Стволовые клетки при лечении перелома позвоночника
Красноярские ученые могут восстановить способность двигаться, потерянную из-за травмы спинного мозга.
Это может стать настоящим прорывом в медицине. Ведь сегодня нигде в мире врачи не в состоянии помочь многим жертвам ДТП, падений с высоты, огнестрельных ранений и т.д. При повреждении спинного мозга люди становятся инвалидами 1-й группы, всю оставшуюся жизнь вынуждены двигаться на коляске.
В чем суть разработанного сибирскими учеными уникального метода? Он основан на удивительном свойстве стволовых клеток превращаться в клетки любых органов. Причем каждое такое превращение происходит сугубо индивидуально, по своей «схеме». Для этого в организме есть своя команда, которая запускает целую цепочку метаморфоз. Однако пока наука знает далеко не весь набор таких сигналов. Но вот с клетками нервной системы, похоже, разобрались. Сегодня ученые умеют с помощью различных химических сигналов превращать стволовые клетки в элементы нервной системы и, прежде всего, в нейроны, которые проводят нервные сигналы к мышцам, железам, коже, слизистым оболочкам.
— Мы экспериментировали на животных, у которых был полный разрыв спинного мозга, — сказал корреспонденту «РГ» заслуженный изобретатель РФ, доктор медицинских наук, профессор Красноярского государственного медицинского университета Игорь Большаков. — Они были полностью парализованы, а после пересадки нашей матрицы со стволовыми клетками, животные стали двигаться. У них полностью восстановились функции органов тазового органа — мочевого пузыря, прямой кишки и т. д.
В принципе в ведущих лабораториях мира тоже умеют, что называется, «в колбе» превращать стволовые клетки в нервные клетки спинного мозга. Но, как часто бывает в науке, хотя сам метод известен, в реальных экспериментах он плохо работает. По словам Большакова, причина неудач зарубежных и российских коллег в том, что, выращивая клетки на специальной матрице, их затем снимают и переносят в поврежденное место спинного мозга. Выясняется, что именно такой перенос губителен для «нежных» клеток. Многие теряют функцию, а многие просто гибнут.
А мы научились переносить клетки напрямую, не снимая их с «родной» матрицы, а вместе с ней, — говорит Большаков. — То есть, где выросли, в ней и переносим. И потерь практически нет. Это и позволило практически полностью восстанавливать функции поврежденного спинного мозга, возвращать способность двигаться.
Такие результаты выводят сибирских ученых в лидеры данного научного направления. Пока эксперименты проведены только на животных. Чтобы перейти к операциям на человеке, ученым требуются более совершенные приборы, расходные материалы, а значит и финансирование.
По словам Игоря Большакова, уже понятно, как эту прорывную технологию применить для человека, каких-либо принципиальных научных препятствий он не видит. Но могут возникнуть сложности, связанные с некоторыми правовыми вопросами применения стволовых клеток.
Ранее сообщалось:
Казалось бы, совсем недавно о трансплантации органов мы говорили, как о чем-то сверхъестественном, непонятном и недоступном. Но сейчас такие операции проводятся и в мире, и в России. Наука и медицина не стоят на месте. Вот и то, о чем нам рассказал профессор, доктор медицинских наук Игорь Большаков пока воспринимается, как нечто фантастическое. Но возможно, что уже через два – три года кто-то с помощью этой «нереальной» технологии получит шанс вернуться к полноценной жизни…
Если объяснять «на пальцах»
Совместная работа доктора медицинских наук, профессора Игоря Большакова и его коллеги, Дмитрия Черданцева уже известна и начала применяться на практике. Сложнейшую разработку, над которой ученые трудились около десяти лет с применением коллаген-хитозанового модуля и стволовых клеток в народе попросту окрестили «искусственной кожей». Теперь разработки пошли дальше. Доктор Большаков с группой молодых ученых Красноярского центра репродуктивной медицины и студентов-пятикурсников Красноярского медицинского университета, взяв за основу тот же коллаген-хитозановый комплекс, но с «начинкой» для центральной нервной системы и стволовые клетки, учатся «выращивать» ткани спинного мозга.
— Берется матрица, в нее вводятся стволовые клетки, которые начинают активную жизнедеятельность в материнском спинном мозге, размножаются, приобретают статус нервных проводников электрических сигналов от головного мозга к органам и тканям нижней половины тела, первоначально лишенной всех обычных для них функций. Экспериментатор вставляет кусочек такой матрицы со стволовыми клеточками в место разрыва спинного мозга и наблюдает постепенное восстановление двигательной функции, начиная с третьей недели после операции, — пытается «на пальцах» объяснить нам, непосвященным, профессор Большаков.
Результат на лицо… крысиное
То, о чем говорит ученый, мы можем видеть. Пока, правда, только на белых крысах. Одна из них выгодно отличается от другой. Она бегает, пытается лазить по стенкам клетки и лишь немного «подволакивает» заднюю лапу. С момента операции прошло 14 недель. Вторая задними лапами едва шевелит, хотя прооперирована на две недели раньше. Профессор поясняет, почему так:
— Той крысе, у которой плохо восстановлены задние конечности, мы пересадили одну матрицу, без клеток, но даже в этом случае налицо появление чувствительности задних конечностей, положительная динамика, снижение неврологического дефицита. Но результаты у того животного, которому пересадили матрицу с клетками, поразительны. Нечто подобное уже проводили и за рубежом и в нашей стране, но в России используется принципиально другая технология с применением оригинальных матриц-подложек, и наши результаты можно считать лучшими. Это притом, что мы использовали у крыс «неродные», мышиные клетки! — с радостью говорит профессор, но в тоже время подчеркивает, что метод нужно дорабатывать. Он руководствуется главной клятвой врача «Не навреди!».
От разработки к применению
Прежде чем способ начнут применять на людях, предстоит не только отработать его во всех мелочах, выяснить, не дает ли он побочных эффектов, но и получить многочисленные разрешения. Работа со стволовыми клетками жестко контролируется государством. Но уже сейчас Игорь Николаевич получает отклики со всей России. «Колясочники», которые много лет не имели даже малейшего шанса встать на ноги, пишут ему, что готовы хоть сейчас «лечь» даже под крысиные трансплантанты.
В России «колясочников» около 40 тысяч человек и, по словам Игоря Николаевича, у 15 тысяч из них есть прямые показания для пересадки «искусственного спинного мозга».
— Но надо понимать, что первым человеком, который пойдет под скальпель хирурга будет пациент, у которого не было никакой положительной динамики уже много лет, и нет ни одного шанса на выздоровление без подобной операции. Разумеется, он должен дать добровольное согласие на ее проведение, — поясняет Игорь Большаков, — Мы получили финансирование на продолжение наших исследований от негосударственного инвестора. Думаю, где-то в первой половине 2013-го мы впервые сможем предложить эту услугу человеку,- говорит Игорь Большаков.
Пока совершенно неясно смогут ли инновацией воспользоваться большое количество людей или их круг будет ограничиваться финансовыми возможностями пациентов. Если разработка станет достоянием лишь коммерческой медицины, рассчитывать можно только на второй вариант. Если же этой социально-значимой технологией заинтересуется государство, оно может выделить квоты на бесплатное лечение.
МНЕНИЕ
Сергей, 40 лет, «колясочник» много лет:
— Мой лечащий врач говорит, что все эти разработки давно известны и еще не факт, что что-то дельное из этого выйдет. Я даже не знаю, стоит ли пока рассчитывать на это.
Константин, 36 лет, в 22 года получил травму, «прикован» к коляске:
— При существующем уровне медицины у меня шансов когда-то начать ходить нет. Я слежу за всеми новостями в этой области. Разработки-то какие-то появлялись давненько, но все еще такое сырое. Если этот метод докажет свою состоятельность, то я бы с удовольствием лег под скальпель хирурга. Это ж моя мечта!
https://www.dislife.ru/
Источник
Русский Медицинский Сервер / Лечение стволовыми клетками / Лечение сложных переломов стволовыми клетками
Стволовые клетки синтезируют один из белковых факторов роста и именно эта их способность и положена в основу разработок методик, призванных ускорить процессы заживления при сложных переломах костей.
Причём благодаря клеточным технологиям помехой для быстрого и успешного восстановления опорно-двигательного аппарата после всевозможных травм не должен стать даже отягощённый фон в виде тяжёлых заболеваний костей.
