Наукові конференції, Научные конференции » Науковий потенціал 2014 (25-27.03.2014р.) » кандидат медичних наук, Корсак А. В. ІМУНОГІСТОХІМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА АСТРОЦИТІВ РУХОВОГО ЦЕНТРУ ТРАВМОВАНОГО СІДНИЧНОГО НЕРВА ЗА УМОВ ВПЛИВУ ВИСОКОЧАСТОТНОГО ЕЛЕКТРОХІРУРГІЧНОГО ІНСТРУМЕНТУ

кандидат медичних наук, Корсак А. В. ІМУНОГІСТОХІМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА АСТРОЦИТІВ РУХОВОГО ЦЕНТРУ ТРАВМОВАНОГО СІДНИЧНОГО НЕРВА ЗА УМОВ ВПЛИВУ ВИСОКОЧАСТОТНОГО ЕЛЕКТРОХІРУРГІЧНОГО ІНСТРУМЕНТУ

Категорія: Науковий потенціал 2014 (25-27.03.2014р.), Медицина

УДК 616.72:577-024::(616-009+616-003)

 

ІМУНОГІСТОХІМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА АСТРОЦИТІВ РУХОВОГО ЦЕНТРУ ТРАВМОВАНОГО СІДНИЧНОГО НЕРВА ЗА УМОВ ВПЛИВУ ВИСОКОЧАСТОТНОГО ЕЛЕКТРОХІРУРГІЧНОГО ІНСТРУМЕНТУ

кандидат медичних наук, Корсак А. В.

Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Україна, Київ

 

Розроблена нова експериментальна модель з’єднання тканин в ділянці травми периферійного нерва методом електрозварювання. Був застосований імуногістохімічний метод дослідження, який дозволив вивчити картину змін астроцитів рухового сегментарного центру травмованого сідничого нерва та астроцитів рухового центру травмовоного сідничого нерву за умов впливу високочастотної-зварювальної технології (ВЧ-зварювальної) на 3му та 12му тижнях після пошкодження. На всіх термінах після пошкодження нерва у його руховому сегментарному центрі відбувається активація астроцитів, яка виражена менше у тварин, оперованих за новою методикою, що свідчить про позитивний вплив ВЧ-зварювальної технології на регенерацію

Ключові слова: астроцит, руховий центр, периферійний нерв, травма, високочастотна-електрозварювальна технологія

 

Корсак А. В. Иммуногистохимическая характеристика астроцитов двигательного центра травмированного седалищного нерва при условиях воздействия высокочастотного электрохирургического инструмента / Национальный медицинский университет имени А. А. Богомольца. Украина, г. Киев

Разработана новая экспериментальная модель соединения тканей в области травмы периферического нерва методом электросварки. Был использован иммуногистохимический метод исследования, который позволили изучить картину изменений астроцитов двигательного центра травмированного седалищного нерва и астроцитов двигательного центра травмированного седалищного нерва в условиях применения високочастотной сварочной технологии. На всех сроках после повреждения нерва в его двигательном сегментарном центре происходит активация астроцитов, которая меньше выражена у животных, которые оперированы по новой методике, что свидетельствует про позитивное влияние ВЧ-електросварочной технологии на регенерацию.

Ключевые слова: астроцит, двигательный центр, периферический нерв, травма, високочастотная-електросварочная технология.

 

Korsak A. V. Astrocyte immunohistochemical characteristics of injured sciatic nerve motor center in high frequency electrosurgical instrument application conditions / Bogomolets national medical university, Ukraine, Kyiv

A new experimental model for electrosurgical tissue connection in peripheral nerve injury site was designed. In current study immunohistochemical investigation method was used. Astrocytes morphological picture was studied in conditions of sciatic nerve transection and transection with stumps connection by high-frequency electrosurgical instrument application.

We observed astrocyte activation in proper segmental motorium center at all terms after sciatic nerve injury. Thus, motorium center astrocytes are remaining less activated in groups with electrosurgical application that indicates to positive influence on regeneration.

Key words: Astrocyte, motorium center, peripheral nerve injury, high-frequency electrosurgery.

 

Вступ

На сучасному рівні широко в медичній практиці застосовується високочастотна електрохірургія. Дія високочастотних електрохірургічних приладів (ЕХВЧ — приладів) пояснюється тим, що у разі високої потужності струму виникає інтенсивне локальне виділення тепла, що передається тканині. Високочастотні-електрозварювальні технології з використанням ЕКВЗ – 300 «ПАТОНМЕД», що дозволяють проводити зварювання живих тканин, з успіхом використовуються у багатьох сферах медицини, але дія на нервову тканину до цього часу не визначена.

Під час оперативного втручання на травмованому периферійному нерві, по запропонованій нами методиці, вплив ЕКВЗ – 300 «ПАТОНМЕД» реалізується безпосередньо в ділянці травми, де формується регенераційна неврома. Від стану останньої залежить якість відновлення нервового стовбура та функціїї денервованих органів. На пошкодження сідничого нерва та формування регенераційної невроми реагує його руховий сегментарний центр. Останній включає в себе ділянку передніх рогів попереково-крижового відділу спинного мозку. В цьому місці відбувається взаємодія перекаріонів ушкоджених нейронів з мікрооточенням, що складається з різних клітин: олігодендроцитів, астроцитів та мікросудин. Успіх регенерації периферійного нерва залежить від здатності нейронів залишатись життєздатними після травми. Життєздатність таких нейронів залежить від відсутності перешкод для росту аксонів та їх мієлінізації, ефективності транспорту нейротрофічних факторів в аксон та ретроградного транспорту[1,5]. Значну роль у підтримці діяльності як ушкоджених так і не ушкоджених нейронів відіграють астроцити, які забезпечують нейрон енергетичним субстратом, беруть участь в обміні речовин та захисних реакціях[2,3,4].

Враховуючи існуючий тісний взаємозв'язок процесів, що відбуваються у руховому центрі та процесів, що відбуваються у регенераційній невромі травмованого периферійного нерва, важливим є дані про характер змін у руховому сегментарному центрі при використанні ЕХВЧ-приладів під час оперативних втручань на травмованому периферійному нерві.

Імуногістохімічний метод дослідження дає можливість віддиференціювати клітинні популяції мікрооточення перікаріонів нейронів та оцінити процеси їх взаємодії у руховому сегментарному центрі травмованого периферійного нерва.

Метою нашого дослідження буловивчення характеристики астроцитів рухового сегментарного центру під час процесу регенерації травмованого сіничого нерва за умов впливу високочастотного електрохірургічного інструменту.

Об’єкт і методи дослідження

Було вивчено рухові сегментарні центри сіднічних нервів щурів (n=20) на 3 та 12 тижнях після операції відтворення моделі стандартної травми периферійного нерва з подальшим відновленням цілісності стовбура за допомогою епіневрального шва (IІІ група) та після оперативного лікування травми нерва за запропонованою нами методикою безшовного з'єднання ушкодженого епіневрію з метою відновленням цілісності стовбура (ІI група) за допомогою ВЧ-електрозварювальної технології з використанням ЕКВЗ – 300 «ПАТОНМЕД». Контролем (I група) були псевдооперовані щури (n=5). Зразки фіксували у 10% нейтральному забуференому формаліні із подальшою проводкою та заливкою у парафін за стандартною методикою. Імуногістохімічне дослідження проводилося з використанням моноклональних антитіл, за допомогою яких ідентифікували астроцити (GFAP, LabVision) Іммуногістохімічна характеристика астроцитів рухового сегментарного центру вивчалась на тонких зрізах, препарати яких фотографували за допомогою цифрової камери та мікроскопу «Olympus». Серед морфологічних показників оцінювалась експресія гліального фібрілярного кислого білка (ГФКБ) шляхом кількісного та якісного аналізу. Кількісну оцінку експресії маркеру ГФКБ проводили шляхом визначення оптичної щільності за допомогою системи аналізу зображення з використанням програми ImageJ ver.1.45 (NationalInstitutesofHealth, USA).

Математичну обробку результатів проводили за допомогою стандартних методів варіаційної статистики. Достовірність відмінності результатів оцінювали за допомогою непараметричного U критерію Манна-Уитні (“Statistica 10.0”).

Результати дослідження

За даними імуногістохімічного аналізу препаратів контрольної групи псевдооперованих тварин в руховому сегментарному центрі периферійного нерва спостерігається низький рівень експресії ГФКБ. Практично всі астроцити цієї групи тварин лежать окремо, впорядковано, мають відносно вірну зірчасту форму, тонкі відростки, що практично не галузяться, інтенсивність кольору низька.

У тварин 3ї експериментальної групи, за даними імуногістохімії в ділянці рухового сегментарного центру травмованого периферійного нерву на 3му тижні післяопераційного періоду підвищена кількість імунопозитивних астроцитів у порівнянні з контролем, вони лежать окремо, розподілені відносно рівномірно, їх тіла помірно гіпертрофовані та деформовані, відростки галузяться, потовщені та подовжені; інтенсивність кольору більш насичена ніж в контролі. На 12 тижні післяопераційного періоду у цієї групи тварин відмічено приріст кількості імунопозитивних астроцитів, останні втрачають свою впорядкованість, утворюють групи, їх тіла виглядають значно гіпертрофованими та деформованими, відростки значно розгалужені, потовщені та довгі, іноді зустрічається їх фрагментація; інтенсивність кольору висока.

За даними імуногістохімічного аналізу препаратів у тварин 2ї експериментальної групи в ділянці рухового сегментарного центру травмованого периферійного нерву на 3му тижні післяопераційного періоду також підвищена кількість імунопозитивних астроцитів, але у меньшому ступені ніж у 3й групі тварин та розподілені вони більш рівномірно, їх тіла слабко гіпертрофовані та не деформовані, відростки незначно потовщені, подовжені та слабко галузяться; інтенсивність кольору більш насичена ніж в контролі, але незначно. На 12 тижні післяопераційного періоду у цієї групи тварин теж відмічено приріст кількості імунопозитивних астроцитів, останні практично не втрачають свою впорядкованість,тіла виглядають значно гіпертрофованими але практично не деформовані, відростки потовщені, галузяться, фрагментація їх не зустрічається; інтенсивність кольору висока.

За даними морфометричного аналізу препаратів рухового сегментарного центру травмованого периферійного нерву обох експериментальних груп тварин ГФКБ експресується в астроцитах з різним ступенем інтенсивності; інтенсивність експресії залежить від терміну післяопераційного періоду. В обох експериментальних групах тварин 3тиждень післяопераційного періоду характеризується підвищенням рівня ГФКБ в ділянці рухового сегментарного центру травмованого периферійного нерву на 12,39 % (р<0,05) у 2й групі тварин та на 20,71 % (р<0,05) у 3й групі відповідно, у порівнянні з контролем. У тварин обох експериментальних груп 12й тиждень характеризувався вираженою позитивноюдинамікою рівня експресії ГФКБ в ділянці рухового сегментарного центру травмованого периферійного нерву, де зафіксовано підвищення показників на 23,61 % (р<0,05) у 2й групі тварин та на 31,44 % (р<0,05) у 3й групі відповідно, у порівнянні з контролем; крім того, ми спостерігали ріст показника на 12 тижні післяопераційного періоду на 9,08 % (р<0,05) у 2й групі тварин та 8,16 % (р<0,05) у 3й групі тварин відповідно у порівнянні з 3 тижнем післяопераційного періоду.

Виявлено достовірну різницю показників інтенсивності реакції між 2ю та 3ю експериментальними групами тварин у терміні 3 та 12 тижнів післяопераційного періоду.

В динаміці експерименту у всіх термінах післяопераційного періоду рівень експресії ГФКБ в ділянці рухового сегментарного центру травмованого периферійного нерву достовірно меньше у тванин 2ї групи у порівнянні з тваринами 3ї групи, що складає у термін 3 тижні 6,89 % (р<0,05) , а у термін 12тижнів 5,96 % (р<0,05) відповідно.

Виявлена нами позитивна динаміка інтенсивності експресії ГФКБ у зв'язку з підвищенням терміну післяопераційного періоду в обох експериментальних групах тварин та наявність достовірної різниці показників інтенсивності реакції між 2й та 3й експериментальними групами у всіх термінах післяопераційного періоду свідчить, що наявна реакція астроцитів на пошкодження периферійного нерва, яка менш виражена у тварин 2ї експериментальної групи. Нами встановлено, що реакція астроцитів на пошкодження периферійного нерва в обох експериментальних групах полягає тільки в їх активації яка має прояв, як гіпертрофія тіл та відростків астроцитів; утворення грубого гліального рубця відсутнє. Гіпертрофія тіл та відростків астроцитів вказує на підвищення метаболічних процесів цих клітин з метою підтримки життєдіяльності пошкоджених нейронів.

