ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ ДЕФЕКТОВ НЕРВОВ С ПОМОЩЬЮ КОНДУИТОВ


Тутуров А.О. Пятин В.Ф. Сергеев С.М.

Аннотация


Кондуит – цилиндрический проводник, используемый для восстановления посттравматических протяженных дефектов нервов путем направления регенерации нервных волокон в его полости от проксимального конца нервного ствола к дистальному.

Цель работы – выявить перспективные направления для дальнейших исследований и определить свойства идеального кондуита.

Материалы. Проанализированы основные исследования в области восстановления нервов с помощью кондуитов, опубликованные с 1891 года по 2017 год, для описания истории развития методов их изготовления и применения. Для четкой структуризации, максимально краткого и информативного изложения полученных данных результаты анализа распределены по четырем направлениям. Каждое из них включает описание определенного свойства идеального кондуита и содержит очерк о наиболее современных технологиях, отражающих суть представленного признака.

Результаты. Большинство исследователей стремятся ускорить регенеративные процессы и увеличить размеры восстанавливаемого диастазанервных стволов в своих разработках. На современном этапе развития технологий данные проблемы уже нашли свое решение, но условия регенерации нервной ткани всё еще слишком гетерогенны, чтобы создать возможность полного восстановления структуры и функций нервных волокон.

Вывод. В настоящее время стоит больше внимания уделять формированию кондуита и его внутренней среды, максимально приближенных к морфологии и физиологии нерва, путем создания близких аналогов нервной ткани, а не попытками ее замещения.


Ключевые слова


перспективы развития; повреждение нерва; кондуиты; аксоногенез

Полный текст:

Full Text PDF Full Text HTML Full Text HTML (English)

Литература


Callaghan BC, Cheng HT, Stables CL, Smith AL, Feldman EL. Diabetic neuropathy: clinical manifestations and current treatments. The Lancet Neurology. 2012; 11(6): 521–534. DOI: 10.1016/s1474-4422(12)70065-0

Esquenazi Y, Park SH, Kline D.G., Kim DH. Surgical management and outcome of iatrogenic radial nerve injection injuries. ClinNeurolNeurosurg. 2016; 142: 98-103. DOI: 10.1016/j.clineuro.2016.01.014

Isaacs J, Browne T. Overcoming short gaps in peripheral nerve repair: conduits and human acellular nerve allograft. Hand(N Y). 2014; 9(2):131–137. DOI: 10.1007/s11552-014-9601-6

Nishioka K., Fujimaki M., Kanai K., Ishiguro Y, Nakazato T, Tanaka R, et al. Demyelinating peripheral neuropathy due to renal cell carcinoma. InternMed. 2017; 56(1):101-104. DOI: 10.2169/internalmedicine.56.7578

Saadat S, Eslami V, Rahimi-Movaghar V. The incidence of peripheral nerve injury in trauma patients in Iran. Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2011; 17(6):539–544. DOI:10.5505/tjtes.2011.75735

Van den Berg B, Walgaard C, Drenthen J, Fokke C, Jacobs BC, van Doorn PAl. Guillain-Barre syndrome: pathogenesis, diagnosis, treatment and prognosis. Nature Reviews Neurology. 2014; 10(8): 469–482. DOI:10.1038/nrneurol.2014.121

Hao Y, Collins C. Intrinsic mechanisms for axon regeneration: insights from injured axons in Drosophila. Curr Opin Genet Dev. 2017; 44: 84-91. DOI: 10.1016/j.gde.2017.01.009

Scheib J, Hoke A. Advances in peripheral nerve regeneration. Nature Reviews Neurology. 2013; 9(12): 668–676. DOI:10.1038/nrneurol.2013.227

Bhangra KS, Busuttil F, Phillips JB, Rahim AA. Using stem cells to grow artificial tissue for peripheral nerve repair. Stem Cells International. 2016; 1-18. DOI: 10.1155/2016/7502178

Lin MY, Manzano G, Gupta R. Nerve allografts and conduits in peripheral nerve repair. Hand Clinics. 2013; 29(3): 331–348. DOI: 10.1016/j.hcl.2013.04.003

Gaudin R, Knipfer C, Henningsen A, Smeets R, Heiland M, Hadlock T. Approaches to peripheral nerve repair: generations of biomaterial conduits yielding to replacing autologous nerve grafts in craniomaxillofacial surgery. BioMed Research International. 2016; 1-18. DOI: 10.1155/2016/3856262

Arslantunali D, Dursun T, Yucel D, Hasirci N, et al. Peripheral nerve conduits: technology update. Medical Devices(Auckl). 2014; 7: 405–424. DOI: 10.2147/mder.s59124

Sergeev SM. Elimination of sciatic nerve diastase with autovenous implant and stimulation of axonogenesis. Morphology. 2006; 5: 80. Russian ( Сергеев С.М. Устранение диастаза седалищного нерва с помощью аутовенозного имплантата и стимуляции аксоногенеза // Морфология. 2006. № 5. С. 80)

Tuturov AO. Current trends in the restoration of extended defects of nerves. Advancement of technologies of using the regenerative potential to nerve fibers, their nature, advantages and disadvantages. International Student Scientific Herald. 2017; 1:10-10. Russian ( Тутуров А.О. Современные тенденции в восстановлении протяжённых дефектов нервов. Развитие технологий использования регенераторного потенциала нервных волокон, их сущность, недостатки и преимущества // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 1. С. 10-10)

Kakinoki R., Nishijima N., Ueba Y, Oka M, Yamamuro T, Nakamura T. Nerve regeneration over a 25 mm gap in rat sciatic nerves usingtubes containing blood vessels: the possibility of clinical application. International Orthopaedics. 1997; 21(5): 332-336. DOI: 10.1007/s002640050179

Bale R. Ganglion block: when and how? Der Radiologe. 2015; 55(10): 886–895

Canty A J, Huang L, Jackson JS, Little GE, Knott G, Maco B, et al. In-vivo single neuron axotomy triggers axon regeneration to restore synaptic density in specific cortical circuits. Nat Commun. 2013; 4: 2038. DOI: 10.1038/ncomms3038

Kim JI, Hwang TI, Aguilar LE, Park CH, Kim CS. A controlled design of aligned and random nanofibers for 3D bi-functionalized nerve conduits fabricated via a novel electrospinning set-up. Scientific Reports. 2016; 6: 23761. DOI: 10.1038/srep23761

Berrocal YA, Almeida VW, Levi AD. Limitations of nerve repair of segmental defects using acellular conduits. J. Neurosurg. 2013; 119(3): 733–738. DOI: 10.3171/2013.4.jns121938

Wu R, Wang L, Chen F, Huang Y, Shi J, Zhu X, et al. Evaluation of artificial nerve conduit and autografts in peripheral nerve repair in the rat model of sciatic nerve injury. Neurol Res. 2016; 38(5): 461–466. DOI:10.1080/01616412.2016.1181346

Deumens R, Bozkurt A, Brook GA. US Food and Drug Administration/Conformit Europe-approved absorbable nerve conduits for clinical repair of peripheral and cranial nerves. Commentary Annals of Plastic Surgery. 2010; 65(3): 371

Nguyen HT, Sapp S, Wei C, Chow JK, Nguyen A, Coursen J, et al. Electric field stimulation through a biodegradable polypyrrole-co-polycaprolactone substrate enhances neural cell growth. J. Biomed. Mater. Res. A. 2014; 102(8): 2554–2564. DOI: 10.1002/jbm.a.34925

Song J, Sun B, Liu S, Chen W, Zhang Y, Wang C, et al. Polymerizing pyrrole coated poly (l-lactic acid-co-+-caprolactone) (PLCL) conductive nanofibrous conduit combined with electric stimulation for long-range peripheral Nerve. Frontiers in Molecular Neuroscience. 2016; 9: 117. DOI:10.3389/fnmol.2016.00117

Pateman CJ, Harding AJ, Glen A, Taylor CS, Christmas CR, Robinson PP, et al. Nerve guides manufactured from photocurable polymers to aid peripheral nerve repair. Biomaterials. 2015; 49: 77-89. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.01.055

Hoffman-Kim D, Mitchel JA, Bellamkonda RV. Topography, cell response, and nerve regeneration. Annu Rev Biomed Eng. 2010; 12(1): 203–31. DOI: 10.1146/annurev-bioeng-070909-105351

Koppes RA, Park S, Hood T, Jia X, Abdolrahim Poorheravi N, et al. Thermally drawn fibers as nerve guidance scaffolds. Biomaterials. 2016; 81: 27-35. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.11.063

Nguyen L, Afshari A, Pollins AC, Cardwell N, Shack RB, Thayer WP. Porcine derived urinary bladder matrix conduits as a novel scaffold for peripheral nerve regeneration. PRS Global Open. 2016; 4(95): 219-220. DOI: 10.1097/01.gox.0000503191.46178.8b

