Новости в лечении травмы позвоночника

Травма спинного мозга - терапевтические стратегии необходимо включить ремонт Миелин

Изображение: олигодендроцитов (синий) обернуть вокруг нервных волокон для формирования миелина. В исследовании на животных, исследователи показали, что они могут улучшить восстановление после травмы спинного мозга посредством инфузии клеток, которые помогают восстановить миелиновой оболочки - покрытие вокруг нервных волокон.

Есть, по оценкам от 10000 до 12000 травмами спинного мозга каждый год в США Эти травмы разорвать или подавить нервные волокна, которые проходят через спинной мозг, что может привести к полному параличу и потере чувствительности ниже уровня травмы.

Травматический удар по спинному мозгу также обычно приводит к потере миелина и гибель клеток, которые делают миелина, которые называются олигодендроцитов. Миелин необходимы для изоляции электрических сигналов, поступающих от нервных волокон. Несмотря на усилия многих исследователей к разработке методов лечения, которые целевым миелина, наблюдается отсутствие консенсуса о степени, в которой потери миелина имеет функциональные последствия травм спинного мозга.

Новое исследование, рассматривал этот вопрос. Ее возглавил Qilin Цао, доктор медицины, адъюнкт-профессор нейрохирургии при Университете Техаса медицинской школы в Хьюстоне, и Скотт Виттемор, доктор философии, профессор неврологической хирургии в Университете Луисвилля школы медицины в штате Кентукки.

Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS) при условии, основные средства для работы.

В своей статье в Журнале Неврологии, * исследователи сообщили, что они могли бы улучшить восстановление у крыс с повреждением спинного мозга, давая животным трансплантации клеток-предшественников олигодендроцитов (OPC). Трансплантаций были наиболее эффективными, когда OPCs были генетически изменены, чтобы сделать фактора роста, что стимулировало их выживания, роста и созревания в олигодендроцитов.

Д-ра. Цао и Виттемор и их команда изолированных OPCs от здоровой взрослой крысы спинного мозга. Они также создали населения OPCs несущих ген для цилиарной фактор роста нейротрофических (CNTF), установив, что CNTF является мощным индуктором OPC выживания и созревания. Они вводили эти генетически модифицированные OPCs крысам через восемь дней после травмы спинного мозга, на нескольких участках возле травмы. Для сравнения, некоторые крысам давали инъекции обман, трансплантаты из шкур клеток, несущих CNTF ген, или трансплантаты из OPCs проведения контроля гена. В семь недель после трансплантации, изменение OPCs значительно улучшена животных скорость восстановления, основанные на записях электрической активности в спинном мозге, а также поведенческие тесты.

Исследователи также показали, что большинство пересаженных OPCs превратился олигодендроциты, которые обернуты вокруг нервных волокон для формирования миелина. Важно отметить, что масштабы ремонта миелина было тесно согласована с восстановлением движения в задние конечности животных.

Эта тесная корреляция "подчеркивает важность ремиелинизации в поведенческих улучшение" после травмы спинного мозга, пишут исследователи.

"Там было споров о степени, в которой демиелинизации способствует потере функции после травмы спинного мозга, и поэтому сомнения относительно преимуществ терапии для стимуляции миелина ремонт", сказала Наоми Клайтман, доктор философии, директор программы NINDS . "Это исследование дает убедительные доказательства, что такой подход является действительно полезным в животных моделях травмы спинного мозга".

- Даниэль Стимсон, к.т.н.

* Цао Q и соавт. "Трансплантация Ресничное Нейротрофические Фактор-выражая взрослых клеток-предшественников олигодендроцитов Способствует ремиелинизации и функционального восстановления после травмы спинного мозга." Журнале Неврологии, 24 февраля 2010, Vol. 30, стр. 2989-3001.




Травма спинного мозга, судороги, и серотонина

Когда люди думают о травме спинного мозга, они имеют тенденцию думать о параличе. Но травмы спинного мозга также может привести к изнурительным мышечные спазмы. Хотя препарат баклофен может контролировать эти спазмы, многие пациенты не могут мириться с его побочными эффектами, которые включают в себя общее успокоение и головокружение. Новое исследование проливает свет на то, как травмы спинного мозга приводит к спазмам, а также на обещание более адресной препараты с меньшим количеством побочных эффектов.

Исследование сосредоточено на том, что происходит с мышц контроля нервных клеток (моторные нейроны) после травмы спинного мозга. В неповрежденный спинной мозг, эти нейроны под командованием сигналы от мозга. Некоторые сигналы говорят моторных нейронов на огонь, в результате чего связанные с ними мышцы сокращаться. Другие сигналы молчание моторных нейронов и вызывают расслабление мышц.