Висновки

Таким чином, можна припустити, що зниження інтенсивності експресії ГФКБ у тварин 2ї групи у порівнянні з 3ю у всіх термінах післяопераційного періоду, вказує на більш високу здатність до виживання нейронів 2ї групи, що може бути повязано з покращенням відновлення нервового стовбура за умов використання ВЧ-електрозварювальної технології під час оперативного лікування травмованого периферійного нерва.

Збільшення інтенсивності експресії ГФКБ в динаміці експерименту в залежності від терміну післяопераційного періоду, можна пояснити поліморфізмом функцій астроцитів, які відіграють важливу роль, завдяки продукції біологічно активних факторів, в підтримці процесу мієлінізації, що активно відбувається в термін 12 тижнів після травмування периферійного нерва, а зниження інтенсивності експресії ГФКБ у тварин 2ї групи у порівнянні з 3ю в цей термін може бути повязано з прискоренням процесу регенерації в тому числі і мієлінізації завдяки використанню ВЧ-електрозварювальної технології.

 

Література:

1. Челышев Ю. А. Стимуляция регенерации периферического нерва лекарственными средствами / Ю. А. Челышев, Р. Х. Хафизова, И. С. Рагинов, А. Ю. Вафин // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2000. Т. 63, №4. С. 17-19.

2. Garrison C.J. Staining of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in lumbar spinal cord increases following a sciatic nerve constriction injury / C.J. Garrison, P.M. Dougrerty, K.C. Kajander and S.M. Carlton // Brain Research. 1991. Vol. 565. P. 1 - 7.

3. Aldskogius H. Central neuron-glial and glial-glial interactions following axon injury / H. Aldskogius, E. N. Kozlova // Progress in Neurobiology. 1998. Vol. 55. P. 1-26.

4. Dallo J. Differential astroglial responses in the spinal cord of rats submitted to a sciatic nerve double crush treated with local injection of cultured Schwann cell suspension or lessioned spinal cord extract. Implications on cell therapy for nerve repair. / J. Dallo, B. Reichert, J. Valladao, C. Silva, B. Aperecida de Luca, B. Levy, G. Chadi // Acta Cirurgica Brasileira. 2007. Vol. 22, No 6. P. 485-494.

5. Johnson E.O. Regeneration and repair of peripheral nerves / E. O. Johnson, A. B. Zoubos, P. N. Soucacos // Injury, Int. J. Care Injured. 2005. Vol. 365. P. 524-529.

 

References:

1. Chelyshev Yu. Peripheral nerve regeneration stimulation by various pharmacological substances / Yu. Chelyshev, R. Khafisyanova, I. Raginov, A. Vafin // Experimental and clinical pharmacology. 2000. Vol. 63, No 4. P. 17-19.

2. Garrison C.J. Staining of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in lumbar spinal cord increases following a sciatic nerve constriction injury / C.J. Garrison, P.M. Dougrerty, K.C. Kajander and S.M. Carlton // Brain Research. 1991. Vol. 565. P. 1 - 7.

3. Aldskogius H. Central neuron-glial and glial-glial interactions following axon injury / H. Aldskogius, E. N. Kozlova // Progress in Neurobiology. 1998. Vol. 55. P. 1-26.

4. Dallo J. Differential astroglial responses in the spinal cord of rats submitted to a sciatic nerve double crush treated with local injection of cultured Schwann cell suspension or lessioned spinal cord extract. Implications on cell therapy for nerve repair. / J. Dallo, B. Reichert, J. Valladao, C. Silva, B. Aperecida de Luca, B. Levy, G. Chadi // Acta Cirurgica Brasileira. 2007. Vol. 22, No 6. P. 485-494.

5. Johnson E.O. Regeneration and repair of peripheral nerves / E. O. Johnson, A. B. Zoubos, P. N. Soucacos // Injury, Int. J. Care Injured. 2005. Vol. 365. P. 524-529.

 

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:
Коментар:
Введите код: *

Карта сайту

^