Хирурги провели операцию по восстановлению поврежденного спинного мозга у свиней, страдающих параличом. Для соединения разорванных нервных волокон был использован полимерный гель, обеспечивающий быстрое сращение. Уже через некоторое время животные стали проявлять стремление подняться на ноги, а спустя два месяца полностью оправились от травмы. В перспективе данная методика может лечь в основу оказания неотложной помощи при повреждениях нервов.

Повреждение спинного мозга у животных из класса млекопитающих практически всегда влечет за собой стойкий паралич. При разрыве длинных отростков нейронов, на месте травмы быстро формируется плотная соединительная ткань. Эта структура действует как барьер, препятствующий передаче нервного импульса. Таким образом, нарушается связь между головным мозгом и конечностями, что приводит к постоянной утрате двигательной функции.

Медицинская наука на протяжении многих лет занимается разработкой способов регенерации поврежденных нервов для преодоления рубцовой ткани. Для этого применяются стволовые клетки или медикаменты, стимулирующие рост тканей, однако этот процесс может занимать длительный период и не всегда приводит к положительному результату.

Альтернативный подход предлагают разработчики нейроинтерфейсов. Эти устройства фиксируют активность мозга и передают сигналы минуя область травмы, что позволяет восстановить двигательные функции практически сразу. При этом сама нервная ткань спинного мозга не регенерирует, а для применения метода требуется хирургическое вмешательство.

Определённые виды беспозвоночных обладают уникальной способностью к восстановлению поврежденных нервов: их нейронные выросты самостоятельно обнаруживают друг друга и срастаются, восстанавливая передачу импульсов без длительного процесса регенерации. Исследователи из Научно-исследовательского института скорой медицинской помощи им. П.А. Склифосовского поставили перед собой задачу воспроизвести этот природный феномен. В результате была разработана фьюзогенная смесь, основанная на полиэтиленгликоле и хитозане.

Морфологические особенности спинного мозга, система кровоснабжения и реакция организма на повреждения у свиней демонстрируют значительное сходство с таковыми у людей. В рамках исследования было установлено, может ли разработанный гель способствовать восстановлению двигательной функции после травмы позвоночника. опубликовали в журнале PLOS One.

В ходе эксперимента приняли участие пять животных. Под воздействием анестезии хирургом был произведен разрез спинного мозга у каждой свиньи. Экспериментальный состав наносился сразу же в область разреза трем животным, при этом позвоночник надежно фиксировался с помощью металлических винтов и стержней. Две особи были включены в контрольную группу – их позвонки также стабилизировали, однако полимерное вещество не применялось. После хирургического вмешательства всем участникам проводились массажные процедуры ног и электростимуляция мышц.

Заметные различия проявились довольно быстро даже при небольшом количестве испытуемых: у свиней, которым был введен полимерный гель, чувствительность кожи восстановилась уже через 48 часов. К пятому дню они смогли контролировать функцию мочевого пузыря. Через шестьдесят дней все три особи демонстрировали способность самостоятельно стоять и уверенно передвигаться на четырех конечностях. Животные из контрольной группы без применения гелевой терапии остались с признаками паралича.

С помощью микроскопического анализа были детально рассмотрены образцы тканей животных. В группе сравнения специалисты обнаружили обширные рубцовые образования, заполненные жидкостью кисты и нежизнеспособные нервные структуры. При изучении тканей особин, прошедших лечение, ученые отметили наличие плотных нервных связей, пронизывающих область разреза. Восстановление двигательных функций стало возможным благодаря быстрому физическому соединению нейронов под воздействием гелеобразной субстанции, поскольку самостоятельное восстановление требует значительно больше времени.

Предложенная методика имеет существенные ограничения. Прежде всего, спинной мозг был травмирован посредством хирургического рассечения. В практических же ситуациях при повреждениях спинномозговой нервной системы наблюдается его сдавливание и разрывы непредсказуемого характера; восстановление подобных дефектов представляется гораздо более сложной задачей.

Кроме того, полимер эффективен только в течение первых часов после травмы, до формирования шрама. Это принципиально переосмысляет подход к лечению повреждений спинного мозга, сдвигая акцент с длительного восстановления на оперативное восстановление тканей.

Положительный эффект, полученный при испытаниях на свиньях, продемонстрировал потенциал фьюзогенной терапии для применения у крупных млекопитающих. До начала клинических исследований на людях исследователям и врачам предстоит пройти долгий путь.

Если развитие технологии пойдет благоприятным путем, она может послужить фундаментом для создания совершенно нового подхода к оказанию неотложной медицинской помощи. Специалисты получат возможность непосредственно при проведении спасательных работ вводить полимерный препарат пациентам, тем самым сохраняя целостность нервных волокон до того, как пострадавшего доставят в больницу.