Приоритеты при исследованиях травм спинного мозга

Исследования травм спинного мозга направлены на то, чтобы предотвратить, минимизировать повреждение нервной ткани или восстановить ее, уменьшить последствия травмы и улучшить деятельность.

В то время как ряд исследователей использует животных, другие пути исследований демонстрируют огромный потенциал. Несколько особенно перспективных методов описаны ниже.

Переобучение нервно-мышечного аппарата

В региональном медицинском центре Доброго Самаритянина г. Финикс, штат Аризона, доктор Ричард Герман показал, что с помощью переобучения нервно-мышечной системы некоторые частично парализованные пациенты снова обретают возможность ходить.(1,2) Этот метод сочетает терапию с использованием весовой нагрузки на "бегущей дорожке" с электрической стимуляцией спинного мозга посредством устройства, хирургическим способом имплантированного в эпидуральную область (между спинным мозгом и позвоночником). Частичная весовая нагрузка "тренирует" тело в совершении регулярных шагов и снижает спастичность мышц, а устройство для электрической стимуляции в это время снижает энергетические потери при ходьбе. Периоды тренировок и параметры лечения должны подбираться индивидуально с учетом клинического состояния каждого пациента. Такая комбинация методов лечения является перспективной, хотя все еще находится на ранних этапах разработки. Герман и др.(1) впервые отметили прогресс у "прикованного" к инвалидного кресла человека, у которого наблюдалась субфункциональная активность мышц нижних конечностей и несколько большая чувствительность волокон. В соответствие с номенклатурой Американской ассоциации повреждений спинного мозга, по уровню функционирования он был отнесен к категории С (шкала начинается с категории А, означающей полное повреждение, и заканчивается категорией Е, что соответствует норме). После нескольких месяцев тренировок этот человек смог преодолевать по меньшей мере по 250 м. У него значительно возросла способность к выполнению независимых задач. У другого пациента наблюдались аналогичные результаты. Его скорость передвижения повысилась в два раза, а преодолеваемое расстояние составило по меньшей мере 325 м.(2)

Культуры нервных и стволовых клеток. Несмотря на то, что исследования in vitro с использованием культур нервных и стволовых клеток или культуры целого спинного мозга находятся на ранней стадии развития, они могут дать информацию об эффективности и токсичности новых видов лечения, а также о патологии в пораженной ткани. Например, группа лондонских исследователей(3) обнаружила, что повреждение нейронов спинного мозга в культуре клеток можно предотвратить, подавляя специфический ядерный фермент, очевидно, участвующий в пост-травматическом повреждении клеток, вызванном пероксинитритами. Генетические микропорядки, которые широко используются в клинических исследованиях рака, способны выявить генетические изменения в нервных клетках в определенные моменты времени после травмы или в процессе лечения.

Томографические и электродиагностические исследования. Бесконтактные методы получения изображений, например, позитрон-эмиссионная томография, однофотонная эмиссионная компьютерная томография и функциональная магнитно-резонансная томография, а также более инвазивные исследования спинномозговой жидкости могут применяться для визуализации невральной патологии в различные моменты времени после травмы и наблюдения за эффективностью экспериментальных способов лечения. Степень повреждения спинного мозга измеряется с помощью электромиографических и слуховых, визуальных или соматосенсорных вызванных потенциалов. Было показано, что восстановление соединения и регенерация нервов у человека возможны.(4,5) Кроме того, изучая нервно-мышечные соединения у людей как с поврежденным, так и с не поврежденным позвоночником, ученые из Школы медицины Университета Майами обнаружили в спинном мозге механизмы, отвечающие за координацию движений противоположных мышц(6).

Моделирование повреждений на основе экспериментальных данных. В Майами ученые совместно работают над проектом "Модель повреждений спинного мозга человека". В ходе этого проекта изучаются травмы спинного мозга у пациентов как до, так и после гибели. Это необходимо для более реалистичного понимания повреждений спинного мозга у человека. Ткань спинного мозга после гибели может сравниваться с магнитно-резонансным изображением для определения гистопатологических изменений в клетках и тканях.(7,8) Сопоставляя неврологическую деятельность, нейро-физиологического состояние, результаты томографических исследований и гистопатологию, ученые могут выработать более действенные схемы лечения, которые помогут улучшить качество жизни пострадавших, предотвратить осложнения после основной травмы и восстановить деятельность людей, имеющих хронические повреждения.

References:

1. Herman, R, J He, S D'Luzansky, W Willis, S. Dilli. 2002. Spinal cord stimulation facilitates functional walking in a chronic incomplete spinal cord injured. Spinal Cord. 40(2):65-8.
2. Carhart MR, J He, R Herman, S D'Luzansky, WT Willis. 2004. Epidural spinal-cord stimulation facilitates recovery of function walking following incomplete spinal-cord injury. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 12(1):32-42.
3. Scott GS, C Szabo, DC Hooper. 2004. Poly(ADP-ribose) polymerase activity contributes to peroxynitrite induced spinal cord neuronal cell death in vitro. J Neurotrauma. 21(9):1255-63.
4. Calancie B, S Lutton, JG Broton. 1996. Central nervous system plasticity after spinal cord injury in man: interlimb reflexes and the influence of cutaneous stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 101(4):304-15.
5. Calancie B, MR Molano, JG Broton. 2002. Interlimb reflexes and synaptic plasticity become evident months after human spinal cord injury. Brain. 125(Pt 5):1150-61.
6. Perez MA, EC Field-Fote. 2003. Impaired posture-dependent modulation of disynaptic reciprocal Ia inhibition in individuals with incomplete spinal cord injury. Neurosci Lett. 341(3):225-8.
7. Emery E, P Aldana, MB Bunge, W Puckett, A Srinivasan, RW Keane, J Bethea, AD Levi. 1998. Apoptosis after traumatic human spinal cord injury. J Neurosurg. 89(6):911-20.
8. Bruce JH, MD Norenberg, S Kraydieh, W Puckett, A Marcillo, D Dietrich. 2000. Schwannosis: role of gliosis and proteoglycan in human spinal cord injury. J Neurotrauma. 17(9):781-8.

Комитет врачей за ответственную медицину