Экспериментальное обоснование ретрактильного механизма формирования диастаза пересеченных нервов и дополнение к методам его лечения


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность Механизмы формирования и лечения промежутка между культями пересеченного нерва остаются одним из актуальных и малоизученных факторов образования гиперколлагенового рубца нерва и невромы.
Цель исследования Исследование возможности ретракции нервных волокон при формировании промежутка между культями пересеченного нерва и попытка ее ингибирования.
Материалы и методы Исследованы признаки ретракции нервных волокон на ампутированных конечностях человека с помощью импрегнации фиксированных препаратов по Бильшовскому-Грос. Для экспериментального изучения закономерностей сокращения миелиновых и безмиелиновых нервных волокон при их перерезке использованы модели живых препаратов позвоночных и беспозвоночных животных. С помощью фазовоконтрастной компьютерной видеомикроскопии исследована возможность участия сокращения нервных волокон в увеличении промежутка между культями пересеченного нерва и показана возможность медикаментозного ингибирования этой ретракции с помощью блокаторов цитоплазматической подвижности. Электрофизиологические методы применены для изучения влияния этих веществ на нейромембраны и возможности применения испытанных блокаторов в опытах лечения целых животных.
Результаты и их обсуждение На фиксированных гистологических препаратах нервов поврежденных и ампутированных конечностей человека обнаружены признаки сократительной активности нервных волокон. В экспериментах на живых изолированных волокнах впервые продемонстрирована динамика бидирекциональной ретракции миелиновых нервных волокон, допускающая их участие в расширении диастаза пересеченных нервов. На безмиелиновых аксонах с сохраненными телами нейронов изучено действие блокаторов сократительной активности цитоплазмы: нимодипина, цитохалазина, блеббистатина и колхицина. Доказано участие в ретракции аксонов основных белковых полимеров цитоскелета аксоплазмы и возможность применения этих блокаторов для ингибирования посттравматической ретракции нервных волокон. Электрофизиологические опыты показали низкую токсичность этих препаратов и возможность их применения для лечения травматического диастаза нервов в опытах на целых животных.
Заключение Показана способность к ретракции у миелиновых нервных волокон человека и других позвоночных после пересечения нервов. На основании экспериментов на живых одиночных нейронах с сохраненными отростками сформулирована гипотеза об участи активного сокращения аксонов в механизме формирования диастаза. Проанализирована способность ряда основных блокаторов подвижности цитоплазмы: цитохалазина B, блеббистатина, колхицина и нимодипина останавливать травматическую ретракцию нейритов. Показано отсутствие патологических влияний испытанных ингибиторов на электрофизиологические свойства нейромембраны, что допускает их использование для лечения диастаза при пересечении нервов у целых экспериментальных животных.

Об авторах

О.С. Сотников

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, 199034, Российская Федерация

Автор, ответственный за переписку.
Email: ossotnikov@mail.ru
д.б.н., з.д.н., проф., зав. лаб. функциональной морфологии и физиологии нейрона Института физиологии им. И.П. Павлова РАН

Ю.А. Шулев

Вторая городская многопрофильная больница, Учебный пер., д. 5, Санкт-Петербург, 194354, Российская Федерация

Email: yuryshulev@yahoo.com
д.м.н., проф., зав. нейрохирургическим отделением №1 Второй городской многопрофильной больницы

Н.Ю. Фомина

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, 199034, Российская Федерация

Email: author@vestnik-surgery.com
к.б.н., м.н.с., Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

С.С. Сергеева

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, 199034, Российская Федерация

Email: author@vestnik-surgery.com
к.б.н., с.н.с., Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

А.А. Лактионова

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, 199034, Российская Федерация

Email: author@vestnik-surgery.com
к.б.н., н.с., Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Список литературы

