Не всегда врачи могут сразу определить, приходится ли им иметь дело с полным либо с частичным повреждением. При частичном повреждении спинной мозг может передавать некоторые сигналы в головной мозг и наоборот, поэтому такие пациенты обладают некоторой чувствительностью и даже некоторыми моторными функциями ниже пораженной области.
Полное повреждение спинного мозга сопровождается полной или почти полной потерей моторной функции и чувствительности ниже области поражения. И хотя даже при тяжелой травме спинной мозг почти никогда не является полностью перерезанным, обширность повреждения приводит к тому, что восстановление пациента становится делом практически безнадежным. Во всяком случае, так считалось до сравнительно недавнего времени.
Несколько фактов
Больница Крейга в штате Колорадо, США, специализирующаяся на лечении и реабилитации пациентов с параличом, предлагает на своем сайте несколько фактов, позволяющих больным и их близким сориентироваться в новой для них реальности.
Вот они:
– Почти всегда остается надежда на восстановление по крайней мере некоторых из утраченных функций.
– При неполном параличе шансы восстановления выше. Анализ медицинской статистики штата Колорадо показал, что только 1 из 7 полностью парализованных после травмы пациентов смог добиться значительной степени восстановления движения. Для тех, кто сразу после травмы сохранил хотя бы слабую способность к движению конечностей, эта пропорция значительно выше: 3 из 4 таких пациентов добиваются существенных улучшений.
– При полном параличе неплохой шанс есть у того, кто сохранил чувствительность в нижней части туловища сразу после травмы. Примерно 2/3 пациентов с повреждением спинного мозга в шейном отделе после длительной реабилитации смогли нарастить достаточную силу мышц в ногах для того, чтобы ходить, при условии, что сразу после травмы они ощущали укол ноги иголкой. Что касается тех, кто ощущал только легкое прикосновение, ходить сможет примерно 1 из 8 таких пострадавших.
– Чем скорее после травмы начнут работать мышцы, тем выше шанс на прогресс, тем реальнее перспектива встать и пойти. Как правило, если мышцы становятся способны функционировать лишь через несколько недель, это с большей вероятностью будут мышцы рук, а не ног.
Сколько длится тот период, в который можно надеяться на существенное улучшение, будь то пациент с неполным или полным повреждением спинного мозга? Как долго можно жить надеждой? На этот вопрос нет однозначного ответа. Понятно, что после двух или трех лет паралича, шансы на то, что мышцы заработают без посторонней помощи, практически ничтожны.
Что же касается месяца, двух, полугода после травмы – прогноз сделать сложнее, однако есть два правила, которые помогут сориентироваться:
– Если есть постоянные улучшения, если все новые мышцы постепенно восстанавливают функцию, значит, высок шанс дальнейшего значительного прогресса.
– Чем дольше период без улучшений, тем ниже шанс на восстановление.
Что ж, эти факты внушают умеренный оптимизм даже тем, кто пострадал от обширного поражения спинного мозга. Еще больший оптимизм внушают научные разработки, которые в перспективе могут сделать паралич излечимым или, по крайней мере, создать условия для значительной адаптации пострадавших от травм спинного мозга к нормальной жизни.
Почва для оптимизма
Роб Саммерс в свои 20 лет был полон надежд: он должен был начать обучение в Университете штата Орегон, активно занимался бейсболом. Все изменилось 12 июля 2006 года: его сбила машина, после чего он оказался полностью обездвижен. И хотя у него сохранялась некоторая чувствительность в нижней части туловища, прогноз был неутешительным. Врачи сказали, что ходить Роб никогда не сможет.
В конце XX века история на этом бы и закончилась, но в наше время медицина все быстрее переходит от научной теории к практике. Робу Саммерсу и еще трем молодым людям с повреждениями спинного мозга предложили инновационную терапию – эпидуральные стимуляторы, имплантируемые в спинной мозг. Все четыре пациента, парализованные, по крайней мере, от груди и до кончиков ног, теперь в состоянии двигать ногами.
Роб Саммерс первым получил экспериментальное лечение, разработанное доктором Регги Эдгертоном из Калифорнийского университета (Лос-Анджелес) и доктором Сьюзан Харкема из Университета Луисвиля (Кентукки) при участии наших соотечественников из Института физиологии имени Павлова (Санкт-Петербург). Они опубликовали свою историю успеха в 2011 году в журнале Lancet.
Вскоре стало ясно, что Роб не был счастливым исключением: метод работает, причем двое из четырех пациентов, продемонстрировавших значительный прогресс, имели диагноз «полное моторное и сенсорное поражение спинного мозга», ставшее результатом автокатастроф. Сразу после травм никто не мог предположить, что эти больные смогут хоть в какой-то степени восстановить моторные функции.
В чем суть терапии?
Стимулятор подает непрерывный электрический импульс на разных частотах и разной интенсивности нижнему спинному мозгу, то есть в пояснично-крестцовую зону, и тем самым имитирует мозговые сигналы, которые инициируют движения.
Все четыре пациента приобрели способность двигать ногами сразу же после имплантации и активации стимулятора, при этом движения были произвольными. Исследователи пришли к выводу, что некоторые сигнальные пути могли остаться неповрежденными после травмы, и именно они облегчают совершение произвольных движений. Мозг воспринимает сигнал стимулятора как свой собственный, и мгновенно начинает контролировать и направлять движения мышц.
Эффективность лечения значительно возрастает, если соединить стимуляцию и реабилитационную терапию, в силу способности нейронной сети спинного мозга к обучению, поэтому уже на третий день после имплантации стимулятора Роба Саммерса в специальном корсете поставили на беговую дорожку. Впервые за 4 года он стоял самостоятельно. «Как только я осознал, что произошло, слезы счастья полились у меня из глаз», – признается Саммерс.
