Введение к работе
Актуальность темы исследования
Ишемический инсульт – одна из важнейших причин заболеваемости, инвалидизации и смертности населения во всем мире.
Смертность от ишемического инсульта в России одна из самых высоких (Гусев Е.И., Скворцова В.И., Стаховская Л.В., 2007). В течение первого месяца показатель летальности при ишемическом инсульте составляет 28-35%. В течение последующих 5 лет 45-60% больных, выживших в остром периоде, умирают от повторных инсультов. До 60% больных после ишемического инсульта становятся тяжелыми инвалидами, 30% имеют стойкие резидуальные изменения и только 10% возвращаются к полноценной жизни. Вследствие этого резко ухудшается качество жизни не только больного, но и проживающих с ним родных и близких. Кроме того, государство несет экономические и финансовые потери из-за сокращения национального валового продукта, недополученного вследствие убыли заболевших инсультом в трудоспособном возрасте, а также затрат на медико-социальную поддержку инвалидов (Скворцова В.И., Стаховская Л.В., Пряникова Н.А., 2006).
Актуальность поиска препаратов, обладающих нейропротективным действием в условиях ишемии головного мозга, а также регенераторно-репаративных технологий не вызывает сомнения.
Однако на сегодняшний день нейропротекторные препараты, испытанные в клинических исследованиях, оказались недостаточно эффективными (Wahlgren NG, Ahmed N., 2004). Поэтому разработка новых подходов к терапии и профилактике инсульта является важной задачей медицины.
Многочисленные экспериментальные работы посвященные изучению возможностей клеточной терапии в лечении цереброваскулярных заболеваний внушают большие надежды. В связи с этим, использование возможностей регенеративной медицины и, в частности, клеточной терапии как метода, стимулирующего структурно-функциональное восстановление ЦНС, является чрезвычайно актуальным, а дальнейшее исследование механизмов действия стволовых клеток приобретает особую научно-практическую значимость (Ярыгин В.Н., Ярыгин К.Н. и др., 2007; A.I. Caplan, D.P. Lennon et. al, 2010).
Цель исследования:
Провести сравнительный анализ двух моделей острой фокальной ишемии головного мозга у крыс и оценить возможность их использования для изучения терапевтической эффективности мезенхимальных стволовых клеток (МСК) с использованием магнитно-резонансной томографии (МРТ) и гистохимических показателей.
Задачи исследования:
-
Сопоставить клинические, МРТ и гистохимические показатели двух экспериментальных моделей острой фокальной ишемии головного мозга у крыс: модель электрокоагуляции средней мозговой артерии (СМА) и модель эндоваскулярной окклюзии СМА с контролируемой длительностью реперфузии.
-
Оптимизировать протокол исследования терапевтической эффективности МСК на экспериментальных моделях фокальной ишемии головного мозга.
-
Оптимизировать МРТ исследование и способы анализа получаемых изображений для оценки тканевых изменений при острой фокальной ишемии головного мозга.
-
Оценить эффекты МСК при разных способах их введения на выраженность неврологических проявлений и на динамику объема очага церебрального ишемического поражения с помощью прижизненной МРТ-морфометрии.
Научная новизна
Усовершенствована эндоваскулярная модель фокальной ишемии головного мозга для ее использования при изучении патогенеза ишемического инсульта, проведения доклинических исследований новых методов реперфузионной, нейропротективной и регенераторно-репаративной терапии.
Проведен мультипараметрический анализ двух экспериментальных моделей фокальной ишемии головного мозга, впервые продемонстрированы характер и частота интра-/постоперационных осложнений. Отмечены положительные характеристики эндоваскулярной модели фокальной ишемии головного мозга.
Изучен процесс формирования зоны инфаркта головного мозга у крыс по данным динамического МРТ исследования с использованием различных режимов сканирования.
Впервые показано положительное влияние терапии МСК, выделенных из плаценты человека, на восстановление нарушенных неврологических функций и поведения животных, достоверное уменьшение зоны ишемического поражения головного мозга, по данным нейровизуализации, при экспериментальной ишемии головного мозга у крыс.
Впервые выявлена стимуляция эндогенного нейрогенеза под влиянием интацеребрального и системного введения МСК крысам с моделью фокальной ишемией головного мозга. Установлен факт дифференцировки МСК, выделенных из плаценты человека, в нейрональном направлении при экспериментальной ишемии головного мозга (визуализация скопления МСК экспрессирующих человеческий нейрональный белок NeuN).
Проведена оценка эффективности методики мечения МСК магнитными флуоресцирующими микрочастицами для визуализации миграции данных клеток после их трансплантации животным. Установлено, что метод нагрузки МСК магнитными микросферами диаметром 0,96 мкм с флуоресцентной меткой Dragon Green пригоден для прижизненного исследования миграции стволовых клеток при проведении МРТ.
Показано, что использование МРТ режима Т2* ВИ на основе градиентного эха позволяет проследить миграцию трансплантированных МСК меченных магнитными микросферами с флуоресцентной меткой, что подтверждено иммуногистохимическим анализом.
Научно-практическая значимость:
Разработаны практические рекомендации по усовершенствованию экспериментальной эндоваскулярной модели фокальной ишемии головного мозга.
Уточнены характер и динамика развития тканевых изменений в зоне ишемического поражения головного мозга при двух экспериментальных моделях острой фокальной ишемии мозга у крыс, что позволяет рекомендовать модель с эндоваскулярной окклюзией СМА для дальнейшего использования при изучении патогенеза и доклинической оценке терапевтической эффективности новых способов лечения ишемического инсульта.
Обоснована необходимость, при проведении МРТ исследования в острейшем периоде фокальной ишемии головного мозга у крыс, измерения вычисленного коэффициента диффузии (ВКД) и его сопоставления с другими показателями, влияющими на спин-спиновую (Т2) релаксацию.
Выработаны методические рекомендации по культивированию и нагрузке парамагнетиком МСК выделенных из плаценты человека в условиях in vitro.
Отработан протокол исследования эффективности и безопасности клеточных продуктов при экспериментальном ишемическом инсульте у крыс.
Внедрение в практику:
Оптимизация протокола МРТ исследования и способы анализа получаемых изображений, включая режим ДВИ с последующим измерением ВКД для оценки тканевых изменений в острейшем периоде фокальной ишемии головного мозга, используются в работе Центра магнитной томографии и спектроскопии МГУ им. М.В.Ломоносова и внедрены в практику ГКБ №31 в работу неврологического и нейрореанимационного отделений.
Апробация работы: Основные положения диссертации доложены на 9ом международном семинаре по магнитному резонансу (г. Ростов-на-Дону, 2008 г.); научно-практической конференции «Медико-биологические науки для теоретической и клинической медицины» (г. Москва, 2008 г.); итоговой конференции по результатам выполнения мероприятий за 2008 г. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 г.г.» (г. Москва, 2008 г.); 6ом Всемирном конгрессе по инсульту (г. Вена, 2009 г.); 2ой ежегодной европейской конференции «Stem Cells & Regenerative Medicine» (г. Эдинбург, 2009 г.); Российской научно-практической конференции «Нарушения мозгового кровообращения: диагностика, профилактика, лечение» (г. Пятигорск, 2010 г.); 14ом Европейском Конгрессе Федерации Неврологических Обществ (Швейцария, Женева, 2010 г.).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ.
Диссертация апробирована на совместной научно-практической конференции кафедры фундаментальной и клинической неврологии и нейрохирургии МБФ ГОУ ВПО РГМУ Росздрава и сотрудников неврологического и нейрореанимационного отделений ГКБ № 31.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов исследований, обсуждения результатов, выводов и списка литературы, благодарности. Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц и проиллюстрирована 40 рисунками. Список литературы включает 21 источник отечественной и 127 источников зарубежной литературы.
![Структура и эффективность терапии симптоматических и криптогенных парциальных эпилепсий у взрослых [Электронный ресурс]](/i/i/4341/176862.png "Структура и эффективность терапии симптоматических и криптогенных парциальных эпилепсий у взрослых [Электронный ресурс] Котов Алексей Сергеевич")