Macewan MR, Zellmer ER, Wheeler JJ, Burton H, Moran DW. Regenerated sciatic nerve axons stimulated through a chronically implanted macro-sieve electrode. Frontiers in Neuroscience. 2016; 10: 557. DOI: 10.3389/fnins.2016.00557

Li BB, Yin YX, Yan QJ, Wang XY, Li SP. A novel bioactive nerve conduit for the repair of peripheral nerve injury. Neural Regen Res. 2016; 11(1): 150-155. DOI: 10.4103/1673-5374.175062

De Boer R, Knight AM, Borntraeger A, Hébert-Blouin MN, Spinner RJ, Malessy MJ, et al. Rat sciatic nerve repair with a poly-lactic-co-glycolic acid scaffold and nerve growth factor releasing microspheres. Microsurgery. 2011; 31(4): 293–302. DOI: 10.1002/micr.20869

Kimand J, Orkin S H. Embryonic stem cell-specific signatures in cancer: Insights into genomic regulatory networks and implications for medicine. Genome Med. 2011; 3(11): 75. DOI: 10.1186/gm291

Mathieu J, Zhang Z, Zhou W, Wang AJ, Heddleston JM, Pinna CM, et al. HIF induces human embryonic stem cell markers in cancer cells. Cancer Research. 2011; 71(13): 4640–4652. DOI: 10.1158/0008-5472.can-10-3320

Madduri S, Feldman K, Tervoort T, Papaloïzos M, Gander B. Collagen nerve conduits releasing the neurotrophic factors GDNF and NGF. Journal of Controlled Release. 2010; 143(2): 168-174. DOI:10.1016/j.jconrel.2009.12.017

Madduri S, Papaloizos M, Gander B. Synergistic effect of GDNF and NGF on axonal branching and elongation in vitro. Neuroscience Research. 2009; 65(1): 88–97. DOI: 10.1016/j.neures.2009.06.003

Xiao N, Le Q. Neurotrophic factors and their potential applications in tissue regeneration. Arch ImmunolTherExp (Warsz). 2016; 64(2):89–99. DOI: 10.1007/s00005-015-0376-4

Zhuang H, Bu S, Hua L, Darabi MA, Cao X, Xing M. Gelatin-methacrylamide gel loaded with microspheres to deliver GDNF in bilayer collagen conduit promoting sciatic nerve growth. International Journal of Nanomedicine. 2016; 11: 1383–1394. DOI:10.2147/ijn.s96324

Radtke C. Natural occurring silks and their analogues as materials for nerve conduits. Int. J. Mol. Sci. 2016; 17(10): 1754. DOI:10.3390/ijms17101754

Boeckstyns ME, Sørensen AI, Viñeta JF, Rosén B, Navarro X, Archibald SJ, et al. Collagen conduit versus microsurgical neurorrhaphy: 2-year follow-up of a prospective, blinded clinical and electrophysiological multicenter randomized, controlled trial. Hand Surg Am. 2013; 38(12): 2405-2411. DOI: 10.1016/j.jhsa.2013.09.038

Kehoe S, Zhang XF, Boyd D. FDA Approved guidance conduits and wraps for peripheral nerve injury: a review of materials and efficacy. Injury. 2012; 43(5): 553–572. DOI: 10.1016/j.injury.2010.12.030

Moore AM, Kasukurthi R, Magill CK, Farhadi HF, Borschel GH, Mackinnon SE. Limitations of conduits in peripheral nerve repairs. Hand. 2009; 4(2):1 80–186. DOI: 10.1007/s11552-008-9158-3

Cui Y, Lu C, Meng D, Xiao Z, Hou X, Ding W, et al. Collagen scaffolds modified with CNTF and bFGF promote facial nerve regeneration in minipigs. Biomaterials. 2014; 35(27): 7819–7827. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.05.065

Matsumine H, Sasaki R, Yamato M, Okano T, Sakurai H. A polylactic acid non-woven nerve conduit for facial nerve regeneration in rats. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 2012; 8(6): 454–462. DOI: 10.1002/term.1540

Niimi Y, Matsumine H, Takeuchi Y, Sasaki R, Watanabe Y, et al. Effectively axonal-supercharged interpositional jump-graft with an artificial nerve conduit for rat facial nerve paralysis. PRS Global Open. 2015; 3(6): e416. DOI: 10.1097/gox.0000000000000397


Статистика просмотров

Загрузка метрик ...

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.