  1. Ben-Yaakov K., Dagan S.Y., Segal-Ruder Y. et al. Aksonal'nyye faktory retrogradnoy transkriptsii signala v porazhennom perifericheskom nerve. [Axonal transcription factors signal retrogradely in lesioned peripheral nerve]. EMBO J., 2012; 31(6): 1350-1363.
  2. Brown J.A., Wysolmerski R.B., Bridgman P.C.Spinnoy koreshok gangliya neyronov reagiruyut na primeneniye Semaphorina 3A cherez dvukhfaznyy otvet, kotoryy trebuyet izoformy miozina II. [Dorsal root ganglion neurons react to semaphorin 3A application through a biphasic response that reguires myosin II isoforms]. Mol. Biol. Cell, 2009; 20(4): 1167-1179.
  3. Choi S.K., Lee G.J., Choi S., et al.Neyroprotektornyye effekty ot lecheniya nimodipinom v eksperimental'noy modeli na krysakh global'noy ishemii miokarda: real'naya otsenka vremeni glutamata. [Neuroprotective effects by nimodipine treatment in the experimental global ischemic rat model: real time estimation of glutamate]. J. Korean. Neurosurg. Soc., 2011; 49(1): 61-67.
  4. Dolbeare D., Houle J.D.Ogranicheniye aksonal'nogo tormozheniya i stimulyatsiya regeneratsii aksonov khronicheski povrezhdennykh neyronov posle intraspinal'nogo lecheniya s glial'noy kletochnoy linii neyrotroficheskogo faktora (GDNF). [Restriction of axonal retraction and promotion of axonal regeneration by chronically injured neurons after intraspinal treatment with glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF)]. J. Neurotrauma, 2003; 20(11): 1251-1261.
  5. Erfanian R., Firouzi M., Nabian M.H., et al.Sravneniye novogo adgezivnogo fibrina ot odnogo donorya s shvom dlya vosstanovleniya zadnego bol'shebertsovogo nerva krys: soprotivleniye biomekhaniki i funktsional'nogo analiza. [Comparison of a new single-donor human fibrin adhesive with suture for posterior tibial nerve repair in rat: biomechanical resistance and functional analysis]. Chin. J. Traumatol., 2014; 1: 17(3): 146-152.
  6. Fraczek-Szczypta A.Uglerodnyye nanomaterialy dlya stimulyatsii nervnoy tkani i regeneratsii. [Carbon nanomaterials for nerve tissue stimulation and regeneration]. Mater. Sci. Eng., 2014; 1(34): 35-49.
  7. Gencer Z.K., Özkiriş M., Saydam L. et al. Sravneniye gistologicheskikh rezul'tatov eksperimental'no sozdannykh defektov litsevogo nerva otremontirovali 2 razlichnymi metodami anastomoza: klassicheskaya tekhnika ili adgezivnyy shov dlya nerva anastomoza?. [The comparison of histological results of experimentally created facial nerve defects repaired by 2 different anastomosis techniques: classic suture technique or tissue adhesives for nerve anastomosis?]. J. Craniofac. Surg., 2014; 25(2): 652-656.
  8. Hellal F., Hurtado A., Ruschel J. et al.Stabilizatsiya mikrotrubochek umen'shayet obrazovaniye rubtsov i vyzyvayet regeneratsiyu aksonov posle travmy spinnogo mozga. [Microtubule stabilization reduces scarring and causes axon regeneration after spinal cord injury]. Science, 2011; 331(6019): 928-931.
  9. Klimaschewski L., Hausott B., Angelov D.N.Plyusy i minusy faktorov rosta i tsitokinov v perifericheskoy regeneratsii aksonov. [The pros and cons of growth factors and cytokines in peripheral axon regeneration]. Int. Rev. Neurobiol., 2013; 108: 137-171.
  10. Lerch J.K., Martínez-Ondaro Y.R., Bixby J.L., Lemmon V.P. cJun sposobstvuyet rostu aksonov TSNS. [cJun promotes CNS axon growth]. Mol. Cell Neurosci., 2014; 59: 97-105.
  11. Lowery L.A., Vactor D.V.Doroga ostriya: ponimaniye mekhanizma konusa rosta. [The trip of the tip: understanding the growth cone machinery]. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2009; 10(5): 332-343.
  12. Lubinska L. [Axoplasmic streaming in regenerating and in normal nerve fibres]. Prog. Brain Res., 1964; 13: 1-71.
  13. Martins R.S., Teodoro W.R., Simplicio H. et al.Vliyaniye shovnogo materiala na regeneratsiyu perifericheskikh nervov i vyrabotku kollagena na meste neyrorrafii: eksperimental'noye issledovaniye. [Influence of suture on peripheral nerve regeneration and collagen production at the site of neurorrhaphy: an experimental study]. Neurosurgery, 2011; 68(3): 765-772.
  14. Ramon y Cajal S. [Degeneration and regeneration of the nervous system]. London: Acad. Press, 1928; 396.
  15. Sauter E., Buckwalter J.A., McKinley T.O., Martin J.A.Tsitoskelet blokiruyet rastvoreniye vysvobozhdennogo okislitelya i gibel' kletok v povrezhdennom khryashche. [Cytoskeletal dissolution blocks oxidant release and cell death in injured cartilage]. J. Orthop. Res., 2012; 30(4): 593-598.
  16. Shen D., Wang X., Gu X.Shram moduliruyushchiye metody lecheniya povrezhdeniy tsentral'noy nervnoy sistemy. [Scar-modulating treatments for central nervous system injury]. Neurosci. Bull., 2014; 24.
  17. Sotnikov O.S.Primeneniye kletochnoy kul'tury, chtoby dokazat' sintsitial'nyy soyedineniye i sliyaniye neyronov. [Use of cell culture to prove syncytial connection and fusion of neurons]. Rijeka: Intech, 2012; 83-114.
  18. Suter D.M., Miller K.E.Novaya rol' sil v aksonal'nom udlinenii. [The emerging role of forces in axonal elongation]. Prog. Neurobiol., 2011; 94(2): 91-101.
  19. Turgut M., Uysal A., Pehlivan M. et al.Otsenka posledstviy pinealektomii i ekzogennogo melatonina na krys s sshitym sedalishchnym nervom : elektrofiziologicheskiye, elektronno-mikroskopicheskiye i immunogistokhimicheskiye issledovaniya. [Assessment of effects of pinealectomy and exogenous melatonin administration on rat sciatic nerve suture repair: an electrophysiological, electron microscopic, and immunohistochemical study]. Acta Neurochir. (Wien), 2005; 147(1): 67-77.
  20. Wylie S.R., Chantler P.D.Styagivaniye aksonov diskami Miozina IIA. [Myosin IIA drives neurite retraction]. Mol. Biol. Cell, 2003; 14(11): 4654-4666.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Сотников О., Шулев Ю., Фомина Н., Сергеева С., Лактионова А., 2015

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах