Хирургия, которая помогает сенсорным путям восстанавливаться

Учёные из Великобритании и Швеции ранее разработали новую хирургическую технику для повторного подключения сенсорных нейронов к спинному мозгу после травматических повреждений позвоночника. А теперь они получили более глубокое представление о том, как техника работает на клеточном уровне, воссоздавая её у крыс для того, чтобы потом разработать новые методы лечения травм с частичным или полным разрушением спинного мозга. Подробности – в журнале Frontiers in Neurology.

Илл: Frontiers in Neurology


Мозг и нейроны периферической нервной системы связываются в позвоночнике. Здесь объединяются двигательные и чувствительные пути, которые контролируют движение мышц и передают сенсорную информацию, например, о​​ боли, температуре и прикосновениях. У пациентов с травматическими повреждениями позвоночника эти пути, а также корешки, которые образуются на выходе из спинного мозга (если мы говорим о моторных, нисходящих путях) или на входе (если мы говорим о чувствительных, восходящих путях), могут разрываться, что приводит к тому, что некоторые области тела теряют нервный контроль.

Хирурги могут имплантировать моторные корешки обратно в область, откуда они оторвались, и они обычно успешно восстанавливаются, так как двигательные нейроны умеют прорастать сквозь спинной мозг. Однако это не относится к более хрупким сенсорным корешкам, которые не поддаются корректному восстановлению.

«Доктора ранее считали, что этот тип повреждений спинного мозга невозможно исправить. Эти «рваные» травмы могут вызывать серьёзную инвалидность и мучительную боль», — говорит Николас Джеймс (Nicholas James), исследователь Королевского колледжа Лондона.

К счастью, Томас Карлштедт (Thomas Carlstedt) из того же учреждения помог разработать хирургическую технику для повторного подключения сенсорных входов. Она включает в себя выделение сенсорных нервных клеток из корешка и их имплантацию непосредственно в более глубокую структуру спинного мозга. Эта область называется дорсальным (или задним) рогом, и она содержит вторичные сенсорные нейроны, которые обычно не связаны напрямую с чувствительными корешками. Когда команда опробовала эту технику у пациентов, некоторые спинальные рефлексы вернулись, указывая на то, что имплантированные нейроны объединились с позвоночником и сформировали действующую нейронную цепь.

В новой же работе объединённая научная группа решила понять, как имплантированный корешок соединяется со спинным мозгом в заднем роге. Поняв механизм, они надеются разработать новые методы лечения пациентов с другими типами повреждений позвоночника.

Ученые смоделировали у крыс травму позвоночника и во время операции «подключили» сенсорный корешок, используя новую технику. Через 12-16 недель после операции исследователи оценили восстановление позвоночника, с помощью электрической стимуляции нейронов, чтобы посмотреть, сформировали ли они полный нейронный контур. Затем они проанализировали ткань под микроскопом.

Электрическое воздействие показало, что нейронная цепь замкнулась и корень успешно объединился со спинным мозгом. При изучении микроскопической структуры оказалось, что из частей нейронов, называемых дендритами (короткие отростки) в заднем роге выросли мелкие нервные «нити». И эти тонкие ответвления полностью покрыли имплантированный сенсорный корешок, обеспечивая непрерывность цепи.

«Стратегия «поощрения» нового роста от спинальных нейронов потенциально может стать полезной при других повреждениях нервной системы», — говорит Карлштедт.

Текст: Анна Хоружая

Structural and Functional Substitution of Deleted Primary Sensory Neurons by New Growth from Intrinsic Spinal Cord Nerve Cells: An Alternative Concept in Reconstruction of Spinal Cord Circuits by Nicholas D. James, Maria Angéria, Elizabeth J. Bradbury, Peter Damberg, Stephen B. McMahon, Mårten Risling, Thomas Carlstedt in Frontiers in Neurology. Published July 2017.

DOI: 10.3389/fneur.2017.00358

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *