Методи лікування травм периферичного нерва (огляд літератури)
DOI:
https://doi.org/10.14739/2310-1210.2023.4.273073Ключові слова:
мезенхімальні стовбурові клітини, травми, периферичний нервАнотація
Мета роботи – аналіз сучасної фахової літератури й узагальнення відомостей щодо методів лікування травм периферичного нерва, враховуючи механізми позитивного впливу.
Здійснили огляд можливих методів лікування травм периферичного нерва, фундаментальних класифікацій травм периферичних нервів, розглянули їхні відмінності, патофізіологічні механізми й імовірність спонтанного відновлення залежно від ступеня травми. Проаналізували загальні принципи й умови успішної регенерації периферичного нерва. Навели варіанти, комбінації, переваги та недоліки таких методів хірургічного лікування травм периферичного нерва, як нейрорафія, аутотрансплантація та алотрасплантація. Визначили такі терміни, як «малий», «великий» і «критичний» розриви між куксами нерва. Навели класифікації та характеристики кондуїтів; описали види синтетичних кондуїтів. Проаналізували використання лікарських препаратів, шванівських клітин, ростових і нейротрофічних факторів, нейральних, ембріональних і мезенхімальних стовбурових клітин різного походження, застосування екзосом мезенхімальних стовбурових клітин при так званій безклітинній терапії на основі стовбурових клітин під час лікування цієї патології. Описали застосування генетично модифікованих мезенхімальних стовбурових клітин, оптокінетику. Навели такі фізичні методи лікування травм периферичного нерва, як короткочасна низькочастотна електрична стимуляція, магнітна стимуляція, ультразвук низької інтенсивності, фотобіомодуляційна терапія, фотохімічне склеювання, а також окремі механізми їхнього позитивного впливу.
Висновки. Поліпшення якості життя і зменшення ступеня інвалідизації пацієнтів із травмами магістральних нервових стовбурів залежить від комбінованого використання низки хірургічних, біоінженерних і регенераторних технологій. Вони передбачають відновлення анатомічної неперервності нерва, зокрема й шляхом використання природних або штучних елементів, застосування клітинних технологій і менеджменту регенераторних процесів. Отже, кожного разу перед хірургом постає складне завдання зі створення комбінації різноманітних засобів наведених базових складових лікування пошкоджень нерва для лікування конкретного пацієнта. Такий лікувальний підхід потребує відповідної компетенції хірурга, наявності спеціальної матеріально-технічної бази та зможе знизити гостроту соціального напруження щодо пацієнтів із травмами магістральних нервових стовбурів.
Посилання
Fornasari, B. E., El Soury, M., Nato, G., Fucini, A., Carta, G., Ronchi, G., Crosio, A., Perroteau, I., Geuna, S., Raimondo, S., & Gambarotta, G. (2020). Fibroblasts Colonizing Nerve Conduits Express High Levels of Soluble Neuregulin1, a Factor Promoting Schwann Cell Dedifferentiation. Cells, 9(6), 1366.
Kubiak, C. A., Grochmal, J., Kung, T. A., Cederna, P. S., Midha, R., & Kemp, S. W. P. (2020). Stem-cell-based therapies to enhance peripheral nerve regeneration. Muscle & nerve, 61(4), 449-459.
Modrak, M., Talukder, M. A. H., Gurgenashvili, K., Noble, M., & Elfar, J. C. (2020). Peripheral nerve injury and myelination: Potential therapeutic strategies. Journal of neuroscience research, 98(5), 780-795.
Mao, Q., Nguyen, P. D., Shanti, R. M., Shi, S., Shakoori, P., Zhang, Q., & Le, A. D. (2019). Gingiva-Derived Mesenchymal Stem Cell-Extracellular Vesicles Activate Schwann Cell Repair Phenotype and Promote Nerve Regeneration. Tissue engineering. Part A, 25(11-12), 887-900.
Moattari, M., Kouchesfehani, H. M., Kaka, G., Sadraie, S. H., & Naghdi, M. (2018). Evaluation of nerve growth factor (NGF) treated mesenchymal stem cells for recovery in neurotmesis model of peripheral nerve injury. Journal of cranio-maxillo-facial surgery, 46(6), 898-904.
Yousefi, F., Lavi Arab, F., Nikkhah, K., Amiri, H., & Mahmoudi, M. (2019). Novel approaches using mesenchymal stem cells for curing peripheral nerve injuries. Life sciences, 221, 99-108.
Zhang, R. C., Du, W. Q., Zhang, J. Y., Yu, S. X., Lu, F. Z., Ding, H. M., Cheng, Y. B., Ren, C., & Geng, D. Q. (2021). Mesenchymal stem cell treatment for peripheral nerve injury: a narrative review. Neural regeneration research, 16(11), 2170-2176.
Seddon, H. J. (1943). Three types of nerve injury. Brain, 66(4), 237-288. https://doi.org/10.1093/brain/66.4.237
Bojanic, C., To, K., Zhang, B., Mak, C., & Khan, W. S. (2020). Human umbilical cord derived mesenchymal stem cells in peripheral nerve regeneration. World journal of stem cells, 12(4), 288-302.
Sunderland, S. A. (1951). Classification of peripheral nerve injures producing loss of function. Brain, 74(4), 491-516. https://doi.org/10.1093/brain/74.4.491
Alvites, R., Rita Caseiro, A., Santos Pedrosa, S., Vieira Branquinho, M., Ronchi, G., Geuna, S., Varejão, A., & Colette Maurício, A. (2018). Peripheral nerve injury and axonotmesis: State of the art and recent advances. Cogent Medicine, 5(1), 1466404. https://doi.org/10.1080/2331205x.2018.1466404
Fu, S. Y., & Gordon, T. (1997). The cellular and molecular basis of peripheral nerve regeneration. Molecular neurobiology, 14(1-2), 67-116. https://doi.org/10.1007/BF02740621
Duffy, P., McMahon, S., Wang, X., Keaveney, S., O'Cearbhaill, E. D., Quintana, I., Rodríguez, F. J., & Wang, W. (2019). Synthetic bioresorbable poly-α-hydroxyesters as peripheral nerve guidance conduits; a review of material properties, design strategies and their efficacy to date. Biomaterials science, 7(12), 4912-4943. https://doi.org/10.1039/c9bm00246d
Gordon, T. (2020). Peripheral Nerve Regeneration and Muscle Reinnervation. International journal of molecular sciences, 21(22), 8652. https://doi.org/10.3390/ijms21228652
Kaiser, R., Ullas, G., Havránek, P., Homolková, H., Miletín, J., Tichá, P., & Sukop, A. (2017). Current concepts in peripheral nerve injury repair. Acta chirurgiae plasticae, 59(2), 85-91.
Liu, C., Fan, L., Tian, Z., Wen, H., Zhou, L., Guan, P., Luo, Y., Chan, C., Tan, G., Ning, C., Rong, L., & Liu, B. (2021). Self-curling electroconductive nerve dressing for enhancing peripheral nerve regeneration in diabetic rats. Bioactive materials, 6(11), 3892-3903. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.03.034
Jiang, L., Jones, S., & Jia, X. (2017). Stem Cell Transplantation for Peripheral Nerve Regeneration: Current Options and Opportunities. International journal of molecular sciences, 18(1), 94.
Lopes, B., Sousa, P., Alvites, R., Branquinho, M., Sousa, A. C., Mendonça, C., Atayde, L. M., Luís, A. L., Varejão, A. S. P., & Maurício, A. C. (2022). Peripheral Nerve Injury Treatments and Advances: One Health Perspective. International journal of molecular sciences, 23(2), 918.