После травмы спинного мозга, оба вида сигналов прервана. Моторные нейроны не находятся под контролем головного мозга больше, но они продолжают стрелять спонтанно, что приводит к спазмам. Новое исследование объясняет, как это происходит спонтанной активности.

Исследование под руководством Дэвида Беннета, доктор философии, и Карим Фуад, к.т.н., нейробиологи Университета Альберты в Канаде. Частичное финансирование пришли из Национального института неврологических расстройств и инсульта. Лаборатории доктора Беннета имеет новую систему для изучения повреждений спинного мозга у крыс, это единственная система в мире, что позволяет исследователям точно контролировать среды, окружающей поврежденный спинной мозг и одновременно записывать электрическую активность отдельных нейронов спинного.

Исследователи предположили, что после травмы, спастичность может происходить из-за небольшого количества неповрежденных волокон в спинном мозге продолжают производить серотонина - мозг полученные химическим веществом, которое возбуждает мотонейроны. Тем не менее, у крыс с повреждением спинного мозга, не было никаких признаков остаточной серотонина. Вместо этого, моторных нейронов ниже места повреждения начали производить более высокие уровни рецептора серотонина, который постоянно "на", даже при отсутствии серотонина.

"Рецептор должны получать, по определению," сказал доктор Беннет в интервью Nature Medicine, * , где было опубликовано исследование. "Аналогия была бы телефон начинают говорить и никто не говорит в нее", сказал он.

Исследование проходит полный круг с предварительным клиническим исследованиям ципрогептадин , препарат, который блокирует много различных типов серотониновых рецепторов. Много лет назад, был найден ципрогептадин уменьшить спастичность у пациентов с повреждением спинного мозга, но это также может привести к перееданию и ожирению. Кроме того, до сих пор, никто не понимал, как она работает.

Доктор Беннет и его коллеги проверили ципрогептадин в крысиной модели травмы спинного мозга, и обнаружили, что он снижает спонтанную активность нейронов двигателя. Они также протестировали ципрогептадин несколько человек с повреждением спинного мозга. Отслеживая спазмы в пациентов мышцы ног использованием электромиографии (ЭМГ), команда подтвердила, что препарат действует через тот же механизм в организме человека так же, как у крыс.

Экспериментальный препарат SB206553, которая является более конкретным, чем ципрогептадин для подтип серотониновых рецепторов находится на моторные нейроны, также уменьшается спазм у крыс. Наркотиков, как SB206553 может быть ответом на побочные эффекты, наблюдаемые с ципрогептадин и баклофен, доктор сказал Беннетт.

SB206553 необходимо вводить непосредственно в спинной мозг, и еще не были испытаны на людях.

И есть еще одно важное предупреждение. Ученые давно признали, что спонтанная активность нейронов и спазмы, которые следуют травмы спинного мозга не являются равномерно вредно. Для людей с частичным повреждением спинного мозга, эти изменения могут на самом деле помогают поддерживать тонус мышц и поддержку ограниченного движения. Доктор Беннет и его команда подтвердила, что, когда крысы с частичным повреждением спинного мозга получил высокую дозу SB206553, они плохого восстановления опорно-двигательной по сравнению с необработанной ранен, но крысы. Это означает, что тщательное дозирование будет так же важна, как поиск наркотиков, который бьет правой цели.

-Даниэль Стимсон, к.т.н.

* Мюррей KC и соавт. "Восстановление мотонейрона и опорно-двигательного функции после травмы спинного мозга зависит от учредительных деятельности в 5-HT рецепторами 2С." Nature Medicine, июнь 2010, Vol. 16, стр. 694-701.




Рак наркотиками Может в других целях для лечения повреждений спинного мозга

Изображение: рубцовая ткань в поврежденном спинном мозге крыс. Внеклеточного матрикса (зеленые) окружен палец выступы из астроцитов (красный). С разрешения доктора Франка Брадке, Института Макса Планка.

Исследования показывают, что препарат химиотерапии таксол (также называемый паклитаксел) могли бы помочь улучшить восстановление после травмы спинного мозга. В своей статье в науке, * команда во главе с Франком Брадке, доктор философии, Института Макса Планка нейробиологии в Martinsried, Германии сообщает, что таксол помогает восстанавливать спинной соединения и улучшает ходьбе у крыс с повреждением спинного мозга.

Доктор Брадке и его команда обнаружили, что препарат действует на двух различных процессов, которые происходят после травмы спинного мозга. Такие травмы могут разорвать аксонов - длинных ветвей нейронов, которые работают вверх и вниз по спинному мозгу, как электрические кабели. Позже, даже если аксоны способны к регенерации, они часто блокируются рубцовой ткани, которая образует вокруг травмы. Таксол появляется, чтобы помочь восстановлению непосредственно стимулирует рост аксонов и за счет уменьшения образования рубцовой ткани.

Таксол одобрен для лечения некоторых видов рака, и, как известно стабилизации структурных белков в клетках, называемых микротрубочек. Внутри наших клеток, микротрубочки действовать как система опорных балок, и может собрать и перестраиваются, позволяя клетке менять форму, расти, или даже разделить на две части. По стабилизирующих микротрубочки сборки внутри раковых клеток, таксол предотвращает клетки от деления.

Внутри нейрона, упорядоченный массив микротрубочек работает длина аксона. В предыдущей работе, доктор Брадке и другие обнаружили, что когда спинной аксона разорвала этот микротрубочек сети разрушается и погибает аксон назад. По опалубки до микротрубочки, таксол появляется стабилизировать аксонов рядом с местом повреждения и улучшить их регенерации.

Предыдущие исследования также отмечено, что таксол может уменьшить рубцы после травмы спинного мозга. Рубцевание происходит, когда клетки, называемые астроциты сходятся на травмы, изолируя его от окружающих тканей. Между тем, плотная сетчатая структура белков (или внеклеточный матрикс) формируется вокруг травмы, дальнейшее уплотнение ее и вмешательства регенерации. Исследования на животных показали, что таксол может подавить эти виды реакций в другие ткани - например, почечной интерстициальный фиброз, типа рубцов связанные с почечной недостаточностью. Доктор Брадке предположил, что препарат может иметь аналогичные последствия в спинном мозге.

Он и его команда использовали миниатюрные насоса и катетера для доставки таксола непосредственно к спинному мозгу крысы сразу же после травмы. Крыс сократился рубцов после одной недели лечения, а также расширение спинного регенерации аксонов после четырех недель. После шести недель, крыс показали значительное улучшение при ходьбе. В экспериментах, культуры клеток, таксол также мешали последствия TGF-бета, выделяется белок, известный по содействию рубцов.

"Способность таксола для поддержки регенерации аксонов была признана в течение некоторого времени. Работы д-ра Брадке и его коллег предполагает, что это также замедляет процесс рубцевания, которая была одной из основных проблем при спинальной травме исследования мозга," сказала Наоми Клайтман, доктор философии, директор программ Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS).

Как и большинство химиотерапевтических препаратов, таксол обладает токсическими побочными эффектами. Для некоторых больных раком, это может вызвать повреждение нервов и изнурительной боли нерва, которая может быть связана с его воздействие на сеть микротрубочек аксона. Но для пациентов с повреждением спинного мозга, она может быть эффективным при очень низкой, нетоксичные дозы, доктор сказал Брадке. В ранения крыс, она была эффективной в дозе от 100 до 1000 раз ниже, чем дозы, используемые в химиотерапии, без явных побочных эффектов. Насосные наркотиков непосредственно в спинной мозг, вероятно, помогли ограничить его токсичность. Для рака, наркотиков, как правило, поставляются в виде внутривенных инъекций.

Эти факторы могут ускорить экспериментальные испытания таксола для повреждения спинного мозга, но "мы должны принимать его медленно, даже если перспектива является захватывающей," Доктор сказал Брадке.

"Это будет важно сделать больше тестов в крысиной модели с участием различных парадигм травмы и другие меры функционального восстановления, а затем перейти к другим моделям животного. Это даст нам понимание того, как надежный эффект таксола есть, и будем ли мы можете перевести их на людей. "

Исследование финансировалось главным образом, Общество Макса Планка, с дополнительным финансированием из NINDS, Deutsche Forschungsgemeinschaft, гуманитарных наук границ программе и других организаций. Сотрудники доктор Брадке входили Джон Биксби, доктор философии, и Вэнс Леммон, доктор философии, в Майами Проект Вылечить Паралич, Университет Майами Миллер Школа медицины, и Андрес Уртадо, доктор медицины, в Кеннеди Кригера института и Международный центр травмы спинного мозга, Университет Джона Хопкинса, Балтимор.

- Даниэль Стимсон, к.т.н.

* Hellal F и соавт. "Стабилизация микротрубочек рассасывание шрамов и причины Axon регенерации после травмы спинного мозга." Науки, 18 февраля, 2011, Vol. 331 (6019), стр. 928-31.




В NIH-финансируемые Trial, человек с травмой спинного мозга после Специализированные стенды Физиотерапия и стимуляция спинного

Ученые частично финансировался Национальным институтом здоровья сообщает, что после интенсивной физиотерапии и электрической стимуляции для позвоночника, человек с парализующей травмы спинного мозга восстановилась способность стоять и двигаться парализованной мышцы, когда стимулятор является активным.

Автомобильной катастрофе в 2006 году левые Саммерс Роб полностью парализован от груди и ниже. Саммерс, в настоящее время 25 лет, принимает участие в пилотном испытание, которое сочетает в себе обучение и опорно-двигательного эпидуральной стимуляции. Опорно-двигательного подготовка включает в себя поддерживается в течение беговой дорожке, либо в упряжи или перила, в то время как команда физиотерапевтов работы с ноги, чтобы помочь ему встать и шаг на машине. Во время эпидуральной стимуляции, электрические импульсы поступают на поверхность его спинной мозг, ниже места повреждения.

"Хотя эти результаты, очевидно, обнадеживают, мы должны быть осторожными, и есть еще много работы предстоит сделать", сказал В. Регги Эджертон, доктор философии, профессор физиологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Доктор Эджертон проведено новое исследование в сотрудничестве с Сьюзан Harkema, доктор философии, директор реабилитационного исследований в Кентукки спинного мозга Травма исследовательского центра в Университете Луисвилля. Команда опубликованы данные по улучшению Саммерса в журнале The Lancet. *

Новый подход команды к реабилитации была разработана на основе исследований на животных, при поддержке Национального института НИЗ неврологических расстройств и инсульта (NINDS). Это первая в человеческой исследования, а также параллельное развитие новых технологий стимулятор поддерживается исследований NIH биоинженерии Партнерство с Национальным институтом биомедицинской визуализации и биоинженерии (NIBIB). Кристофера и Даны Рив Фонд также способствовали исследования.

Аварии Саммерса дислоцированных сегменте позвоночника между его шею и грудь. Он потерял почти все движения и ощущения ниже места повреждения, в том числе способность управлять ногами. Он начал работать с д-ром Эджертон в 2007 году, и получила месяцев опорно-двигательной тренировки без эпидуральной стимуляции. Пока он висел над беговой дорожке в течение многих часов за один раз, физиотерапевты переехал ноги в активизации движений.

Опорно-двигательного обучение само по себе не улучшит способность Саммерса стоять или ходить. Но он сделал улучшение после декабря 2009 года, когда электроды были имплантированы более хирургически парализована область его спинного мозга в нижней части грудной клетки своей, и используется для доставки ритмических электрических всплесков во время двигательной тренировки. Во время своего усилия, чтобы стоять на беговой дорожке, его поддержка упряжь была постепенно снижена, пока он не смог встать и в полной мере нести свой вес в течение четырех минут за один раз. Он не может ходить по беговой дорожке. Хотя лежа с стимулятор на, однако, он может согнуть одну ногу в колене, согните ногу и расширять его большого пальца.

"Это исследование является примером конвергенции физического, неврологического и клинических наук для разработки новых подходов, которые могли бы улучшить жизнь людей с травмами спинного мозга", говорит Белинда Сето, к.т.н., заместитель директора NIBIB ". Там еще многое предстоит сделать, чтобы оптимизировать многоэлектродной стимулятор технологии, в том числе определение наиболее эффективных моделей стимулирования ", добавил Грейс CY Пэн, доктор философии, директор программы NIBIB который курирует проект. Следователи не знают точно, как эпидуральная стимуляция работы. Подход вышли из исследования по основным спинного физиологии мозга, в значительной степени поддерживается NINDS. Когда мы решили двигаться, наш мозг посылает сигналы, которые проходят через наш спинной мозг и мышцы. Ощущение движения, например, наши ноги ударе о землю, как мы ходим, передается обратно в спинной мозг от сенсорных нервных клеток - и в конечном итоге обратно в мозг. Тем не менее, спинной мозг также содержит локальные схемы, которые способны производить и зондирования движения даже без контроля мозга. Рефлекс коленный рефлекс простой пример из повседневной жизни.

