Δημιουργία ικριώματος από ανθρώπινο ομφάλιο λώρο για την αποκατάσταση δυσλειτουργικών του περιφερικού νευρικού συστήματος

Abstract

One of the biggest challenges in surgery is the restoration of the peripheral nerves. Despite the great advances in microsurgery in cases where there is a gap between the nerve stumps, complete recovery of nerve function has not been achieved. In such lesions, the use of nerve conduit is necessary for bridging the gap between the nerve stumps. A wide variety of biomaterials are being used to promote functional recovery of injured nerves, such as autologous nerve graft, synthetic materials that are non-biodegradable, or biodegradable, natural materials such as collagen, chitosan, and keratin. Furthermore, various tissues of non-neural origin such as vessels, muscles, and intestine submucosa, have been used as nerve conduits. The aim of this study is to accomplish a successful decellularization of the human umbilical artery (hUA) and then its use as a nervous guide.Initially, the hUAs were decellularized, with the use of hypertonic solutions and detergents. Subsequently, evaluation of the decellularization performed, with the use of histological stains, DNA quantification and cytotoxicity analysis. Furthermore, a segmental peripheral nerve injury created in 24 Sprague–Dawley rats. The animals were organized into three experimental groups with different forms of repair: autologous nerve graft (n = 12), decellularized hUA (n = 12), de-cellularized hUA in combination with PRP (n = 12).For functional recovery evaluation, sciatic faction index and gastrocnemius muscle weight ratio estimated. For the nerve fibre regeneration evaluation, nerve morphometry and immunohistochemistry analysis performed. According to the results of this study, the hUA can support the proliferation of regenerated nerve fibers in a 10 mm nerve gap. Additionally, the combination of hUA and PRP, have the same results using an autologous nerve graft.

Μια από της μεγαλύτερες προκλήσεις της χειρουργικής είναι η αποκατάσταση διατμηθέντων περιφερικών νευρών. Παρά τη μεγάλη πρόοδο στη μικροχειρουργική στις περιπτώσεις που υπάρχει κενό μεταξύ των κολοβωμάτων του διατμηθέντος νεύρου, η πλήρης αποκατάσταση παραμένει ζητούμενο. Για την αποκατάσταση τέτοιων βλαβών, είναι απαραίτητη η εφαρμογή νευρικών οδηγών ώστε να γεφυρωθεί το κενό μεταξύ των κολοβωμάτων. Ως νευρικοί οδηγοί έχουν χρησιμοποιηθεί αυτόλογα νευρικά μοσχεύματα, συνθετικά υλικά μη βιοαποικοδο-μήσιμα ή βιοαποικοδομήσιμα, φυσικά υλικά όπως το κολλαγόνο, η χιτοζάνη και η κερατίνη. Ακόμα ως νευρικοί οδηγοί έχουν χρησιμοποιηθεί διάφοροι ιστοί μη νευ-ρικής προέλευσης όπως αγγεία, μύες και ο υποβλεννογόνος του εντέρου. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η επιτυχής αποκυτταροποίηση της ανθρώπινης ομφάλιας αρτηρίας και στη συνέχεια η χρήση της ως νευρικός οδηγός. Αρχικά αποκυτταροποιήθηκαν n= 25 ομφάλιες αρτηρίες με τη χρήση υπέρτονων διαλυμάτων και απορρυπαντικών. Ακολούθησε η αξιολόγηση της αποκυτταροποίησης με τη χρήση ιστολογικών χρώσεων, ποσοτικοποίηση του DNA που παραμένει μετά την αποκυτταροποίηση και τέλος πραγματοποιήθηκε έλεγχος κυτταροτοξικότητας. Στη συνέχεια οι ΑΟΑ χρησιμοποιήθηκαν ως νευρικοί οδηγοί σε μοντέλο ισχιακού τραύματος σε επίμυ με έλλειμμα 10 mm. Οι επίμυες καταμε-ριστήκαν σε τρεις διαφορετικές ομάδες: ομάδα control n= 12 που ως νευρικός οδηγός χρησιμοποιήθηκε αυτόλογο ισχιακό νεύρο, η ομάδα ΑΟΑ n= 12 που χρη-σιμοποιήθηκαν ΑΟΑ, και η ομάδα ΑΟΑ+PRP n= 12 που χρησιμοποιήθηκαν ΑΟΑ που στο εσωτερικό τους εγχύθηκε ενεργοποιημένο PRP. Για την αξιολόγηση της νευρικής αποκατάστασης εφαρμόστηκε η δοκιμασία της ανάλυσης βαδίσματος και ο υπολογισμός του δείκτη λειτουργικότητας του ισχιακού νεύρου. Επιπλέον πραγματοποιήθηκε μορφομετρική και ανοσοϊστοχημική ανάλυση του ισχιακού νεύρου, καθώς επίσης υπολογίστηκε ο λόγος διατήρησης μυϊκής μάζας. Το συμπέρασμα της παρούσας διατριβής είναι ότι η ΑΟΑ μπορεί να υπο-στηρίξει την επιμήκυνση των αναγεννηθέντων νευρικών ινών σε νευρικό έλλειμμα 10 mm. Ωστόσο υστερεί σε σχέση με τη χρήση αυτόλογου νεύρου ως νευρικός οδηγός. Αντίθετα όταν η ΑΟΑ συνδυάστηκε με PRP είχε εξίσου καλά αποτελέσματα με τη χρήση αυτόλογου νεύρου.