнтaх нейротрaнсплaнтaцiï.

1муногенний та прозапальний вплив. Нейротрансплантат е тригером iмуногенного процесу, що мае бтьшнсть ознак тканинного запалення i включае загибель трансплантованих ^тин, шфть-трaцiю нейтрофiльними гранулоцитами, залучення макрофапв та мiкроглiоцитiв, aктивaцiю астроцитар-но' глiï, неоaнгiогенез [54, 55]. Нейронотоксичний та демiелiнiзуючий вплив деяких цитоюшв (TNF-a, IL-1a, IL-6, MIP-1a) реалiзуеться за тривалого (понад 10 дiб) перебiгу цього процесу [52]. У наших спостереженнях продукшя таких прозапальних цитоюшв тривае, вiро-гiдно, протягом усього перiоду резорбцп трансплантата, тобто, не менше 1 мю вiд початку експерименту. Важливо також, що при ТТФН та ТТНЦ наявне вщтер-мшоване двокомпонентне ураження перифокально'

зони, зумовлене високоймовiрною нaдмiрною про-никнiстю новоутворених судин, 'х деконструкцiею та iшемiчним ураженням тканини [30, 41]. При ТТФМ на моделi травми мозочка реестрували особливо висок показники aутоiмунного ураження тканини мозку, що мае, скорш за все, не пов'язаш з ангюгенними впли-вами мехашзми [30]. Отже, реaлiзaцiя aмбiвaлентного, рiзного на рaннiх та вiдтермiновaних етапах травматичного процесу, впливу фaкторiв запалення, у тому чи^ цитоюшв та нейротропних aнтитiл, що можуть ш^ювати знищення звичним чином або шляхом акти-вування глутаматних рецепторiв, збудження нейронiв та iнiцiaцiею екзайтотоксичност [56-59], е ще одним фактором формування двофазност динaмiки ПФ З1К у трьох дослiджувaних групах.

Медiаторнi впливи. Медiaторнi позaсинaптичнi впливи, незважаючи на ппотетичний характер такого мехашзму, не слiд виключати з aнaлiзу пaтофiзiоло-гiчноï моделi впливу нейротрансплантаци. Вони сто-суються, передусiм, розташованих поблизу мотоней-ронiв травмованого СМ (сегменти Lj-Lln — приведення стегна, згинання у кульшовому суглобi).

Початкова стaдiя спiнaльного шоку пов'язана з втратою серотонш- та норaдренергiчних супраспЬ нальних деполяризуючих пiдпорогових впливiв на мотонейрони, як у нормi створюють «деполяризацш-не тло» — плато-потеншали, необхiднi для реaлiзaцiï точних дискретних глутаматерпчних проекцiй, пiдси-люючи та помножуючи 'х результaтивнiсть до рiвня забезпечення пачкового розрядження мотонейрона, без якого вольове скорочення м'язових волокон в межах рухово' одиниш неможливе [60, 61]. Тому при спшальному шоку, нав^ь за нaявностi поодиноких збережених супраспшальних проекцiй на денервоваш мотонейрони, aктивaцiя вiдповiдних рухових одиниць неможлива. Проте, вже протягом гострого перюду травми (у людини —2-4-та доба) [62] спостер^ають компенсаторну денервацшну пперчутливють мото-нейронiв до збуджувальних медiaторних впливiв, в основi яко', крiм iншого, лежить пiдвищення експресп субодиниць NMDA*-рецепторiв глутамату [63]. Тканина фетального мозочка мютить значну кшьюсть прекур-сорiв глутaмaтергiчних нейронiв, отже, ппотетичний ТТФМ-залежний глутаматерпчний вплив на розташо-вaнi поблизу мотонейрони у гострому та ранньому перiодi тсля стнально' травми, за умови збереження функцп провiдностi деяких збережених волокон пери-фокально' зони, уможливлюе результативну передачу окремих дискретних супраспшальних впливiв, що проявлятиметься раншм (рашше, шж в iнших групах) вiдновленням рухово' aктивностi на рiвнi одного-двох суглобiв З1К, у даному випадку — кульшового та колiн-ного. У зв'язку з цим важливо нагадати, що ПФ З1К 3 бали за шкалою ВВВ (у грут «ТТФМ» на 7-му добу вш становив 3,6 бала ± 0,8 бала) вщповщае наявност поширених рухiв у 2 суглобах З1К, за нашими спосте-реженнями — кульшовому та колшному.

Тканина нюхово' цибулини мютить зрiлi глутама-тергiчнi м^ральш та пучковi нейрони [26], що можуть брати участь в реaлiзaцiï подiбного гiпотетичного мехaнiзму, проте, на нашу думку, 'х роль бшьш обме-

*N-methyl-D-aspartate — aгонiст однойменного тдтипу рецепторiв глутамату.

жена через вразливють зрших нейрошв у порiвняннi з прогешторами чи прекурсорами, фксовашсть цих нейронiв у простор^ на вiдмiну вiд мобiльностi незрЬ лих клiтин нейроектодермального фенотипу.

При ТТФН (меншою мiрою — ТТНЦ та ТТФМ) може реалiзуватися мехашзм екзайтацiйного впливу фак-торiв запалення та деяких рецепторотропних антитш на нейрони перифокально'|' зони. Так, за фокальное церебральноT iшемiT виявляють пригшчення експресiT переносника глутамату GLT-1 астроцитами зони на-пiвтiнi, що зумовлюе надмiрне накопичення позак-лiтинного глутамату i екзайтотоксичного ураження нейронiв [64, 65]. При гострш iшемiT зменшуеться експресiя глутамiнсинтази — основного ферменту АТФ-залежно^ утилiзацiT глутамату астроцитами з утворенням глутамшу та амонiю, що видшяються у мiжклiтинний простiр [66]. Проте, при реперфузи час функцюнального обороту (turnover) глутамiнсинтази менший, шж у нормi, на тлi, ймовiрно, пiдвищення TT активностi [66]. На моделi бiчного амiотрофiчного склерозу тдвищена продукцiя глутамiну астроци-тарною глутамшсинтазою, завдяки його утилiзацiT нейронами, зумовлюе продукшю надмiрноT кiлькостi глутамату; бшьш того, iнгiбiтор глутамiнсинтази мае нейропротекторний ефект, що доведено на моделях пперамошеми та бiчного амiотрофiчного склерозу [66]. Отже, збшьшення продукцiT глутамшу i, очевидно, експресiT глутамшсинтази пiд час реперфузiйного ураження, мають, ^м гiперамонiйного, ще й глута-матний, тобто, збуджуючий i згодом — екзайтоток-сичний вплив на нейрони.

