способ лечения травматических повреждений спинного мозга

Формула изобретения

Способ лечения травматческих повреждений спинного мозга путем трансплантации фетальной нервной ткани, отличающийся тем, что больному проводят ламинэктомию, опорожняют интрамедуллярную кисту, разрушают стенку кисты, в область образовавшегося дефекта спинного мозга вводят трансплантат спинного мозга фетуса, обогащенного клетками выстилки луковиц обонятельного нерва, и путем спинальной пункции в субарахноидальное пространство спинного мозга вводят суспензию жизнеспособных нервных клеток в сочетании с кроветворными клетками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в нейрохирургии, травматологии, неврологии, реабилитации.

Известен способ лечения последствий травматического повреждения спинного мозга, заключающийся в трансплантации мeжpeберныx нервов в поврежденный спинной мозг [2]. Однако этот метод дает незначительный клинический эффект. Оказалось, что аксоны в ЦНС, несомненно, способны регенерировать внутри таких трансплантатов, но они неспособны расти за пределы этих трансплантатов для того, чтобы восстановить связь с другими нейронами ЦНС; регенерирующие нейроны "застревают" внутри трансплантата вследствие образования рубца.

Известен способ введения кусочков эмбриональной ткани между центральным и периферическим концами поврежденного спинного мозга [3, 4]. Он не может считаться достаточным, т. к. 1) для трансплантации авторами метода берется ткань 7-9-недельного донора, в то время как оптимальной для стимуляции репаративных процессов считается возраст 15-18 недель, 2) экспериментальными исследованиями доказано, что при пересадке фрагмента эмбрионального спинного мозга происходит прорастание вышележащих аксонов в лучшем случае на длину аллотрансплантата, т. е. на 1-1,5 см. Дистальнее трансплантата аксоны реципиента не растут, застревая в рубце.

Известен способ лечения последствий травмы спинного мозга помещением между концами поврежденного спинного мозга контейнера, содержащего Шванновские клетки в специальном геле. Шванновские клетки, полученные от эксплантатов периферических нервов человека или крысы культивируются, при этом их количество значительно возрастает. Затем клетки помещаются в матрикс, заполняющий полупроницаемые трубки, а те, в свою очередь, располагаются между перерезанными концами спинного мозга. Результатом, полученным при большинстве трансплантаций Шванновских клеток, становилась регенерация большинства аксонов ЦНС, их прорастание сквозь трансплантат, при этом, однако аксоны были неспособны покинуть микроокружение из Шванновских клеток, чтобы вновь внедриться в толщу тканей спинного мозга и сформировать новые межнейрональные связи [6].

Наиболее близким является способ, предложенный М.Л. Благодатским с соавт [1]. Однако способ не может считаться достаточным, т.к. 1) ложе вскрытой кисты спинного мозга не подготавливается для трансплантации, не иссекается стенка кисты, что делает сомнительным возможность установления анатомо-функциональных связей между введенными в кисту эмбриональными клетками и аксонами реципиента, 2) для трансплантации берется недифференцированная ткань 7-8-недельных плодов, 3) не создаются условия для преодоления ингибирующего клеточного окружения, что должно препятствовать прорастанию аксонов за пределы трансплантата, 4) не вводятся дополнительные факторы стимуляции роста трансплантатов.

Таким образом, перечисленные выше известные способы не могут быть использованы для эффективного восстановления функции спинного мозга, т.к. не удается преодолеть препятствия в виде рубца на пути роста аксонов. Аксоны неспособны расти за пределы трансплантатов для того, чтобы восстановить связь с другими нейронами ЦНС; регенерирующие нейроны "застревают" внутри трансплантата.

Задачей изобретения является создание условий для прорастания аксонов в проксимальном и дистальном направлениях спинного мозга с целью восстановления его проводящей функции.

Способ осуществляется следующим образом.

Больному с травмой спинного мозга проводят ЯМР-томографию спинного мозга. Определяют локализацию и размер дефекта спинного мозга, наличие кист и спаек. На основании этих определений заготавливается трансплантат спинного мозга, заданного размера.

