Uszkodzenie rdzenia kręgowego (SCI) jest wyniszczającym stanem wynikającym z traumatycznych wydarzeń, takich jak wypadki, upadki i urazy sportowe. SCI często prowadzi do poważnych powikłań, w tym porażenia, utraty funkcji sensorycznych i zaburzeń autonomicznych, takich jak nietrzymanie moczu. Pomimo postępów w naukach medycznych skuteczne leczenie SCI pozostają ograniczone ze względu na złożony charakter naprawy rdzenia kręgowego. Jednak ostatnie badania podkreślają obiecującą technikę znaną jako „Fuzja rdzenia kręgowego” (SCF), która może zrewolucjonizować leczenie SCI i zaoferować nową nadzieję osobom cierpiącym na ten stan.

Naukowcy z Guangxi University of Chinese Medicine, w tym dr Xiaoping Ren, główny badacz, wraz z Tingting Shen, Weihua Zhang i Xiaogang Wang, są pionierem tego innowacyjnego podejścia. Ich praca, opublikowana w czasopiśmie Heliyon, szczegółowo opisuje potencjał SCF w przywracaniu funkcji neuronowych po SCI. „Fuzja rdzenia kręgowego oferuje nowatorską metodę rekonstrukcji uszkodzonych rdzeni kręgowych poprzez łączenie odciętych końców aksonalnych, co może znacznie zwiększyć proces odzyskiwania”, powiedział dr Ren.

Technika SCF obejmuje precyzyjne usunięcie uszkodzonego segmentu rdzenia kręgowego, a następnie zastosowanie środka fusogennego, głównie glikolu polietylenowego (PEG), w celu połączenia odciętych końców. Ta metoda ma na celu przywrócenie ciągłości neuronowej i elektrycznej w całym miejscu urazu. Pooperacyjna stymulacja elektryczna jest stosowana do promowania regeneracji aksonów, co dodatkowo ułatwia odzyskiwanie funkcji motorycznych i sensorycznych.

W różnych badaniach na zwierzętach SCF wykazał niezwykłe wyniki. Na przykład w eksperymentach przeprowadzonych na gryzonie, psach i naczelnych nie-ludzkich zwierzęta wykazały znaczne odzyskanie funkcji motorycznych po SCF. W jednym badaniu szczury odzyskały zdolność do stania i chodzenia w ciągu tygodni od operacji, a psy osiągnęły około 90% odzyskania funkcji sensomotorycznych w ciągu trzech tygodni. Te obiecujące wyniki podkreślają potencjał SCF do przywrócenia funkcji po ciężkim SCI.

Dr Ren wyjaśnił: „Nasze badania wykazały, że fuzja aksonalna za pośrednictwem PEG, w połączeniu z stymulacją elektryczną, może skutecznie promować regenerację nerwową i odzyskiwanie funkcjonalne. Stanowi to znaczący postęp w terapii SCI, oferując nowy ścieżkę leczenia paraplegii i innych niepełnosprawności indukowanych przez SC. ”

Technika SCF dotyczy również kluczowego wyzwania, jakim jest wypełnienie luki neuronowej spowodowanej przez SCI. Wykorzystując fusogeny, takie jak PEG, SCF pomaga ustabilizować i łączyć błony aksonalne w miejscu urazu. To nie tylko pomaga w przywróceniu przewodności elektrycznej, ale także wspiera wzrost i regenerację aksonów na obszarze uszkodzonym. Sukces SCF w modelach zwierzęcych sugeruje jego potencjalne zastosowanie w badaniach klinicznych na ludziach, zapewniając nową drogę do leczenia SCI.

Oprócz technicznych aspektów SCF naukowcy podkreślili kluczową rolę neuronów propriospinalnych w odzyskiwaniu funkcjonalnym. Neurony te, które stanowią część szlaku korowo-trunco-reticulo-preriospinal (CTRPS), są w stanie rozszerzyć swoje aksony w miejscu uszkodzenia, ustanawiając nowe obwody neuronowe, które ułatwiają funkcje motoryczne i sensoryczne. Ta wewnętrzna sieć neuronowa w rdzeniu kręgowym jest kluczowa dla spontanicznego odzyskiwania obserwowanego w niektórych przypadkach SCI.