Американскими специалистами был предложен оригинальный способ модификации стволовых клеток, которые дифференцируются в мезенхимальном направлении. В отличие от аналогичных клеток гемопоэтического ряда, превращающихся впоследствии в форменные элементы крови, эти стволовые клетки, дают рост костной ткани. В ходе опытов группа исследователей из Университета Северной Каролины под руководством профессора педиатрии Анны Спаньоли (Anna Spagnoli) вводили генетически модифицированным лабораторным мышам с нарушенным остеогенезом и, следовательно, с трудно срастающимися переломами большеберцовой кости мезенхимальные стволовые клетки. Последние получали из костного мозга здоровых особей того же вида и перед пересадкой предварительно вносили в трансплантат определённый ген, обеспечивающий стабильную выработку белкового инсулиноподобного фактора роста-I (IGF-I). Толчком именно к такому подходу послужила установка факта дефицита данного гормона у детей с трудно срастающимися переломами.
В плане оценки эффективности предложенного способа лечения проводилась компьютерная томография. С её помощью учёные наглядно продемонстрировали, что восстановление целостности костей после полученных переломов существенно лучше происходит у мышей, прошедших курс терапии модифицированными стволовыми клетками, чем у животных, которым были введены обычные, не видоизменённые стволовые клетки, а также у особей, взятых в контрольную группу и не получавших лечения.
Таким образом, было установлено, что стволовые клетки, обладающие способностью продуцировать гормон IGF-I, в организме мышей давали начало росту клеток костной ткани, потенцируя восстановление кости после её перелома. К тому же, исследователи отметили, что новообразованные ткани животных, получавших терапию генномодифицированными стволовыми клетками, увеличивали прочность костей в 3-4 раза по сравнению с мышами, не прошедшими такого лечения.
По сути, это первый научно подтверждённый факт эффективности клеточной терапии в восстановлении костей после полученных переломов, являющийся большим достижением на пути устранения этой серьёзной проблемы у людей. Сама по себе методика имеет много общего с подходом, применяющемся при трансплантации стволовых клеток красного костного мозга, когда используются элементы гемопоэтического ряда, продуцирующие факторы роста, необходимые для восстановления пострадавшей популяции клеток крови. Клинические испытания новой методики, обещающей в значительной мере помочь работе травматологов и ортопедов, планируется начать ближайшие несколько лет. Благодаря ей исследователи рассчитывают обеспечить быстрое и надёжное сращение трещин и переломов у людей.
+7 (925) 50 254 50 –
Лечение стволовыми клетками в России и за рубежом
ЗАПРОС в КЛИНИКУ
Источник
Лечением стволовыми клетками уже никого не удивить. И травматология не стала исключением, объединив достижения биомедицинской инженерии и хирургии. Но метод лечения костных переломов с помощью вживления стволовых клеток до определенного времени обладал существенным недостатком, с ликвидацией которого успешно справились американские ученые.
Ученые из американского исследовательского университета презентовали инновационный способ лечения костных переломов, подразумевающий использование полимерного гидрогеля. Применение полимеризованных материалов направлено на удержание стволовых клеток и воды в местах нарушения целостности костной ткани.
Вживление в костную ткань стволовых клеток в целях сращения перелома стало практиковаться сравнительно недавно, и в связи с этим специалисты отмечают ряд недостатков указанной методики. Основной недоработкой инновационного способа лечения является миграция стволовых клеток из места травматического повреждения, что способствует значительному замедлению регенеративных процессов. Новейший метод, предложенный американскими учеными, позволяет ликвидировать недостатки лечения стволовыми клетками. Он подразумевает одновременное введение стволовых клеток и гидрогеля, который позволяет удерживать недифференцированные клеточные элементы в местах повреждения, а после восстановления целостности кости рассасывается.
Ученые, работающие на кафедре биомедицинской инженерии, поясняют, что открытие нового подхода в лечении позволит открыть двери для более усложненных методик, которые предусматривают стопроцентное определение места повреждения в надкостничной ткани или наружной костной мембране.
Полимеры, которые стали объектом исследования ученых, были названы гидрогелями, так как их основная функция заключается в удержании жидкости, необходимой для сохранения жизнеспособности стволовых клеток. Склонный к имитации клеток организма, гидрогель ускоряет процессы репарации и исчезает раньше, чем организм примет его за антиген, запустив каскад защитных воспалительных реакций.