З причин загибелi мотонейрошв внаслiдок ак-сонотомiT на моделi авульсiT переднього корiнця розглядають екзайтотоксичшсть внаслiдок надмiрноT NO-залежноT продукцп глутамату сегментарними аферентами i подальшоT мiкроглiопатiT [52].

Про можливий екзайтацшний вплив медiаторiв запалення свiдчать даш щодо механiзмiв сенсити-зацiT нейрошв заднього рогу при спшальнш травми бiльшiсть прозапальних факторiв (TNF-a, TGF-p, IL-1, IL-6, IL-10, IL-12, IL-18, LIF, CXCL1, CXCL12, CCL3, CCL5, простагландин Е2, ендотелiн-1 тощо) е класич-ними тригерами сенситизацп* нейронiв поверхневих пластин заднього рогу, що отримують, обробляють i передають у супраспшальш структури iнформацiю вщ ноцицепторiв [38, с. 492-497, 511, 514-519]. Джерелом цих речовин е активоваш мкроглюцити, астроцити, макрофаги та шин учасники запального процесу у тканин CM [38, с. 492-497, 511, 514-519]. З великою ймовiрнiстю, цi реакцiT торкаються пропрiоспiнальних нейрошв; частина нейрошв заднього рогу синап-суе з мотонейронами, отже, зазначений тип впливу опосередковано може стосуватися i цiеT популяцп клiтин. Прямий вплив прозапальних факторiв, у тому чи^ TNF-a, на мотонейрони за бiчного амiотрофiч-ного склерозу вважають одним з провщних чинникiв глутамат-опосередкованого збшьшення спiнальноT дизрефлексiT та спастичност [67]. У нашому дослщ-женш цей гiпотетичний механiзм набувае особливого значення з огляду на актившсть запальних реакцш при ТТФН та ТТНЦ [30].

Зрозумшо, що таю екзайтацшш впливи мають фазний (амбiвалентний) характер: сприяючи на раннiх етапах травматичного процесу вщновленню руховоТ активносп, вони створюють передумови або спричиняють екзайтотоксичну загибель нейрошв у перифокальнш зош, тобто, обмежують подальше збшьшення ПФ З1К.

Вiдновлення мимовiльних пропрюспшальних (2-4 тиж пiсля травми) i прямих 1А-аферентних (3-4 мiс) глутаматерпчних входiв на мотонейрони [62], реалiзацiя механiзму конституцiйноТ активностi а1-рецепторiв серотонiну 5-НТ2С та норадреналiну (до 8-го тижня) — все це спричиняе втрату чутливост денервованих мотонейрошв до поодиноких моно- чи полюинаптичних супраспшальних глутаматерпчних впливiв на мотонейрони, тобто, незалежноТ вiд во-льовоТ сфери надмiрноТ активностi мотонейронiв, що е патофiзiологiчним субстратом спастичностi. Отже, на цш стадiТ посттравматичноТ еволюци електричноТ активностi мотонейрона втрачаеться додатна коре-ляцiя мiж його глутаматерпчною пiдтримкою та фун-кцiональною актившстю iннервованих ним м'язових волокон, виникае вщ'емна кореляцiя мiж рiвнем ми-мовiльноТ активностi мотонейрона (спастичнiстю) та його чутливютю до супраспiнальних входiв (довiльна рухова активнiсть).

У тканиш фетального мозочка присутнi дозрiваючi ГАМК-ерпчш нейрони Пуркiнье, у тканинi нюховоТ цибулини — прекурсори, комiтованi на диференшю-вання у ГАМК-ергiчнi нейрони, що можуть м^рувати за межi трансплантата [68]. Наявнiсть ГАМК-ергiчного компоненту при нейротрансплантаци, на наш погляд, видозмшюе, проте, не нiвелюе глутаматерпчний вплив, можливо вiдтермiновуе формування синдрому спастичносп (в групi «ТТНЦ»). На нашу думку, зменшення ГАМК-ерпчного впливу нейрональних нащадюв незрiлих ^тин нюховоТ цибулини чи ней-рошв Пуркiнье фетального мозочка через Тх поступову загибель спричиняе прогресування спастичносп ^ як наслiдок, обмеження довшьноТ руховоТ активностi, тобто, зменшення ПФ З1К (в групi «ТТНЦ»).

Отже, можливi впливи апробованих видiв нейротрансплантаци на збудливють мотонейронiв трав-мованого СМ теж е фазними, що сприяе формуванню специфiчноТ динамки ПФ З1К у трьох основних екс-периментальних групах.

Висновки.

1. Апробоваш види нейротрансплантацiТ мають тимчасовий, обмежений першим мюяцем травматичного процесу ефект: при порiвняннi з групою «кон-троль-1» — протягом 1-5 тиж (ТТНЦ), 1-2 та 6-7 тиж (ТТФМ), 8 тиж (ТТФН); при порiвняннi з групою «контроль-2» — протягом 1-3 тиж (ТТНЦ) i 1 тиж (ТТФМ).

2. Максимальш ПФ З1К реестрували на 2-му тижш (ТТНЦ, (3,7±0,5) бала за шкалою ВВВ), 1-му, 6-7-му тижнях (ТТФМ, 3,6 бала ± 0,8 бала), 12-му i 20-му тижнях (ТТФН, 3,6 бала ± 1,2 бала); м^мальш — на 24-му тижня (ТТНЦ, 2,4 бала ± 0,6 бала), 3-му тижш (ТТФМ, 3,0 бала ± 0,9 бала), 1-му тижш (ТТФН, 1,9 бала ± 1,1 бала) експерименту.

* збшьшення чутливос^ нейрошв до збуджувальних впливiв.

3. У середньому ПФ З1К у трьох експериментальних групах через 24 тиж експерименту становив 2,4-3,3 бала за шкалою ВВВ, тобто, в iнтервaлi кшце-вих середшх значень у контрольних групах (1,6-3,4 бала за шкалою ВВВ).

4. При прямому попарному порiвняннi достовiр-на рiзниця ПФ З1К в групах «ТТНЦ», «ТТФМ» та «ТТФН» в перюд спостереження не виявлена.

5. При ТТНЦ достовiрнi змши ПФ З1К виявлеш протягом 2-го тижня (збтьшення), 6-7-го та 16-24-го тижня (зменшення до рiвня, нижчого шж на 1-му тижш); при ТТФМ — змши вщсутш; у випадку ТТФМ — протягом 1-3-го тижня (збтьшення).

6. Попри суттевi достовiрнi вщмшносп динамки травматичного процесу у трьох експериментальних групах, виявлеш двi сптьш особливост — перева-жання ПФ З1К протягом перших тижшв у порiвняннi з таким у контрольних групах та вщсутшсть прогредiен-тно' динaмiки у подальшому перiодi спостереження.

7. Двофaзнiсть динaмiки травматичного процесу може бути пояснена у межах пaтофiзiологiчноï модел^ з огляду на ангюгенш, нейротропнi, прозaпaльнi та медiaторнi ефекти трaнсплaнтaтiв.

Список л^ератури

1. Filler A. A historical hypothesis of the first recorded neurosurgical operation: Isis, Osiris, Thoth, and the origin of the djed cross / A. Filler // Neurosurg. Focus. — 2007.

— V.23, N1. — E6.

2. Илий [Електронний ресурс] / Православная энциклопедия : в 40 т.; под. ред. Кирилла, патр. Московского и всея Руси. — М.: изд-во Моск. Патриархии, 1998-2014. — T.22.

— Електрон. аналог друк. вид.: режим доступу: http:// www.pravenc.ru/text/389273.html

3. Бiблiя: Книги Священного Писання Старого та Нового Зав^у. — К.: Видання КшвськоТ Пaтрiaрхiï УкраТнськоТ Православно' Церкви Ки'вського Пaтрiaрхaту, 2004.

— 1079 с.

4. van Middendorp J.J. The Edwin Smith papyrus: a clinical reappraisal of the oldest known document on spinal injuries / J.J. van Middendorp, G.M. Sanchez, A.L. Burridge // Eur. Spine J. — 2010. — V.19, N11. — P.1815-1823.

5. Spinal traumas and their treatments according to Avicenna's Canon of Medicine / F. Ghaffari, M. Naseri, M. Movahhed, A. Zargaran // World Neurosurg. — 2015. — V.84, N1.

— P.173-177.

6. Хведченя С.Б. Илья Муромец — святой богатырь / С.Б. Хведченя. — К.: Географика, 2005. — 242 с.

7. Цымбалюк В.И. Нейрогенные стволовые клетки / В.И. Цымбалюк, В.В. Медведев. — К.: Коваль, 2005. — 596 с.

8. Neurorehabilitation with neural transplantation / M. Döbrössy, M.

Busse, T. Piroth, A. Rosser, S. Dunnett, G. Nikkhah // Neurorehabil. Neural Repair. — 2010. — V.24, N8. — P.692 -701.

9. Does the preclinical evidence for functional remyelination following engraftment into the injured spinal cord support progression to clinical trials? / S.A. Myers, A.N. Bankston, D.A. Burke, S.S. Ohri, S.R. Whittemore // Exp. Neurol.

— 2016. — V.283 (pt.B). — P.560-572.

10. Dobkin B.H. Recommendations for publishing case studies of cell transplantation for spinal cord injury / B.H. Dobkin // Neurorehabil. Neural Repair. — 2010. — V.24, N8.

— P.687-691.

11. Hydrogels and cell based therapies in spinal cord injury regeneration / R.C. Assunçâo-Silva et al. // Stem Cells International. — 2015. — V.2015. — P.1-24.

12. Siebert J.R. Biomaterial approaches to enhancing neurorestoration after spinal cord injury: strategies for overcoming inherent biological obstacles / J.R. Siebert, A.M. Eade, D.J. Osterhout // BioMed Res. Int. — 2015. — V.2015. — P.1-20.

13. Tsintou M. Advances in regenerative therapies for spinal cord injury: a biomaterials approach / M. Tsintou, K. Dalamagkas, A.M. Seifalian // Neural Regen. Res. — 2015. — V.10, N5.

— P.726-742.

14. Using extracellular matrix for regenerative medicine in the spinal cord / F.Z. Volpato, T. Führmann, C. Migliaresi, D.W. Hutmacher, P.D. Daltonet // Biomaterials. — 2013. — V.34, N21. — P.4945-4955.

15. Steeves J.D. Bench to bedside: challenges of clinical translation / J.D. Steeves // Prog. Brain Res. — 2015. — V.218.

— P.227-239.

16. Mitotic events in cerebellar granule progenitor cells that expand cerebellar surface area are critical for normal cerebellar cortical lamination in mice / J.C. Chang, M. Leung, H.N. Gokozan, P.E. Gygli, F.P. Catacutan, C. Czeisler, J.J. Otero // J. Neuropathol. Exp. Neurol. — 2015. — V.74, N3.

— P.261-272.

17. Cellular commitment in the developing cerebellum / H. Marzban, M.R. Del Bigio, J. Alizadeh, S. Ghavami, R.M. Zachariah, M. Rastegar // Front. Cell. Neurosci. — 2015.

— V.8. — P.1-26.

18. N-myc is a key switch regulating the proliferation cycle of postnatal cerebellar granule cell progenitors / M. Ma, W. Wu, Q. Li, J. Li, Z. Sheng, J. Shi, M. Zhang, H. Yang, Z. Wang, R. Sun, J. Fei // Sci. Rep. — 2015. — V.5. — P.1-13.

19. A mathematical model of granule cell generation during mouse cerebellum development / S.R. Leffler, E. Legué, O. Aristizábal, A.L. Joyner, C.S. Peskin, D.H. Turnbull // Bull. Math. Biol. — 2016. — V.78, N5. — P.859-878.

20. Hoshino M. Neuronal subtype specification in the cerebellum and dorsal hindbrain / M. Hoshino // Dev. Growth Differ.

— 2012. — V.54, N3. — P.317-326.

21. Vascular endothelial growth factor and its high-affinity receptor (VEGFR-2) are highly expressed in the human forebrain and cerebellum during development / L. Sentilhes, C. Michel, M. Lecourtois, J. Catteau, P. Bourgeois, V. Laudenbach, S. Marret, A. Laquerriere // J. Neuropathol. Exp. Neurol. — 2010. — V.69, N2. — P.111-128.

22. Vascular endothelial growth factor (VEGF) isoform regulation of early forebrain development / D.C. Darland, J.T. Cain, M.A. Berosik, J.T. Cain, M.A. Berosik, M. Saint-Geniez, P.W. Odens, G.J. Schaubhut, S. Frisch, A. Stemmer-Rachamimov, T. Darland, P.A. D'Amore // Dev. Biol. — 2011. — V.358, N1.

— P.9-22.

23. Cell death as a regulator of cerebellar histogenesis and compartmentation / J. Jankowski, A. Miething, K. Schilling, J. Oberdick, S. Baader // Cerebellum. — 2011. — V.10, N3.

— P.373-392.

24. Nuclear factor I and cerebellar granule neuron development: an intrinsic-extrinsic interplay / D.L. Kilpatrick, W. Wang, R. Gronostajski, E.D. Litwack // Cerebellum. — 2012. — V.11, N1. — P.41-49.