Исследования доктора Эджертон на животных с повреждением спинного мозга показало, что местные цепи в спинной мозг также может привлечь больше сложных движений, таких, как степпинг. В недавнем исследовании на крысах с повреждением спинного мозга, доктор Эджертон показали, что сочетание эпидуральной стимуляции сенсорного ввода-ощущение движения беговой дорожки - помогли крысам вернуть себе способность ходить. Крыс также получили препараты, которые имитируют эффекты серотонина, химического посредника, который возбуждает нервные клетки в спинном мозге.

Серотонина, как наркотики, которые использовались в крыс, не подходят для использования человеком и потребуют дальнейшего развития, говорят исследователи.

Наряду с исследований на животных, были намеки, что люди с повреждениями спинного мозга могут реагировать на подобную комбинацию беговой дорожке обучения и позвоночника стимуляции. Опорно-двигательного обучения, без каких-либо эпидуральной стимуляции, обычно используется в качестве реабилитационной техники для людей с так называемым неполным повреждением спинного мозга, которая означает, что они все еще есть некоторые способности двигаться и чувствовать себя ниже места повреждения. Между тем, форма эпидуральной стимуляции используется для облегчения боли для некоторых пациентов.

Хотя Саммерс сохранил некоторые ощущения ниже его травмы, его ноги были полностью парализованы. Это первый раз исследователи обнаружили, что подготовка опорно-двигательного и эпидуральной стимуляции вместе могут помочь кому-то с такой тяжелой травмы. Считается, что эпидуральная стимуляция и опорно-двигательного учебных две различные роли. Стимуляцию, похоже, неспецифический эффект, переключение на неповрежденных цепей в спинном мозге. Между тем, подготовка реле конкретную информацию о теле и его позиции, например, является ли человек стоит или пешком.

"Эти исследования показывают, что после травмы спинного мозга, сложные схемы спинного мозга остается, готовы координировать сложные движения, если он получает право команд", сказала Наоми Клайтман, доктор философии, директор программ Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS). "Использование этого потенциала была цель десятилетия исследования, чтобы понять функции спинного мозга и найти эффективные пути для восстановления этой функции после травмы."

Одна тайна в том, что для Саммерса, физиотерапии и стимуляции спинного мозга появилось что-то сделать больше, чем активировать местные цепи в его спинной мозг. Лечение на самом деле поставить власть движение под свой контроль. С стимулятор включен, он встал, когда он хотел встать, и он мог двигать ногами, ступни и пальцы ног, когда просили. Исследователи две теории о том, как это произошло. Одна возможность заключается в том, что стимуляция усиливает слабые сигналы, которые удалось достичь поврежденный спинной мозг от мозга, но не достаточно сильны, чтобы произвести мышечные сокращения сами по себе. Другая возможность состоит в том, что стимуляция помогает нервным клеткам в шнур расти и устанавливать новые связи.

Саммерс является первой из пяти лиц, участвующих в этом процессе. Исследователи и ученые NIH предупреждают, что дальнейшие исследования необходимы, чтобы подтвердить эти первые, обнадеживающие результаты и понять, как именно стимуляция работает.

"Нам предстоит еще многое узнать о том, как различные люди будут реагировать на такого рода стимуляции," сказал д-р Клайтман. "Испытания больше людей необходима, так как каждый травмы спинного мозга и пациент отличается. Наркотикам, которые делают спинного схем более чувствительным к стимуляции могут быть добавлены к терапии в будущем".

* Harkema S и соавт. "Влияние эпидуральной стимуляции пояснично-крестцового отдела спинного мозга на волонтерское движение, стоя, и при содействии активизации двигателя после полной параплегии. Тематическое исследование" Lancet, опубликованном в Интернете 20 мая 2011.

NINDS ( www.ninds.nih.gov ) является ведущим спонсором стране исследований мозга и нервной системы. Миссия NINDS является уменьшение бремени неврологических заболеваний - бремя, которое несут каждой возрастной группе, на все слои общества, для людей во всем мире.

NIBIB ( www.nibib.nih.gov ), входящего в состав NIH, направлена ??на улучшение здоровья путем преодоления физических и биологических наук для разработки и применения новых биомедицинских технологий.

Национальные институты здоровья (NIH) - Медицинские исследовательского агентства нации - включает в себя 27 институтов и центров и является составной частью американского Министерства здравоохранения и социальных служб. Это основной федеральный орган для ведения и поддержки фундаментальных, клинических и поступательного медицинских исследований, и она исследует причины, лечение, и препаратов для лечения как общих, так и редких заболеваний. Для получения дополнительной информации о НИЗ и ее программ, посетить www.nih.gov .

>> ДАЛЕЕ


Навигация


Поддержите сайт




Реклама