У 12-17-недельного фетуса, извлеченного в связи с прерыванием беременности по медицинским показаниям, в стерильных условиях производится тотальная ламинэктомия, рассекаются корешки и зубовидные связки, извлекается спинной мозг в оболочках и сразу же замораживается в жидком азоте. Извлекается головной мозг, из которого отпрепаровываются луковицы обонятельных нервов, из которых выделяются клетки обонятельной выстилки, а из больших полушарий изготавливается суспезия нервных клеток. Клетки обонятельной выстилки - это специализированные глиальные клетки, обнаруженные только в толще обонятельного нерва. В отличие от Шванновских клеток эти клетки способны мигрировать с места введения трансплантата и, по мере миграции, переносить регенерирующий аксон вслед за собой. Это уводит регенерирующий аксон в сторону от поврежденной и рубцующейся области, где отмечается высокая концентрация ингибиторных молекул, окружающих трансплантат, в область неповрежденных тканей. Здесь аксоны способны продолжать регенерировать и образовывать связи с клетками нервной системы хозяина. Клеточные и тканевые части трансплантатов замораживаются в жидком азоте при -196^oC. В таком состоянии они хранятся до момента пересадки больному. В день трансплантации они размораживаются, проверяются на жизнеспособность и доставляются в операционную.

Больному в положении на боку проводится типичная ламинэктомия, вскрывается твердая мозговая оболочка. Под увеличением в 3,5 раза проводится менингомиэлолиз, опорожняется киста и иссекаются спайки. Разрушается стенка капсулы кисты с обнажением дистального и проксимального концов разорванного спинного мозга.

Трансплантат спинного мозга, находящийся в собственном футляре из твердой мозговой оболочки, подгоняется по размеру дефекта спинного мозга. Затем дистальный край твердой мозговой оболочки донора подшивается к краям дефекта твердой мозговой оболочки реципиента в области дистального конца дефекта спинного мозга больного. Твердая мозговая оболочка донора разрезается вдоль по вентральной поверхности и края ее выворачиваются наружу так, чтобы при укладке трансплантат спинного мозга заполнил пространство между концами спинного мозга больного (фиг.1). Проксимальный конец трансплантата твердой мозговой оболочки подшивается к краям твердой мозговой оболочки реципиента (фиг.2). Затем в проксимальную культю спинного мозга и в трансплантат инъекционно вводится по 2 мл суспензии клеток луковицы обонятельного нерва (фиг. 3). Операционная рана зашивается послойно наглухо. Проводится спинно-мозговая пункция и интратекально вводится 10 мл суспезии нервных клеток большого мозга фетуса. Пересаженные нервные клетки способствуют аксональному росту, поскольку аксоны растут во всех отделах развивающейся нервной системы. Эта стратегия также позволила индуцировать регенерацию аксонов в спинном мозге и во всех других отделах [6].

Использование предлагаемого изобретения позволяет:

1. Провести трансплантацию в любом периоде тяжелой травмы мозга сразу после купирования нарушений витальных функций, что способствует раннему и стабильному восстановлению проводимости его в остром периоде, предотвращает или уменьшают процессы димиелинизации. Восстановление функции спинного мозга устраняет пагубные последствия длительного неактивного состояния его, что имеет большое психоэмоциональное и социально-экономическое значение для пациента и его родственников.

2. Снизить инвалидность от тяжелой позвоночно-спинномозговой травмы.

3. Улучшить качество жизни пострадавших после тяжелой травмы спинного мозга.

В качестве примера приводим два случая трансплантации фетальной ткани.

Пример 1. Больной З-ов, 23 лет. При нырянии получил компрессионный перелом С6 позвонка с синдромом полного перерыва спинного мозга. Через 8 ч была выполнена операция - удаление тела сломанного позвонка и замещение его имплататом из никелида-титана. При ЯМР-томографии через 2 месяца выявлена интрамедуллярная киста на уровне С6-С7 сегментов, перекрывающая спинной мозг на 2/3 поперечного сечения, размером 1,8х0,5 см, блок току ликвора. Клинически сохранялся синдром полного перерыва спинного мозга: верхний парапарез (сила - 2 балла в кистях), нижняя параплегия, нарушение всех видов чувствительности с Тh1 сегмента, нарушение функции тазовых органов по спастическому типу. Через 2,5 месяца после травмы выполнена микрохирургическая операция: гемиламинэктомия С7 позвонка, трансплантация фетальной нервной ткани. После вскрытия твердой мозговой оболочки пунктирована киста. Удалено 4 мл кистозной жидкости. По заднему столбу спинного мозга слева произведена миэлотомия. На глубине 2 мм вскрыта кистозная полость, жидкость из которой удалена отсосом. Разрушена стенка кисты в проксимальном и дистальном концах ее. Фрагмент спинного мозга фетуса сформирован по размеру кисты, по вентральной поверхности рассечена твердая мозговая оболочка трансплатата и он введен в полость кисты. Проксимальный и дистальные концы фиксированы путем подшивания донорской твердой мозговой оболочки к твердой мозговой оболочке реципиента. После этого в трансплантат инъекционно введено 1,5 мл суспензии клеток выстилки луковиц обонятельного нерва. Твердая мозговая оболочка реципиента зашита наглухо. Послойные швы. Произведена пункция субарахноидального пространства на уровне L3-L4 позвонков и субарахноидально введено 10 мл суспензии жизнеспособных нервных и кроветворных клеток. Через 3 месяца после операции у больного сила в кистях рук возросла до 5 баллов, в ногах остается параплегия, восстановились все виды чувствительности до уровня Th12-L1, восстановилась функция тазовых органов (контролирует опорожнение мочевого пузыря). На МРТ существенное уменьшение размеров очаговых изменений спинного мозга.

Пример 2. Б-ая Г., 34 лет, в 1997 году получила огнестрельное ранение спинного мозга на уровне Th11 сегмента, по поводу чего ей была произведена ламинэктомия Тh10-Тh11. Через 3 года при обследовании выявлен нижний спастический парапарез (сила мышц правой ноги - 2 балла, левой - 3 балла), больная сама может передвигаться при помощи костылей, гипостезия с уровня паховых складок по проводниковому типу, затруднение мочеиспускания. На МРТ выявлены наличие ламинэктомированного дефекта дужек на уровне Тh10-Th11 позвонков и интрамедуллярная киста на том же уровне размером 2,3х0,8 см, блок току ликвора. Произведена операция: вскрытие позвоночного канала в области бывшей ламинэктомии, трансплантация фетальной ткани. После вскрытия твердой мозговой оболочки рассечены спайки, вскрыта и опорожнена интрамедуллярная киста. В проксимальном и дистальном концах кисты рассечена ее оболочка до спинного мозга. Подготовлен по размеру дефекта мозга трансплантат спинного мозга, который помещен в полость кисты и фиксирован за твердую мозговую оболочку. Затем в периферический и проксимальный концы спинного мозга и в трансплантат инъекционно введены клетки выстилки луковиц обонятельных нервов. Послойное ушивание раны. В промежутке L3-L4 произведена люмбальная пункция и введено 10 мл суспензии жизнеспособных нервных клеток в субарахноидальное пространство спинного мозга. Через 14 дней повторно эндолюмбально введена суспензия нервных клеток в субарахноидальное пространство спинного мозга. Через 1,5 месяца после операции улучшилось мочеиспускание, сила в обеих ногах увеличилась до 4 баллов, больная ходит с помощью тросточки. Верификация характера повреждения и эффективности операции трансплантации осуществляется методами клинической оценки (Международный стандарт неврологической классификации позвоночно-спинномозговой травмы - American Spinal Injry Association) и ЯМР-томографии.

Литературные источники

1. Благодатский М.Л., Суфианов А.А., Ларионов С.Н. и др. // Вопр. нейрохир. - 1994. - 3 - С.27-29.

2. Юмашев Г. С., Зяблов В.И., Корж А.А. и др. // Ортопед. травматол. - 1989. - 1. - С.71-74.

3. Reier P.J., Stokes B.T., Thompson R.J., Anderson D.K. // Exp. Neurol. 1992. 115:117-188.

4. Dou C.L., Levine J.M. // J. Neurosci, 1994; 14:7616-7628.

5. Xu XM., Guenard V., Kleitman N., Bunge M.B. // J. Comp. Neurol. 1995; 351:145-160.

6. Fawcett J.W. // Spinal Cord, 1998; V.36, N.12:811-881.