25. Sonic hedgehog patterning during cerebellar development /

A. De Luca, V. Cerrato, E. Fuca, E. Parmigiani, A. Buffo, K. Leto // Cell. Mol. Life Sci. — 2016. — V.73, N2. — P.291-303.

26. Nagayama S. Neuronal organization of olfactory bulb circuits / S. Nagayama, R. Homma, F. Imamura // Front. Neural Circuits. — 2014. — V.8. — P.1-19.

27. Imai Т. Construction of functional neuronal circuitry in the olfactory bulb / T. Imai // Semin. Cell Develop. Biol. — 2014.

— V.35. — P.180-188.

28. Kosaka T. Neuronal organization of the main olfactory bulb revisited / T. Kosaka, K. Kosaka // Anat. Sci. Int. — 2016.

— V.91, N2. — P.115-127.

29. Adult neurogenesis restores dopaminergic neuronal loss in the olfactory bulb / F. Lazarini, M-M. Gabellec, C. Moigneu, F. de Chaumont, J.C. Olivo-Marin, P.M. Lledo // J. Neurosci.

— 2014. — V.34, N43. — P.14430-14442.

30. Цимбалюк B.I. Ce.re.bellum, або мозочок: монографiя /

B.I. Цимбалюк, B.B. Медведев, Ю.Ю. Сенчик. — Вшниця: Нова Книга, 2013. — 272 с.

31. Each niche has an actor: multiple stem cell niches in the preterm kidney / D. Fanni, A. Sanna, C. Gerosa, M. Puddu, G. Faa, V. Fanos // Ital. J. Pediatr. — 2015. — V.41. — P.1-8.

32. CD146+ cells are essential for kidney vasculature development / K.J. Halt, H.E. Parssinen, S.M. Junttila, U. Saarela, S. Sims-Lucas, P. Koivunen, J. Myllyharju, S. Quaggin, I.N. Skovorodkin, S.J. Vainio // Kidney Int. — 2016.

— V.90, N2. — P.311-324.

33. Vascular growth factors play critical roles in kidney glomeruli / L. Gnudi, S. Benedetti, A.S. Woolf, D.A. Long // Clin. Sci. (Lond). — 2015. — V.129, N12. — P.1225-1236.

34. Eremina V. The role of VEGF-A in glomerular development

and function / V. Eremina, S.E. Quaggina // Curr. Ohin. Nephrol. Hypertens. — 2004. — V.13, N1. — P.9-15.

35. Reidy K.J. Cell and molecular biology of kidney development / K.J. Reidy, N.D. Rosenblum // Semin. Nephrol. — 2009.

— V.29, N4. — P.321-337.

36. Woolf A.S. Roles of angiopoietins in kidney development and disease / A.S. Woolf, L. Gnudi, D.A. Long // J. Am. Soc. Nephrol. — 2009. — V.20, N2. — P.239-244.

37. Модель переачення половини поперечника спинного мозку. I. Tехнiчнi, патоморфологiчнi та клЫко-експериментальш особливост / B.I. Цимбалюк, В.В. Медведев, В.М. Cеменова, Н.Я. Гридша, Ю.Ю. Cенчик,

0.М. Величко, C. Дичко, В.В. Васлович // Укр. нейрохiрург. журн. — 2016. — №2. — C.18-27.

38. Цымбалюк В.И. винной мозг. Элегия надежды: монография / В.И. Цымбалюк, В.В. Медведев. — Винница: Нова Книга, 2010. — 944 с.

39. Ng M.T.L. Vascular disruption and the role of angiogenic proteins after spinal cord injury / M.T.L. Ng, A.T. Stammers, B.K. Kwon // Transl. Stroke Res. — 2011. — V.2, N4.

— P.474-491.

40. New vascular tissue rapidly replaces neural parenchyma and vessels destroyed by a contusion injury to the rat spinal cord / G.T.B. Casella, A. Marcillo, M.B. Bunge, P.M. Wood // Exp. Neurol. — 2002. — V.173, N1. — P.63-76.

41. Stroke-evoked angiogenesis results in a transient population of microvessels / S.W. Yu, B. Friedman, Q. Cheng, P.D. Lyden // J. Cereb. Blood Flow Metab. — 2007. — V.27, N4.

— P.755-763.

42. Effects of anti-VEGF antibody on blood-brain barrier disruption in focal cerebral ischemia / O.Z. Chi, C. Hunter, X. Liu, H.R. Weiss // Exp. Neurol. — 2007. — V.204, N1.

— P.283-287.

43. VEGF antagonism reduces edema formation and tissue damage after ischemia/reperfusion injury in the mouse brain / N. Van Bruggen, H. Thibodeaux, J.T. Palmer, W.P. Lee, L. Fu, B. Cairns, D. Tumas, R. Gerlai, S-P. Williams, M. van Lookeren Campagne, N. Ferrara // J. Clin. Invest. — 1999. — V.104, N11. — P.1613-1620.

44. Нейрохiрургiя: тдручник / В.1. Цимбалюк, Б.М. Лузан,

1.П. Дмитерко, М.О. Марущенко, В.В. Медведев, O.I. Троян; за ред. акад. В.1. Цимбалюка. — Вшниця: Нова Книга, 2011. — 304 с.

45. Role and therapeutic potential of VEGF in the nervous system / C.R. De Almodovar, D. Lambrechts, M. Mazzone, P. Carmeliet // Physiol. Rev. — 2009. — V.89, N2. — P.607-648.

46. Differential expression of VEGF isoforms in mouse during development and in the adult / Y-S Ng, R. Rohan, M.E. Sunday, D.E. Demello, P.A. D'Amore // Dev. Dyn. — 2001. — V.220, N2. — P.112-121.

47. Expression of vascular endothelial growth factor (VEGF)-B and its receptor (VEGFR1) in murine heart, lung and kidney / L. Muhl, C. Moessinger, M.Z. Adzemovic, M.H. Dijkstra, I. Nilsson, M. Zeitelhofer, C.E. Hagberg, J. Huusko, A. Falkevall, S. Yla-Herttuala, U. Eriksson // Cell. Tissue Res. — 2016.

— V.365, N1. — P.51-63.

48. Distribution of vascular endothelial growth factor receptor-3/Flt4 mRNA in adult rat central nervous system / Y. Hou, Y-J. Shin, E.J. Han, J-S. Choi, J-M. Park, J-H. Cha, J-Y. Choi, M-Y. Lee // J. Chem. Neuroanat. — 2011. — V.42, N1.

— P.56-64.

49. Low-energy extracorporeal shock wave therapy promotes vascular endothelial growth factor expression and improves locomotor recovery after spinal cord injury / S. Yamaya, H. Ozawa, H. Kanno, K.N. Kishimoto, A. Sekiguchi, S. Tateda, K. Yahata, K. Ito, H. Shimokawa, E. Itoi // J. Neurosurg. — 2014.