«Мы открыли принципиально новую стратегию, которая может в значительной степени повлиять на восстановление произвольных движений у людей с полным параличом, даже спустя годы после травмы», – считает Сьюзан Харкема.
Экзоскелеты, стволовые клетки и даже носовые нейроны!
Две недели назад в журнале Scientific Reports была опубликована статья международного коллектива бразильских, американских и немецких ученых, добившихся восстановления некоторых двигательных функций у пациентов, которые в результате тяжелых травм спинного мозга были полностью парализованы в течение очень длительных сроков – от 3 до 15 лет.
Метод реабилитации включал 3 компонента: виртуальную реальность, нейроинтерфейс и роботизированный экзоскелет.
Нейроинтерфейс представляет собой электроэнцелограф, регистрирующий активность мозга и передающий данные в компьютер для анализа. Когда пациент представлял себе, что он ходит, сигналы мозга, обрабатываемые компьютерной программой, приводили к тому, что аватар на экране двигался. Когда этот этап был пройден, пациенты перешли к занятиям с экзоскелетом, также управляемым нейроинтерфейсом.
Летом 2014 года член научной команды, нейробилог Мигель Николелис, представил на чемпионате мира по футболу одного из своих парализованных подопечных в экзоскелете, и тот на глазах у изумленной публики ударил по мячу.
Научное сообщество отнеслось к этой демонстрации весьма скептически: глядя со стороны, трудно было понять, действительно ли человек в экзоскелете самостоятельно контролировал свое футуристического вида оснащение.
Тем не менее, команда ученых демонстрирует реальные результаты. У всех пациентов зафиксирована чувствительность в парализованных ногах: они воспринимают болевое воздействие, прикосновение и определяют положение конечности. Также пациенты научились по желанию вызывать небольшие сокращения ранее парализованных мышц. Улучшения настолько выражены, что четырем участникам эксперимента диагноз «полная параплегия» заменили на «частичную».
Эти результаты кому-то могут показаться скромными, но ведь речь идет о пациентах, у которых чувствительность и минимальные моторные функции отсутствовали годами, а, как мы знаем, даже небольшой прогресс вселяет надежду на прогресс дальнейший.
Важно заметить также, что экзоскелеты с нейроинтерфейсом и ранее использовались в экспериментах по реабилитации парализованных людей, но подобный результат был достигнут впервые благодаря тому, что начинался эксперимент с обучения действиям в виртуальной реальности.
Было бы нелогично, если паралич не попробовали бы лечить стволовыми клетками. На сегодняшний день в арсенале ученых-медиков немало экспериментов, проведенных на животных.
В марте 2016 американские исследователи из Калифорнийского университета опубликовали результаты своих экспериментов. Им удалось восстановить целостность спинного мозга крыс с помощью нейронов, полученных из стволовых клеток. Клетки начали функционировать подобно другим клеткам спинного мозга – они формировали полноценные синапсы, что помогло вернуть крысам подвижность. Попытки «починить» спинной мозг таким образом предпринимались давно, однако никому из ученых ранее не удавалось достичь успеха.
Ученые считают, что новая методика поможет и парализованным людям, потерявшим подвижность после травм. Впрочем, пока о клинических испытаниях терапии на людях говорить преждевременно. В ближайшее время авторы протестируют разработанную ими технологию на более крупных животных.
Чуть раньше были опубликованы результаты исследований австралийских ученых из Университета Нового Южного Уэльса. Им удалось перепрограммировать клетки костной и жировой тканей в индуцированные мультипотентные стволовые клетки, способные участвовать в регенерации любых тканей.
Команда ученых уже успешно испытала полученные стволовые клетки на мышах. Теперь ученые считают, что в 2017 году они смогут протестировать клетки на людях. С помощью новых клеток авторы планируют лечить паралич и справиться с другими заболеваниями, например, с хроническими болями в спине или последствиями травм.
В октябре 2014 года в журнале Cell Transplantation был опубликован отчет о еще одной инновационной медицинской технологии, разработанной группой польских и английских медиков во главе с нейрохирургом Павлом Табаковым.
Сорокалетний Дерек Фидика в 2010 году после удара ножом в спину оказался парализован от груди и ниже. После двух лет безуспешной терапии медики решились на экспериментальный вид лечения.
Врачи провели операцию по извлечению обонятельной луковицы пациента, затем в специальных условиях были выращены особые клетки обонятельной выстилки носа, известные своей способностью проводить нервные импульсы. После этого были сделаны микро-инъекции клеток в область повреждения спинного мозга. Наконец, в ту же область были имплантированы четыре полоски нервной ткани.
По словам врачей, пересаженные клетки, прижившись в спинном мозге, стали выполнять функцию по проведению нервных импульсов между клетками самого мозга, таким образом способствуя их регенерации и восстановлению активности.
Уже спустя три месяца после вмешательства пациент почувствовал первые изменения, ощутив мышцы собственной ноги. Спустя еще полгода он смог сделать первые шаги при поддержке специального устройства и при помощи врача.
Важное преимущество метода заключается в том, что пациенту пересаживаются клетки из его собственной обонятельной луковицы, а значит, не произойдет реакции отторжения, как это бывает с донорскими органами и клетками.
Трудно сказать, какая из описанных терапий наиболее перспективна. Важно, что их несколько, что они развиваются, и каждая дает основания для надежды на то, что в будущем паралич станет полностью излечимым заболеванием.
Источники:
Incomplete Spinal Cord Injuries: The Early Days
How A New Technology Is Helping Paralyzed Patients
Stem cells used to successfully regenerate damage in corticospinal injury
New stem cell treatment using fat cells could repair any tissue in the body
Paralyzed man walks again after olfactory cell transplant, thanks to animal research
Также на тему:
