Experimentella strategier för att Bro Stora vävnads Luckor i skadade ryggmärgen efter akut och kronisk lesion

En traumatisk skada på ryggmärgen leder inte bara till förlust av axoner, men det resulterar vidare i vävnadsdefekter som hindrar eventuella regenerativa svar (för granskning se ^1,2). Ryggmärgsvävnad ofta förloras genom sekundär degeneration som leder till cystbildning eller hål i och runt skadade området. De flesta experimentella terapeutiska ingrepp fokuserar på ofullständiga ryggmärgsskador som partiell transektion, krossa eller kontusion skador med en återstående kant av frisk vävnad. För fullständiga skador som totalt transections till följd av traumatiska olyckor eller kirurgiska ingrepp, såsom tumör resektioner, endast mycket begränsade behandlingsalternativ finns idag ^3,4. Efter fullständig transektion, mekaniker spänning av vävnadsresulterar i spinal stubbe tillbakadragning, vilket lämnar en liten lucka i ryggmärgen. De flesta strategier fokuserar på att fylla detta gap med vävnad, celler eller matriser ^5,6.

Här, en annan strategipresenteras, nämligen åter anpassning av de separerade stubbar med hjälp av en ny microconnector anordning ^7. I syfte att readapt de två stubbar, har mekanisk kraft att appliceras som ett något negativt tryck för att åstadkomma detta (fig 1). Det mekaniska microconnector System (MMS) är ett flerkanaligt system av polymetylmetakrylat (PMMA) med honeycomb-formade hålen (Figur 1A) och försedd med en utloppsslangsystemet. Det är implanteras i vävnaden gapet till följd av fullständig ryggmärgstran hos råtta (Figur 1C). Ett rör kan anslutas till en vakuumpump för att applicera negativt tryck till MMS (figur 1D). Trycket drar kopplade ryggmärgs stubbar i Honeycomb formade hål MMS, som har mikrostrukturerade väggar för att hålla vävnaden på plats när trycket släpps (Figur 1B). Slangen kan lämnas intakta efter kirurgi och fäst vid en osmotisk minipump föratt infundera ämnen in i lesionen kärna (Figur 1E-F).

Förutom en akut tran av ryggmärgen annan typ av total lesion resultat från kirurgiskt avlägsnande av en spinal tumör eller en fast kronisk skada ärr som leder till stora vävnads luckor av flera millimeter, som inte kan övervinnas genom MMS hittills. Majoriteten av patienter med ryggmärgstrauma lider av kroniska skador. Hos dessa patienter, upptar en fullt utvecklad ärr lesionen kärna. Kirurgiskt avlägsnande av lesionen ärr är ett koncept för behandling som för närvarande undersöks efter experimentell SCI ^8,9. Medan förfarandet resektion själv kan utföras utan att orsaka avsevärd ytterligare skador, måste den resulterande vävnadsgapet som skall överbryggas med en lämplig matris som möjliggör och främjar regenerering av vävnad och, i det specifika fallet med ryggmärgsskador, regenerering av nervfibrer att upprätthålla och främja rörelseapparaten fungerar. Det varfunnit att vikt polyetylenglykol med låg molekyl (PEG 600) är ett mycket lämpligt material för detta ändamål. Dess brist på immunogenicitet och mycket låg viskositet tillåter smidig integration i den omgivande vävnaden. Insättning av biopolymer enbart främjar invasion av nyttiga celler, inklusive endotelceller, perifera Schwann celler och astrocyter och – mycket viktigt – förnyelse och förlängning av axoner av fallande och stigande fiber skrifter samt deras ensheathment genom kompakt myelin ^8. Dessa regenerativa svar befanns åtföljas av långvariga funktionella förbättringar. Kombinationen av resektion av ärrvävnad och efterföljande implantation av PEG 600 presenterar ett säkert och enkelt, men mycket effektivt sätt att överbrygga betydande ryggmärgen vävnadsdefekter.