— V.121, N6. — P.1514-1525.

50. Endothelial progenitor cells promote astrogliosis following spinal cord injury through Jagged1-dependent Notch signaling / N. Kamei, S-M. Kwon, M. Ishikawa, M. Ii, K. Nakanishi, K. Yamada, K. Hozumi, A. Kawamoto, M. Ochi, T. Asahara // J. Neurotrauma. — 2012. — V.29, N9. — P.1758-1769.

51. Contribution of bone marrow-derived endothelial progenitor cells to neovascularization and astrogliosis following spinal cord injury / N. Kamei, S-M. Kwon, A. Kawamoto, M. Ii, M. Ishikawa, M. Ochi, T. Asahara // J. Neurosci. Res. — 2012.

— V.90, N12. — P.2281-2292.

52. Cytokine signaling by grafted neuroectodermal stem cells rescues motoneurons destined to die / K. Pajer, G.

Feichtinger, G. Marton, S. Sabitzer, D. Klein, H. Redl, A. Nogradi // Exp. Neurol. - 2014. - V.261. - P.180-189.

53. Grafted murine induced pluripotent stem cells prevent death of injured rat motoneurons otherwise destined to die / K. Pajer, C. Nemes, S. Berzsenyi, K.A. Kovacs, M.K. Pirity, G. Pajenda, A. Nogradi, A. Dinnyes // Exp. Neurol. — 2015.

— V.269. — P.188-201.

54. Early inflammatory responses following cell grafting in the CNS trigger activation of the subventricular zone: a proposed model of sequential cellular events / J. Praet, E. Santermans, J. Daans, D. Le Blon, C. Hoornaert, H. Goossens, N. Hens, A. Van der Linden, Z. Berneman, P. Ponsaerts // Cell Transplant.

— 2015. — V.24, N8. — P.1481-1492.

55. Immune remodelling of stromal cell grafts in the central nervous system: therapeutic inflammation or (harmless) side-effect? / D. Le Blon, C. Hoornaert, J.R. Detrez, S. Bevers, J. Daans, H. Goossens, W.H. De Vos, Z. Berneman, P. Ponsaerts // J. Tissue Eng. Regen. Med. — 2016. [Epub ahead of print].

56. Losing your nerves? Maybe it's the antibodies / B. Diamond, P.T. Huerta, P. Mina-Osorio, C. Kowal, B.T. Volpe // Nat. Rev.

— 2009. — V.9, N6. — P.449-456.

57. Kapadia M. Autoimmune and inflammatory mechanisms of CNS damage / M. Kapadia, B. Sakic // Prog. Neurobiol.

— 2011. — V.95, N3. — P.301-333.

58. Levite M. Glutamate receptor antibodies in neurological diseases: Anti-AMPA-GluR3 antibodies, Anti-NMDA-NR1 antibodies, Anti-NMDA-NR2A/B antibodies, Anti-mGluR1 antibodies or Anti-mGluR5 antibodies are present in subpopulations of patients with either: Epilepsy, Encephalitis, Cerebellar Ataxia, Systemic Lupus Erythematosus (SLE) and Neuropsychiatric SLE, Sjogren's syndrome, Schizophrenia, Mania or Stroke. These autoimmune anti-glutamate receptor antibodies can bind neurons in few brain regions, activate glutamate receptors, decrease glutamate receptor's expression, impair glutamate-induced signaling and function, activate Blood Brain Barrier endothelial cells, kill neurons, damage the brain, induce behavioral/psychiatric/cognitive abnormalities and Ataxia in animal models, and can be removed or silenced in some patients by immunotherapy / M. Levite // J. Neural. Transm. — 2014. — V.121, N8. — P.1029-1075.

59. Bakpa O.D. Antibody associated epilepsies: clinical features, evidence for immunotherapies and future research questions / O.D. Bakpa, M. Reuber, S.R. Irani // Seizure. — 2016.

— V.41. — P.26-41.

60. Heckman C.J. Motor unit / C.J. Heckman, R.M. Enoka // Compr. Physiol. — 2012. — V.2, N4. — P.2629-2682.

61. Recovery of neuronal and network excitability after spinal cord injury and implications for spasticity / J.M. D'Amico, E.G. Condliffe, K.J.B. Martins, D.J. Bennett, M.A. Gorassini // Front. Int. Neurosci. — 2014. — V.8, Article 36. — P.1-24.

62. Spinal shock revisited : a four-phase model / J.F. Ditunno, J.W. Little, A. Tessler, A.S. Burns // Spinal Cord. — 2004.

— V.42, N7. — P.383-395.

63. Global gene expression analysis of rodent motor neurons following spinal cord injury associate molecular mechanisms with development of postinjury spasticity / J. Wienecke, A-C. Westerdahl, H. Hultborn, O. Kiehn, J. Ryge // J. Neurophysiol.

— 2010. — V.103, N2. — P.761-778.

64. Wang Y.-F. Central role of maladapted astrocytic plasticity in ischemic brain edema formation / Y.-F. Wang, V. Parpura // Front. Cell. Neurosci. — 2016. — V.10, Article 129.

— P.1-8.

65. The neuroprotective mechanism of ampicillin in a mouse model of transient forebrain ischemia / K.-E. Lee, K.-O. Cho, Y.-S. Choi, S.Y. Kim // Korean J. Physiol. Pharmacol. — 2016.

— V.20, N2. — P.185-192.

66. Jeitner T.M. Critical evaluation of the changes in glutamine synthetase activity in models of cerebral stroke / T.M. Jeitner, K. Battaile, A.J.L. Cooper // Neurochem. Res. — 2015. — V.40, N12. — P.2544-2556.

67. Centonze D. Advances in the management of multiple sclerosis spasticity: multiple sclerosis spasticity nervous pathways / D. Centonze // Eur. Neurol. — 2014. — V.72, suppl.1. — P.6-8.

68. Safety of human neural stem cell transplantation in chronic spinal cord injury / K. Piltti, D.L. Salazar, N. Uchida, B.J. Cummings, A.J. Anderson // Stem Cell. Transl. Med. — 2013.

— V.2, N12. — P.961-974.

References

1. Filler A. A historical hypothesis of the first recorded neurosurgical operation: Isis, Osiris, Thoth, and the origin of the djed cross. Neurosurg. Focus. 2007;23(1):E6. doi:10.3171/FOC-07/07/E6. PMID:17961051.

2. Eli [Electron resource]. Orthodox Encyclopedia [Kirill, Patriarch. Moscow and All Russia, ed.]. Moscow: Publishing house of the Moscow Patriarchate; 1998-2014. Russian, http://www.pravenc.ru/text/389273.html.