Hussain, G., Wang, J., Rasul, A., Anwar, H., Qasim, M., Zafar, S., Aziz, N., Razzaq, A., Hussain, R., de Aguilar, J. G., & Sun, T. (2020). Current Status of Therapeutic Approaches against Peripheral Nerve Injuries: A Detailed Story from Injury to Recovery. International journal of biological sciences, 16(1), 116-134.
Wang, J. P., Liao, Y. T., Wu, S. H., Chiang, E. R., Hsu, S. H., Tseng, T. C., & Hung, S. C. (2020). Mesenchymal stem cells from a hypoxic culture improve nerve regeneration. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 14(12), 1804-1814.
Rao, Z., Lin, Z., Song, P., Quan, D., & Bai, Y. (2022). Biomaterial-Based Schwann Cell Transplantation and Schwann Cell-Derived Biomaterials for Nerve Regeneration. Frontiers in cellular neuroscience, 16, 926222.
Mitsuzawa, S., Zhao, C., Ikeguchi, R., Aoyama, T., Kamiya, D., Ando, M., Takeuchi, H., Akieda, S., Nakayama, K., Matsuda, S., & Ikeya, M. (2020). Pro-angiogenic scaffold-free Bio three-dimensional conduit developed from human induced pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells promotes peripheral nerve regeneration. Scientific reports, 10(1), 12034.
De la Rosa, M. B., Kozik, E. M., & Sakaguchi, D. S. (2018). Adult Stem Cell-Based Strategies for Peripheral Nerve Regeneration. Advances in experimental medicine and biology, 1119, 41-71. https://doi.org/10.1007/5584_2018_254
Cui, Y., Yao, Y., Zhao, Y., Xiao, Z., Cao, Z., Han, S., Li, X., Huan, Y., Pan, J., & Dai, J. (2018). Functional collagen conduits combined with human mesenchymal stem cells promote regeneration after sciatic nerve transection in dogs. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 12(5), 1285-1296.
Meena, P., Kakkar, A., Kumar, M., Khatri, N., Nagar, R. K., Singh, A., Malhotra, P., Shukla, M., Saraswat, S. K., Srivastava, S., Datt, R., & Pandey, S. (2021). Advances and clinical challenges for translating nerve conduit technology from bench to bed side for peripheral nerve repair. Cell and tissue research, 383(2), 617-644.
Lavorato, A., Raimondo, S., Boido, M., Muratori, L., Durante, G., Cofano, F., Vincitorio, F., Petrone, S., Titolo, P., Tartara, F., Vercelli, A., & Garbossa, D. (2021). Mesenchymal Stem Cell Treatment Perspectives in Peripheral Nerve Regeneration: Systematic Review. International journal of molecular sciences, 22(2), 572.
Leite, A. P. S., Pinto, C. G., Tibúrcio, F. C., Sartori, A. A., de Castro Rodrigues, A., Barraviera, B., Ferreira, R. S., Junior, Filadelpho, A. L., & Matheus, S. M. M. (2019). Heterologous fibrin sealant potentiates axonal regeneration after peripheral nerve injury with reduction in the number of suture points. Injury, 50(4), 834-847. https://doi.org/10.1016/j.injury.2019.03.027
Armaiz Flores, A., & Wang, H. (2018). The Use and Delivery of Stem Cells in Nerve Regeneration: Preclinical Evidence and Regulatory Considerations. Annals of plastic surgery, 80(4), 448-456.
Rhode, S. C., Beier, J. P., & Ruhl, T. (2021). Adipose tissue stem cells in peripheral nerve regeneration-In vitro and in vivo. Journal of neuroscience research, 99(2), 545-560.
Zhang, Q., Nguyen, P. D., Shi, S., Burrell, J. C., Cullen, D. K., & Le, A. D. (2018). 3D bio-printed scaffold-free nerve constructs with human gingiva-derived mesenchymal stem cells promote rat facial nerve regeneration. Scientific reports, 8(1), 6634.
Li, Q., Li, T., Cao, X. C., Luo, D. Q., & Lian, K. J. (2016). Methylprednisolone microsphere sustained-release membrane inhibits scar formation at the site of peripheral nerve lesion. Neural regeneration research, 11(5), 835-841.