В процессе экспериментальных исследований, проводимых на лабораторных мышах, недифференцированные стволовые клетки пересаживались в поврежденную костную ткань грызунов, а жизнеспособные клетки полностью удалялись, что обеспечивало чистоту эксперимента.
Чтобы не упустить ни единой тонкости процесса, ученые прибегли к модификации стволовых клеток с помощью вживления генов, которые обеспечивали явление флуоресценции. Затем меченые клетки покрывались гидрогелем и вводились в места нарушения целостности костной ткани.
Результаты эксперимента приятно удивили исследователей. Они обратили внимание, что действие предрасполагающих факторов к миграции факторов не приводило к перемещению стволовых клеток. Окружающая клетки среда, образованная под воздействием естественного кровотока и ферментов, не оказывала существенного влияния на концентрацию стволовых клеток в местах их вживления. Проанализировав результаты эксперимента, ученые доказали, что гидрогель удерживает стволовые клетки в исходном положении и способствует их перерождению в костную ткань.
Неодинаковая скорость процессов репарации в различных участках костной ткани обуславливала необходимость взятия под контроль механизма, отвечающего за скорость разрушения полимера. Это было достигнуто неравномерным распределением в веществе групп атомов, подвергающихся биологическому разложению.
Источник
Русский Медицинский Сервер / Лечение стволовыми клетками / Лечение остеохондроза стволовыми клетками
Остеохондроз –дегенеративно-дистрофические процессы в хрящах суставов и костной ткани, которая к ним прилегает.
Термин «остеохондроз» является собирательным, сегодня под ним понимают только дегенеративно-дистрофические изменения, проходящие в позвоночнике. Развиваться остеохондроз может собственно говоря, в любом суставе организма, однако чаще всего изменения поражают межпозвоночные диски.
Первые симптомы остеохондроза, чаще всего возникают в возрасте после 30 лет, в период наибольших нагрузок на позвоночник. Механизм развития остеохондроза сегодня достаточно изучен. Межпозвонковый диск состоит из трех различных частей – фиброзного кольца, пульпозного ядра и пиалиновых пластинок. С помощью фиброзного кольца, притягивающего тела смежных позвонков, обеспечивается их плотное соединение между собой в функциональную единую систему – двигательно-позвоночный сегмент. Пульпозное ядро обеспечивает эластичность дисков, с возрастом оно уплотняется, количество жидкости в нем уменьшается, оно становиться менее эластичным, что является одной из весомых предпосылок развития остеохондроза. У человека в процессе взросления сосудистое русло в межпозвоночных дисках редуцируется, поэтому возникает дисфункция их питания. Именно данным фактом объясняется сложность восстановления полной функциональности межпозвоночных дисков после высоких нагрузок и травм. Такая неполноценность питательного рациона только лишь усугубляет дегенеративные процессы. Изменяется форма и консистенция хряща, он теряет свою прочность и эластичность. Также на работе дисков отрицательно сказываются такие факторы, как несимметричная и нерациональная работа позвоночных мышц, то есть при неправильных позах, постоянном ношении на плече сумок и т.д. Патологические процессы также может стимулировать плоскостопие и ожирение.
Остеохондроз опасен такими осложнениями, как кифоз, протрузия, радикулит, грыжа диска.
Факторы, влияющие на развитие остеохондроза
Причины, которые вызывают в межпозвонковых дисках патологические дегенеративные изменения, на сегодняшний день до конца не изучены. Развитию заболевания в той или иной степени способствуют разнообразные травмы спины, динамические и статические перегрузки, постоянная вибрация.
Выделяют ряд основных неблагоприятных факторов, для развития остеохондроза: генетическая (наследственная) предрасположенность; возрастные изменения; различные травмы; инфекции, нарушения метаболизма, интоксикации; неправильное питание и избыточный вес; разнообразные искривления позвоночника, патологическое нарушениеосанки, плоскостопие; различные перегрузки позвоночника, длительное применение неудобных поз; работа, которая связана с постоянным подъемом тяжестей; малоподвижный, сидячий образ жизни; постоянные стрессы, курение, нервные перенапряжения; прекращение постоянных спортивных тренировок.
При остеохондрозе позвоночника страдают не только межпозвоночные диски, но также и гиалиновые хрящи поверхности тела позвонков, которые примыкают к межпозвонковым дискам. Возникают нарушения в мелких суставах позвоночника, и происходят изменения в позвонках – костных образованиях. Костеобразующий процесс в позвонках перестраивается и начинает формироваться дополнительная костная ткань. Это известное всем «отложение солей», которое способно ограничить подвижность позвоночника, однако играет значительную роль в формировании дополнительной защиты, укрепляя тем самым позвоночник человека. Остеохондроз позвоночника подразделяется на несколько видов — поясничный, грудной и шейный, в зависимости от того, какая часть позвоночника поражена.
Клиническая картина остеохондроза
Страдающие остеохондрозом пациенты предъявляют жалобы на ноющие, постоянные боли в спине, с присоединяющимся чувством ломоты и онемения в конечностях. Боли усиливаются при физической нагрузке, резких движениях, чихании, кашле, поднятии тяжести. Объем движений значительно уменьшается, могут наблюдаться мышечные спазмы. При шейном остеохондрозе отмечаются боли в шее, руках, головные боли, может развиться синдром позвоночной артерии, то есть появление шума в голове, мелькание пятен перед глазами, головокружение в сочетании с пульсирующей сильной головной болью. Грудной остеохондроз характеризуется болью в груди, болевыми явлениями в области сердца или различных других внутренних органах. При поясничном остеохондрозе наблюдаются боли в пояснице, иррадиирущие в крестцовую область, нижние конечности и малый таз. Довольно часто наблюдается поражение нервных корешков, слабость в мышцах, стреляющая боль, снижение рефлексов, нарушение чувствительности пораженной области.
Для лечения остеохондроза применяются методы консервативной терапии, направленные на устранение болевых проявлений и предупреждение возникновения и прогрессирования различных дистрофических и дегенеративных изменений в различных позвоночных структурах. Лечение остеохондроза довольно длительное, и в большинстве случаев, продолжается от одного до трех месяцев. Консервативное лечение проводится комплексно и включает в себя физиотерапию, легкую лечебную физкультуру, методики вытяжения, мануальную терапию, применение массажа, рефлексотерапию и адекватную медикаментозную терапию. По специальных показаниям или при неэффективности консервативного лечения проводятся оперативные мероприятия, которые зависят от клинических проявлений и уровня поражения болезнью. Однако ни консервативные, ни оперативные методы лечения, не могут устранить причины дегенеративно-дистрофических нарушений и восстановить поврежденные суставные ткани.
Лечение остеохондроза стволовыми клетками
Сегодня существует только единственный, максимально эффективный способ лечения остеохондроза – клеточная терапия. Терапия собственными стволовыми клетками основана на уникальной возможности аутологичных клеток оказывать максимальное влияние на метаболические процессы в межпозвоночных дисках и позвоночнике. С помощью клеточной терапии полностью восстанавливается адекватное восприятие и нормальное поступление в межпозвонковые диски питательных веществ. Содержание аминокислот, воды и микроэлементов нормализуется, что положительным образом сказывается на амортизационной функции дисков. Состояние фиброзных колец и пульпозных ядер позвоночника также восстанавливается. Полностью нормализуется работа всех многочисленных гиалиновых хрящей, которые находятся на поверхности тела позвонков. Восстанавливается нормальная работа области мелких позвоночных суставов, дополнительная костная ткань более не разрастается.
Применение стволовых собственных клеток, позволяет укрепить мышечный корсет, эффективно поддерживающий позвоночник, устранить боли, снять отеки и воспаление. Такой эффект, наступает благодаря способности аутологичных клеток проникать в пораженные участки и заменять собой разрушенные и пораженные клетки и ткани позвоночника и межпозвонковых дисков. Благодаря данной уникальной способности, пульпозное (желеобразное) ядро диска восстанавливает свою эластичность и внутридисковые перемещения ядра с его высыханием больше не происходят. Диск больше не теряет влагу, не делается более хрупким и уязвимым.
Результаты
В результате клеточной терапии у пациентов полностью восстанавливается обмен веществ, исчезают боли, восстанавливается полный объем движений в пораженных областях.
+7 (925) 50 254 50 –
Лечение стволовыми клетками в России и за рубежом
ЗАПРОС в КЛИНИКУ
Источник