3. Biblia: Knygy Svyaschennogo Pysannya Starogo ta Novogo Zavitu [Bible: Book of the Scriptures of the Old and New Testament]. Kyiv: Publishing house of the Kiev Patriarchate Ukrainian Orthodox Church; 2004. Ukrainian.

4. van Middendorp JJ, Sanchez GM, Burridge AL. The Edwin Smith papyrus: a clinical reappraisal of the oldest known document on spinal injuries. Eur Spine J. 2010;19(11):1815-23, doi:10.1007/s00586-010-1523-6.

5. Ghaffari F, Naseri M, Movahhed M, Zargaran A. Spinal traumas and their treatments according to Avicenna's Canon of Medicine. World Neurosurg. 2015;84(1):173-7, doi:10.1016/ j.wneu.2015.03.011. PMID:25772611.

6. Khvedchenya SB. Ilya Muromets — sviatoj bogatyr [Ilya Muromets — a holy warrior]. Kiev: Geografika; 2005. Russian.

7. Tsymbaliuk VI, Medvediev VV. Nejrogennye stvolovye kletky

[Neuralstem cells]. Kiev: Koval'; 2005. Russian.

8. Döbrössy M, Busse M, Piroth T, Rosser A, Dunnett S, Nikkhah G. Neurorehabilitation with neural transplantation. Neurorehabil. Neural Repair. 2010;24(8):692-701, doi:10.1177/1545968310 363586. PMID:20647502.

9. Myers SA, Bankston AN, Burke DA, Ohri SS, Whittemore SR. Does the preclinical evidence for functional remyelination following engraftment into the injured spinal cord support progression to clinical trials? Exp Neurol. 2016;283(pt.B):560-72. doi:10.1016/j.expneurol.2016.04.009. PMID:27085393.

10. Dobkin BH. Recommendations for publishing case studies of cell transplantation for spinal cord injury. Neurorehabil. Neural Repair. 2010;24(8):687-91, doi:10.1177/1545968310377508. PMID:20921329.

11. Assungao-Silva RC, Gomes ED, Sousa N, Silva NA, Salgado AJ. Hydrogels and cell based therapies in spinal cord injury regeneration. Stem Cells International. 2015;2015:1-24. doi:10.1155/2015/948040. PMID:26124844.

12. Siebert JR, Eade AM, Osterhout DJ. Biomaterial approaches to enhancing neurorestoration after spinal cord injury: strategies for overcoming inherent biological obstacles. BioMedRes. Int. 2015;2015:1-20. doi:10.1155/2015/752572. PMID:26491685.

13. Tsintou M, Dalamagkas K, Seifalian AM. Advances in regenerative therapies for spinal cord injury: a biomaterials approach. Neural Regen. Res. 2015;10(5):726-42, doi:10.4103/1673-5374.156966. PMID:26109946.

14. Volpato FZ, Führmann T, Migliaresi C, Hutmacher DW, Daltonet PD. Using extracellular matrix for regenerative medicine in the spinal cord. Biomaterials. 2013;34(21):4945-55. doi:10.1016/ j.biomaterials.2013.03.057. PMID:3597407.

15. Steeves JD. Bench to bedside: challenges of clinical translation. Prog. Brain Res. 2015;218:227-39. doi:10.1016/ bs.pbr.2014.12.008. PMID:25890140.

16. Chang JC, Leung M, Gokozan HN. Gygli PE, Catacutan FP, Czeisler C, Otero JJ. Mitotic events in cerebellar granule progenitor cells that expand cerebellar surface area are critical for normal cerebellar cortical lamination in mice. J Neuropatol Exp Neurol. 2015;74(3):261-72. doi:10.1097/ NEN.0000000000000171. PMID:25668568.

17. Marzban H., Del Bigio MR, Alizadeh J, Ghavami S, Zachariah RM, Rastegar M. Cellular commitment in the developing cerebellum. Fron. Cel. Neurosci. 2015;8:1-26. doi:10.3389/ fncel.2014.00450. PMID:25628535.

18. Ma M, Wu W, Li Q, Li J, Sheng Z, Shi J, Zhang M, Yang H, Wang Z, Sun R, Fei J. N-myc is a key switch regulating the proliferation cycle of postnatal cerebellar granule cell progenitors. Sci Rep 2015;5:1-13. doi:10.1038/srep12740. PMID:6238256.

19. Leffler SR, Legué E, Aristizábal O, Joyner AL, Peskin CS, Turnbull DH. A mathematical model of granule cell generation during mouse cerebellum development. Bull Math Biol. 2016;78(5):859-78, doi:10.1007/s11538-016-0163-3. PMID:27125657.

20. Hoshino M. Neuronal subtype specification in the cerebellum and dorsal hindbrain. Dev Growth Differ. 2012;54(3):317-26. doi:10.1111/j.l440-169X.2012.01330.x. PMID:22404503.

21. Sentilhes L, Michel C, Lecourtois M, Catteau J, Bourgeois P, Laudenbach V, Marret S, Laquerriere A. Vascular endothelial growth factor and its high-affinity receptor (VEGFR-2) are highly expressed in the human forebrain and cerebellum during development. J Neuropatho. Exp Neurol. 2010;69(2):111-28. doi:10.1097/NEN.0b013e3181ccc9a9. PMID:20084021.

22. Darland DC, Cain JT, Berosik MA, Cain JT, Berosik MA, Saint-Geniez M, Odens PW, Schaubhut GJ, Frisch S, Stemmer-Rachamimov A, Darland T, D'Amore PA. Vascular endothelial growth factor (VEGF) isoform regulation of early forebrain development. Dev Biol. 2011;358(1):9-22. doi:10.1016/ j.ydbio.2011.06.045. PMID:21803034.

23. Jankowski J, Miething A, Schilling K, Oberdick J, Baader S. Cell death as a regulator of cerebellar histogenesis and compartmentation. Cerebellum. 2011;10(3): 373-92. doi:10.1007/s12311-010-0222-5. PMID:20941559.

24. Kilpatrick DL, Wang W, Gronostajski R, Litwack ED. Nuclear factor I and cerebellar granule neuron development: an intrinsic-extrinsic interplay. Cerebellum. 2012;11(1):41-9. doi:10.1007/s12311-010-0227-0. PMID:22548229.

25. De Luca A, Cerrato V, Fuca E, Parmigiani E, Buffo A, Leto K. Sonic hedgehog patterning during cerebellar development. Cel. Mol Life Sci. 2016;73(2):291-303. doi:10.1007/s00018-015-2065-1. PMID:26499980.

26. Nagayama S, Homma R, Imamura F. Neuronal organization of olfactory bulb circuits. Front Neural Circuits. 2014;8:1-19. doi:10.3389/fncir.2014.00098. PMID:25232305.