Tseng, K. C., Li, H., Clark, A., Sundem, L., Zuscik, M., Noble, M., & Elfar, J. (2016). 4-Aminopyridine promotes functional recovery and remyelination in acute peripheral nerve injury. EMBO molecular medicine, 8(12), 1409-1420.
Carvalho, C. R., Oliveira, J. M., & Reis, R. L. (2019). Modern Trends for Peripheral Nerve Repair and Regeneration: Beyond the Hollow Nerve Guidance Conduit. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 7, 337.
McGregor, C. E., & English, A. W. (2019). The Role of BDNF in Peripheral Nerve Regeneration: Activity-Dependent Treatments and Val66Met. Frontiers in cellular neuroscience, 12, 522.
Sayad Fathi, S., & Zaminy, A. (2017). Stem cell therapy for nerve injury. World journal of stem cells, 9(9), 144-151.
Wang, Y., Yin, P., Bian, G. L., Huang, H. Y., Shen, H., Yang, J. J., Yang, Z. Y., & Shen, Z. Y. (2017). The combination of stem cells and tissue engineering: an advanced strategy for blood vessels regeneration and vascular disease treatment. Stem cell research & therapy, 8(1), 194. https://doi.org/10.1186/s13287-017-0642-y
Yin, K., Wang, S., & Zhao, R. C. (2019). Exosomes from mesenchymal stem/stromal cells: a new therapeutic paradigm. Biomarker research, 7, 8.
Maqsood, M., Kang, M., Wu, X., Chen, J., Teng, L., & Qiu, L. (2020). Adult mesenchymal stem cells and their exosomes: Sources, characteristics, and application in regenerative medicine. Life sciences, 256, 118002.
Hu, F., Zhang, X., Liu, H., Xu, P., Doulathunnisa, Teng, G., & Xiao, Z. (2017). Neuronally differentiated adipose-derived stem cells and aligned PHBV nanofiber nerve scaffolds promote sciatic nerve regeneration. Biochemical and biophysical research communications, 489(2), 171-178.
Yu, Z., Men, Y., & Dong, P. (2017). Schwann cells promote the capability of neural stem cells to differentiate into neurons and secret neurotrophic factors. Experimental and therapeutic medicine, 13(5), 2029-2035.
Cai, S., Tsui, Y. P., Tam, K. W., Shea, G. K., Chang, R. S., Ao, Q., Shum, D. K., & Chan, Y. S. (2017). Directed Differentiation of Human Bone Marrow Stromal Cells to Fate-Committed Schwann Cells. Stem cell reports, 9(4), 1097-1108. https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2017.08.004
Carina, V., Costa, V., Raimondi, L., Pagani, S., Sartori, M., Figallo, E., Setti, S., Alessandro, R., Fini, M., & Giavaresi, G. (2017). Effect of low-intensity pulsed ultrasound on osteogenic human mesenchymal stem cells commitment in a new bone scaffold. Journal of applied biomaterials & functional materials, 15(3), e215-e222.
Wani, A. L. (2017). Understanding adult neurogenesis beyond its role in learning and memory formation. Educacion Medica, 18(2), 144-147.
Zuo, K. J., Gordon, T., Chan, K. M., & Borschel, G. H. (2020). Electrical stimulation to enhance peripheral nerve regeneration: Update in molecular investigations and clinical translation. Experimental neurology, 332, 113397.
Lanier, S. T., Hill, J. R., Dy, C. J., & Brogan, D. M. (2021). Evolving Techniques in Peripheral Nerve Regeneration. The Journal of hand surgery, 46(8), 695-701.
Paskal, A. M., Paskal, W., Pietruski, P., & Wlodarski, P. K. (2019). Polyethylene Glycol: The Future of Posttraumatic Nerve Repair? Systemic Review. International journal of molecular sciences, 20(6), 1478.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