Naukowcy podkreślają, że chociaż SCF wykazał wielką obietnicę, konieczne są dalsze badania i badania kliniczne w celu zoptymalizowania techniki i potwierdzenia jej skuteczności u ludzi. Integracja zaawansowanych technologii bioinżynierii i podejść multidyscyplinarnych będzie niezbędna do udoskonalenia SCF i zapewnienia jego sukcesu jako realnego leczenia SCI.

Podsumowując, badanie dr Ren i współpracowników pokazuje, że technika SCF stanowi znaczący przełom w dziedzinie naprawy uszkodzenia rdzenia kręgowego. Wykorzystując potencjał regeneracyjny fusogenów, takich jak PEG i plastyczność neuronów propriospinalnych, SCF oferuje obiecującą nową strategię przywracania funkcji i poprawy jakości życia osób dotkniętych przez SCI. Wraz z postępem badań to innowacyjne podejście może utorować drogę do bardziej skutecznych i kompleksowych zabiegów SCI w przyszłości.

Referencje dziennika

Shen, T., Zhang, W., Wang, X., i Ren, X. (2024). Zastosowanie „fuzji rdzenia kręgowego” w naprawie uszkodzenia rdzenia kręgowego i jego mechanizmu neurologicznego. Heliyon, 10, E29422. Doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e29422

O autorze

Dr Xiaoping Ren Otrzymał swój lekarz na Harbin Medical University w 1984 roku. Przeprowadził szkolenie stypendialne kliniczne i badawcze na University of Louisville w Kentucky. W tym okresie dr Ren stworzył wykonalność dużego modelu CTA zwierzęcego dla przeszczepu kończyn, aby umożliwić modulację reakcji immunologicznej i zbadać immunosupresyjnik. Pierwsza przeszczep narodu w USA został z powodzeniem przeprowadzony jako bezpośredni wynik przedklinicznego modelu alotransplantacji tkanki kompozytowej (CTA).

Zespół Ren zastosował w laboratorium małe zwierzęta, duże zwierzęta, naczelne inne niż ludzkie naczelne i zwłoki, aby znaleźć rozwiązania wyzwań naukowych i technologicznych związanych z operacją rekonstrukcji głowy i rekonstrukcji ciała. Te wyniki badań i projekty ustanowiły tę najnowocześniejszą i pojawiającą się dziedzinę podstawowych badań w medycynie. Na tej podstawie koncentruje się na badaniu operacji fuzji rdzenia kręgowego. Wśród nich, jak rozwiązać problem regeneracji nerwów i odzyskiwania funkcjonalnego po odłączeniu rdzenia kręgowego, jest najtrudniejszym, a także jest światowej klasy problem w leczeniu traumatycznej paraplegii w dziedzinie ortopedii i neurochirurgii! Zastosowanie zespołu środka fuzyjnego rdzenia kręgowego (koktajle PEG) do nowej strategii leczenia odzyskiwania funkcjonalnego po urazach rdzenia kręgowego. W ostatnim czasie, wraz z pogłębianiem badań, ich zespół znalazł nowy przełom, pierwszy unaczyniony allogenny przeszczep rdzenia kręgowego w modelu psów, aby lepiej rozwiązać funkcjonalne odzyskiwanie rdzenia kręgowego po zerwaniu na świecie; Jednocześnie zaproponowano nową teorię odzyskiwania i regeneracji funkcjonalnej po uszkodzeniu rdzenia kręgowego, która jest neurofizjologiczną podstawą fuzji rdzenia kręgowego. Jego zespół jest obecnie zaangażowany w osiągnięcie pierwszego klinicznego szlaku tego osiągnięć badawczych, dalszej poprawy i optymalizacji operacji fuzji rdzenia kręgowego pod względem technologii, sprzętu i zastosowania.