27. Imai T. Construction of functional neuronal circuitry in the olfactory bulb. Semin Cell Develop Biol. 2014;35:180-8. doi:10.1016/j.semcdb.2014.07.012. PMID:25084319.

28. Kosaka T, Kosaka K. Neuronal organization of the main olfactory bulb revisited. Anat Ssi Int. 2016;91(2):115-27. doi:10.1007/s12565-015-0309-7. PMID:26514846.

29. Lazarini F, Gabellec M-M, Moigneu C, de Chaumont F, Olivo-Marin JC, Lledo PM. Adult neurogenesis restores dopaminergic neuronal loss in the olfactory bulb. J Neurosci. 2014;34(43):14430-42. doi:10.1523/JNEUROSCI.5366-13.2014. PMID:25339754.

30. Tsymbaliuk VI, Medvediev VV. Ce.re.bellum, abo mozochok [Cerebellum]. Vinnytsa: Nova Knyga; 2010. Ukrainian.

31. Fanni D, Sanna A, Gerosa C, Puddu M, Faa G, Fanos V. Each niche has an actor: multiple stem cell niches in the preterm kidney. Ital J Pediatr. 2015;41:1-8. doi:10.1186/s13052-015-0187-6. PMID:26472160.

32. Halt KJ, Parssinen HE, Junttila SM, Saarela U, Sims-Lucas S, Koivunen P, Myllyharju J, Quaggin S, Skovorodkin IN, Vainio SJ. CD146+ cells are essential for kidney vasculature development. Kidney Int. 2016;90(2):311-24. doi:10.1016/j.kint.2016.02.021. PMID:27165833.

33. Gnudi L, Benedetti S, Woolf AS, Long DA. Vascular growth factors play critical roles in kidney glomeruli. Clin Sc. (Lond). 2015;129(12):1225-36. doi:10.1042/CS20150403. PMID:26561594.

34. Eremina V, Quaggina SE. The role of VEGF-A in glomerular development and function. Curr Ohin Nephrol Hypertens. 2004;13(1):9-15. PMID:15090854.

35. Reidy KJ, Rosenblum ND. Cell and molecular biology of kidney development. Semin Nephrol. 2009;29(4):321-37. doi:10.1016/ j.semnephrol.2009.03.009. PMID:19615554.

36. Woolf AS, Gnudi L, Long DA. Roles of angiopoietins in kidney development and disease. J Am Soc Nephrol. 2009;20(2):239-44. doi: 10.1681/ASN.2008020243. PMID:18799719.

37. Tsymbaliuk V, Medvediev V, Semenova V, Grydina N, Senchyk Yu, Velychko O, Dychko S, Vaslovych V. [The model of lateral spinal cord hemisection. Part I. The technical, pathomorphological, clinical and experimental peculiarities]. Ukrainian Neurosurgical Journal. 2016; (2):18-27.

38. Tsymbaliuk VI, Medvediev VV. Spinnojmozg. Elegia nadezhdy [Spinal cord. Elegy of hope]. Vinnitsa: Nova Knyga; 2010. Russian.

39. Ng MTL, Stammers AT, Kwon BK. Vascular disruption and the role of angiogenic proteins after spinal cord injury. Trans. Stroke Res. 2011;2(4):474-91. doi:10.1007/s12975-011-0109-x. PMID:2448202.

40. Casella GTB, Marcillo A, Bunge MB, Wood PM. New vascular tissue rapidly replaces neural parenchyma and vessels

destroyed by a contusion injury to the rat spinal cord. Exp Neurol. 2002;173(1):63-76. doi:10.1006/exnr.2001.7827. PMID:11771939.

41. Yu SW, Friedman B, Cheng Q, Lyden PD. Stroke-evoked angiogenesis results in a transient population of microvessels. J Cereb Blood Flow Metab. 2007;27(4):755-63. doi:10.1038/ sj.jcbfm.9600378. PMID:16883352.

42. Chi OZ, Hunter C, Liu X, Weiss HR. Effects of anti-VEGF antibody on blood-brain barrier disruption in focal cerebral ischemia. Exp Neurol. 2007;204(1):283-87. doi:10.1016/ j.expneurol.2006.11.001. PMID:17188266.

43. Van Bruggen N, Thibodeaux H, Palmer JT, Lee WP, Fu L, Cairns B, Tumas D, Gerlai R, Williams S-P, van Lookeren Campagne M, Ferrara N. VEGF antagonism reduces edema formation and tissue damage after ischemia/reperfusion injury in the mouse brain. J Clin Invest. 1999;104(11):1613-20. doi:10.1172/ JCI8218. PMID:10587525.

44. Tsymbaliuk VI, Luzan BM, Dmyterko IP, Marushchenko MO, Medvediev VV, Troyan OI. Neirokhirurgia: Pidruchnyk / Tsymbaliuk ed. [Neurosurgery: Handbook]. Vinnitsa: Nova Knyga; 2010. Ukrainian.

45. De Almodovar CR, Lambrechts D, Mazzone M, Carmeliet P. Role and therapeutic potential of VEGF in the nervous system. Physiol Rev. 2009; 89(2):607-48. doi:10.1152/ physrev.00031.2008. PMID:19342615.

46. Ng Y-S, Rohan R, Sunday ME, Demello DE, D'Amore PA. Differential expression of VEGF isoforms in mouse during development and in the adult. Dev. Dyn. 2001;220(2):112-21. doi:10.1002/1097-0177(2000)9999:9999<::AID-DVDY1093>3.0.CO;2-D. PMID:11169844.

47. Muhl L, Moessinger C, Adzemovic MZ, Dijkstra MH, Nilsson I, Zeitelhofer M, Hagberg CE, Huusko J, Falkevall A, Yla-Herttuala S, Eriksson U. Expression of vascular endothelial growth factor (VEGF)-B and its receptor (VEGFR1) in murine heart, lung and kidney. Cel. Tissue Res. 2016;365(1):51-63. doi:10.1007/s00441-016-2377-y. PMID:26928042.

48. Hou Y, Shin Y-J, Han EJ, Choi J-S, Park J-M, Cha J-H, Choi J-Y, Lee M-Y. Distribution of vascular endothelial growth factor receptor-3/Flt4 mRNA in adult rat central nervous system. J Chem Neuroanat. 2011;42(1):56-64. doi:10.1016/ j.jchemneu.2011.06.001. PMID:21703344.

49. Yamaya S, Ozawa H, Kanno H, Kishimoto KN, Sekiguchi A, Tateda S, Yahata K, Ito K, Shimokawa H, Itoi E. Low-energy extracorporeal shock wave therapy promotes vascular endothelial growth factor expression and improves locomotor recovery after spinal cord injury. . Neurosurg. 2014;121(6):1514-25. doi:10.3171/2014.8.JNS132562. PMID:25280090.

50. Kamei N, Kwon S-M, Ishikawa M, Ii M, Nakanishi K, Yamada K, Hozumi K, Kawamoto A, Ochi M, Asahara T. Endothelial progenitor cells promote astrogliosis following spinal cord injury through Jagged1-dependent Notch signaling. J Neurotrauma. 2012;29(9):1758-69. doi:10.1089/ neu.2011.2139. PMID:22452482.

51. Kamei N, Kwon S-M, Kawamoto A, Ii M, Ishikawa M, Ochi M, Asahara T. Contribution of bone marrow-derived endothelial progenitor cells to neovascularization and astrogliosis following spinal cord injury. J Neursci. Res. 2012;90(12):2281-92. doi:10.1002/jnr.23113. PMID:22996658.

52. Pajer K, Feichtinger G, Marton G, Sabitzer S, Klein D, Redl H, Nogradi A. Cytokine signaling by grafted neuroectodermal stem cells rescues motoneurons destined to die. Exp Neurol. 2014;261:180-9. doi:10.1016/j.expneurol.2014.05.026. PMID:24907401.

53. Pajer K, Nemes C, Berzsenyi S, Kovacs KA, Pirity MK, Pajenda G, Nogradi A, Dinnyes A. Grafted murine induced pluripotent stem cells prevent death of injured rat motoneurons otherwise destined to die. Exp. Neurol. 2015;269:188-201. doi:10.1016/ j.expneurol.2015.03.031. PMID:25889458.

54. Praet J, Santermans E, Daans J, Le Blon D, Hoornaert C, Goossens H, Hens N, Van der Linden A, Berneman Z, Ponsaerts P. Early inflammatory responses following cell grafting in the CNS trigger activation of the subventricular zone: a

proposed model of sequential cellular events. Cell Transplant. 2015;24(8):1481-92. doi:10.3727/09636 8914X6 8280. PMID:25197881.

55. Le Blon D, Hoornaert C, Detrez JR, Bevers S, Daans J, Goossens H, De Vos WH, Berneman Z, Ponsaerts P. Immune remodelling of stromal cell grafts in the central nervous system: therapeutic inflammation or (harmless) side-effect? J Tissue Eng Regen Med. 2016 [Epub ahead of print]. doi:10.1002/term.2188. PMID:27320821.

56. Diamond B, Huerta PT, Mina-Osorio P, Kowal C, Volpe BT. Losing your nerves? Maybe it's the antibodies. Nature Reviews. 2009;9(6):449-56. doi:10.1038/nri2529. PMID:19424277.

57. Kapadia M, Sakic B. Autoimmune and inflammatory mechanisms of CNS damage. Prog Neurobiol. 2011;95(3):301-33. doi:10.1016/j.pneurobio.2011.08.008. PMID:21889967.

58. Levite M. Glutamate receptor antibodies in neurological diseases: Anti-AMPA-GluR3 antibodies, Anti-NMDA-NR1 antibodies, Anti-NMDA-NR2A/B antibodies, Anti-mGluR1 antibodies or Anti-mGluR5 antibodies are present in subpopulations of patients with either: Epilepsy, Encephalitis, Cerebellar Ataxia, Systemic Lupus Erythematosus (SLE) and Neuropsychiatric SLE, Sjogren's syndrome, Schizophrenia, Mania or Stroke. These autoimmune anti-glutamate receptor antibodies can bind neurons in few brain regions, activate glutamate receptors, decrease glutamate receptor's expression, impair glutamate-induced signaling and function, activate Blood Brain Barrier endothelial cells, kill neurons, damage the brain, induce behavioral/psychiatric/cognitive abnormalities and Ataxia in animal models, and can be removed or silenced in some patients by immunotherapy. J Neural Transm. 2014;121(8):1029-75. doi:10.1007/s00702-014-1193-3. PMID:25081016.

59. Bakpa OD, Reuber M, Irani SR. Antibody-associated epilepsies: clinical features, evidence for immunotherapies and future research questions. Seizure. 2016;41:26-41. doi:10.1016/j.seizure.2016.07.002. PMID:27450643.

60. Heckman CJ, Enoka RM. Motor unit. Compr Physiol. 2012;2(4):2629-82. doi:10.1002/cphy.c100087. PMID:23720261.

61. D'Amico JM, Condliffe EG, Martins KJB, Bennett DJ, Gorassini MA. Recovery of neuronal and network excitability after spinal cord injury and implications for spasticity. Front Int Neurosci. 2014;8(Art.36):1-24. doi:10.3389/fnint.2014.00036. PMID:24860447.

62. Ditunno JF, Little JW, Tessler A, Burns AS. Spinal shock revisited : a four-phase model. Spinal Cord. 2004;42(7):383-95. doi:10.1038/sj.sc.3101603. PMID:15037862.

63. Wienecke J, Westerdahl A-C, Hultborn H, Kiehn O, Ryge J. Global gene expression analysis of rodent motor neurons following spinal cord injury associate molecular mechanisms with development of postinjury spasticity. J Neurophysiol. 2010;103(2):761-78. doi:10.1152/jn.00609.2009. PMID:19939961.

64. Wang Y-F, Parpura V. Central role of maladapted astrocytic plasticity in ischemic brain edema formation. Front Cell Neurosci. 2016;10(Art.129):1-8. doi:10.3389/fncel.2016.00129 2016. PMID:27242440.

65. Lee K-E, Cho K-O, Choi Y-S, Kim SY. The neuroprotective mechanism of ampicillin in a mouse model of transient forebrain ischemia. Korean J. Physiol Pharmacol. 2016;20(2):185-92. doi:10.4196/kjpp.2016.20.2.185. PMID:26937215.

66. Jeitner TM, Battaile K, Cooper AJL. Critical evaluation of the changes in glutamine synthetase activity in models of cerebral stroke. Neurochem Res. 2015;40(12):2544-56. doi:10.1007/ s11064-015-1667-1. PMID:26233464.

67. Centonze D. Advances in the management of multiple sclerosis spasticity: multiple sclerosis spasticity nervous pathways. Eur Neurol. 2014;72(suppl.1):6-8. doi:10.1159/000367615. PMID:25278116.

68. Piltti K, Salazar DL, Uchida N, Cummings BJ, Anderson AJ. Safety of human neural stem cell transplantation in chronic spinal cord injury. Stem Cell Transl Med. 2013;2(12):961-74. doi:10.5966/sctm.2013-0064. PMID:24191264.

HayKOBi/m pe,gaKTop: B.B.Emowi/^bKi/m, fl.Mefl.H.