Experimentele Strategieën om Grote Tissue Hiaten in de Gewonde Spinal Cord brug na Acute en chronische Letsel

Een traumatisch letsel aan het ruggenmerg leidt niet alleen tot verlies van axonen maar meer resultaten in weefseldefecten waarop een regeneratieve respons belemmert (voor review zie ^1,2). Ruggenmerg weefsel wordt vaak verloren door secundaire degeneratie die leidt tot de vorming of gaten cyste in en rond de laesie omgeving. Meest experimentele therapeutische interventies gericht op onvolledige ruggenmerg schade als gedeeltelijke doorsnijding, pletten of contusie verwondingen met een resterende rand van gezond weefsel. Voor volledige verwondingen zoals totale doorsnijdingen als gevolg van traumatische ongevallen of chirurgische ingrepen, zoals tumor resectie, slechts zeer beperkte behandelingsmogelijkheden zijn vandaag de dag ^3,4 beschikbaar. Na volledige doorsnijding, mechanische spanning van het weefsel resulteert in spinale stomp terugtrekken, waardoor een kleine opening in het ruggenmerg. De meeste strategieën richten zich op te vullen dit gat met weefsel, cellen of matrices ^5,6.

Hier, een andere strategiewordt gepresenteerd, namelijk opnieuw aanpassing van de afgescheiden stompen met behulp van een roman microconnector apparaat ^7. Om de twee stompen opnieuw aan te passen, mechanische kracht moet worden aangebracht als een lichte onderdruk op deze (figuur 1) te bereiken. De mechanische microconnector systeem (MMS) is een multi-kanaalsysteem polymethylmethacrylaat (PMMA) met honingraatvormige openingen (figuur 1A) en voorzien van een uitlaat buissysteem. Het wordt geïmplanteerd in het weefsel voeg door volledige doorsnijding ruggenmerg bij ratten (Figuur 1C). Een buis kan worden verbonden met een vacuümpomp om negatieve druk op het mms (figuur 1D). De druk trekt de losgekoppelde ruggenmerg stompen in de honingraat-vormige gaten van de MMS, die microgestructureerde wanden om het weefsel op zijn plaats wanneer de druk wordt losgelaten (Figuur 1B). De buis kan na de operatie intact worden gelaten en om bevestigd aan een osmotische minipompstoffen doordringen in de laesie kern (figuur 1E-F).

Naast een acute doorsnijden van het ruggenmerg ander type volledige laesie gevolg van chirurgische verwijdering van een tumor of een spinale vaste chronische laesie litteken weefsel leidt tot grote verschillen van enkele millimeters, die niet kan worden overwonnen door de mms nu toe. De meeste patiënten met ruggenmerg trauma aan chronische blessures. Bij deze patiënten, een volledig ontwikkelde litteken bezet de laesie kern. De chirurgische verwijdering van de laesie litteken is een concept voor behandeling die momenteel wordt onderzocht na experimentele SCI ^8,9. Terwijl de resectie procedure zelf kunnen worden uitgevoerd zonder dat aanzienlijke bijkomende schade, het resulterende weefsel gat moet worden overbrugd met een geschikte matrix die het mogelijk maakt en bevordert de regeneratie van weefsel en, in het specifieke geval van ruggenmergletsels, de regeneratie van zenuwvezels te handhaven en motorische functies te bevorderen. Het wasgevonden dat laag-molecuulgewicht polyethyleenglycol (PEG 600) is een zeer geschikt materiaal voor dit doel. Het ontbreken van immunogeniciteit en de zeer lage viscositeit mogelijk soepele integratie in het omringende weefsel. Insertie van het biopolymeer alleen bevordert de invasie van goedaardige cellen, zoals endotheliale cellen, perifere Schwann cellen en astrocyten, en – heel belangrijk – het herstel en rek axonen van aflopende of oplopende vezelbanen en hun ensheathment door compact myeline ^8. Deze regeneratieve reacties bleken te worden begeleid door langdurige functionele verbeteringen. De combinatie van resectie van littekenweefsel en daaropvolgende implantatie van PEG 600 bevat een veilige en eenvoudige, doch efficiënte wijze te overbruggen aanzienlijke ruggemerg defecten.