В медицинской литературе приводится описание удивительных случаев восстановления проводимости поврежденного спинного мозга при смещении позвонков при переломовывихе, или повреждением спинного мозга ранящим снарядом (пулей, ножом и др.). Однако следует отметить, что имеется большое количество препятствий, не дающих возможности в адекватной хирургическим вмешательствам мере проявиться компенсаторно-восстановительным механизмам спинного мозга, поскольку соединительная ткань (рубец) как правило растет быстрее нервного волокна, и пока отсутствуют методы, которые позволили бы справиться с этим [26,27].
В обзорной работе А.Г. Аганесова по хирургическому лечению осложненной травмы позвоночника приведено описание множества таких удивительных случаев [28]. Например, Briggs у мальчика 17 лет после перелома на уровне грудного позвонка Th10 сшил спинной мозг четырьмя биодеградируемыми кетгутовыми швами, после чего отмечалось восстановление функции мочевого пузыря и ног.
Stewart и Harte в 1901 г. сшили спинной мозг через 3 ч после огнестрельного ранения в области грудного позвонка Th7 [29], причем через 8 месяцев восстановились чувствительность и движения, произвольное мочеиспускание и испражнение, оставалось только ночное недержание мочи. В дальнейшем восстановились произвольные движения бедра, голени и пальцев стоп. Однако, через 6 лет восстановленные функции были утрачены. Уже после смерти больной в 1925 г. при патологоанатомическом исследовании было обнаружено сдавление спинного мозга плотной рубцовой тканью [30].
Lumb&Nornes впервые в эксперименте с 1967 г., Derlon, Yturraspe, Young, Gorman, Roy-Camille, Lechevalier с 70-х годов XX века разрабатывают способ соединения перерезанных концов спинного мозга после удаления части или целого позвонка. Эксперимент проводился на собаках и обезьянах [5] и заключался в удалении позвонка, укорочении позвоночника и соединении перерезанного спинного мозга.
Derlon писал, что необходимо удалить поврежденную часть спинного мозга, создав резаную рану и сопоставляя культи конец в конец, нельзя также удалять большую часть спинного мозга, так как это может нанести вред, но не указывает границы максимальной резекции спинного мозга [31].
В СССР также проводились аналогичные исследования. С 1975 г. известны работы проф. В.И. Зяблова и его учеников, посвященные изучению регенерации перерезанных концов спинного мозга при последующем его соединении
В патенте А.В. Ковалева приводится резюме по исследованиям в области спинномозговых анастомозов в СССР [
32]. В 1975 году В.И. Зяблов выдвигает научную концепцию о разрушающем действии (лизис, растворение клеток и тканей нервной системы под влиянием ферментов) патологически измененного ликвора при травме центральной нервной системы, в частности спинного мозга, на ткани. Был сделан вывод, что ликвор препятствует органотипичной репаративной регенерации нервной ткани [33]. Зяблов с соавторами разрабатывает новые способы оперативного вмешательства при травме спинного мозга, уменьшающих присутствие ликвора в зоне повреждения, в том числе, и на уровне изобретений, доказывает принципиальную возможность и практическую достижимость регенерации аксонов нервных клеток через зону повреждения спинного мозга в эксперименте при таком условии. В дальнейшем совместно с клиницистами (академик АМН СССР А.А. Корж, член-корр. АМН СССР Г.С. Юмашев) апробирует полученные им данные на спинальных больных в Москве и в Харькове и получает положительные результаты. Была впервые экспериментально подтверждена идея о патологическом лизирующем влиянии спинномозговой жидкости на поврежденную ткань спинного и головного мозга, были разработаны разные способы оперативного лечения, предотвращающие контакт поврежденного мозгового вещества с патологически измененным ликвором, способствующим образованию в зоне травмы кист и грубого глиосоединительнотканного рубца. Была разработана нейрохирургическая операция, одной из главных целей которой являлось снижение присутствия ликвора в зоне спинальной травмы [34]. Для предупреждения развития кист в области анастомоза после рассечения твердой оболочки спинномозговую жидкость (ликвор) удаляют из краниальной и каудальной частей подпаутинного пространства спинного мозга. Выше места его повреждения производят прокол по задней средней борозде спинного мозга до его центрального канала. Место соединения концов укрывают мягкой мозговой оболочкой и герметизируют. Способ временно и частично позволяет удалить ликвор из зоны травмы, но не позволяет обеспечить длительное воздействие веществ, стимулирующих органотипическую регенерацию спинного мозга.
Учеником В.И. Зяблова Ю.Д. Розгонюком изучена морфология спинномозгового рубца при различных способах соединения концов спинного мозга после его перерезки в эксперименте [35]. Автором произведено 8 видов операций на 88 животных, что позволило сделать вывод о возможности регенерации спинного мозга соединением его культей конец в конец в условиях изоляции анастомоза от ликвора и сохранения сосудистой сети спинного мозга. Эти условия способствуют формированию рыхлого глиосоединительнотканного рубца между культями и прорастанию сквозь него регенерирующих нервных волокон.
Восстановление поврежденных нервов удалось ускорить с помощью введения в зону повреждения особых веществ, например, полиэтиленгликоля (ПЭГ) [36]. соответствующие исследования провели две группы специалистов Техасского университета в Остине, одной из которых руководил Кристофер Спает (С.S. Spaeth), а другой — Джордж Биттнер (G.D. Bittner). В экспериментах на крысах они выяснили, что поврежденные отростки седалищного нерва грызунов быстрее срастаются в присутствии ионов кальция [37]. Использование антиоксидантов, таких как мелатонин и метиленовый синий стимулировали восстановление нейронов [38,39]. Была разработана технология использования фьюзогенов на основе полиэтиленгликоля [40].
Интересным примером использования современных технологий является случай 24-летней женщины, пострадавшей в результате скоростной лыжная авария. В этом случае спинномозговой рубец был иссечен, и в зазор установлена коллагеновая вставка. МРТ-томография показала, что в спинном мозге выросли новые аксоны и нервы.
В 2014 году польская команда сообщила о 38-летнем мужчине с травматическим разрезом спинного мозга на уровне грудного позвонка Т9. Через 2 года после травмы одна из обонятельных луковиц пациента была удалена и использована для получения культуры, содержащей клетки обонятельной оболочки и фибробласты обонятельного нерва. После резекции глиального рубца культивированные клетки трансплантировали в культю спинного мозга выше и ниже травмы, и в 8-миллиметровый промежуток, перекрытый четырьмя полосками аутологичного нерва. Пациент прошел интенсивную программу до и послеоперационной нейрореабилитации. Наблюдалось улучшение состояния пациента, частичное восстановление произвольных движений нижних конечностей и увеличение мышечной массы в левом бедре. Нейрофизиологические исследования подтвердили восстановление целостности кортикоспинальных путей и произвольный характер зарегистрированных мышечных сокращений [41].
В работе Bozkurt et al. (2010) показано, что имплантация прогениторных клеток, выделенных из спинного мозга на хитозановом матриксе способствует восстановлению спинномозговой травмы на крысах [42].
В области клеточных технологий сверхсложность выделения и культивирования клеток-предшественников олигодендроцитов делают актуальным получение индуцированных плюрипотентных глиальных клеток и создание тканеинженерныхк конструкций на матриксе с анизотропной морфологией (например, структурированный коллаген/желатин). Альтернативным подходом является снижение воспаления и фиброза за счет инъекции активно секретирующих паракринные факторы клеток — прежде всего МСК.