Löydökset

Perifeeristen hermojen loukkaantumisen jälkeen käynnistyy peräkkäinen aksonidegeneraatio ja myeliinin hajoaminen, jota seuraa nopea regeneroituminen . Tulehdusprosessi ja sen välittäjäaineet on yhdistetty sekä aksonien degeneratiivisen että regeneratiivisen prosessin säätelyyn vamman jälkeen . Yksi tulehduksen välittäjäaineista, jolla saattaa olla tärkeä rooli näissä prosesseissa, on entsyymi syklo-oksygenaasi-2 (COX-2), joka vastaa solukalvon arakidonihapon metabolisoinnista prostaglandiineiksi muiden tulehdusta edistävien vaikutusten ohella .

COX-2:n toiminta on säänneltyä ja prostaglandiinituotanto lisääntynyt makrofageissa ja Schwannin soluissa erilaisten perifeeristen hermovammojen jälkeen . Tutkimukset COX-2:n regulaatiosta aksoniregeneraation aikana ovat keskittyneet pääasiassa sen osallistumiseen neuropaattisen kivun induktioon, eivätkä itse regeneraatioprosessiin . Se, että COX-2 on hermovaurion jälkeen niin voimakkaasti säännelty ja että se pystyy myös muokkaamaan tulehdusvälittäjäaineita, kuten pro-inflammatorisia sytokiineja, viittaa kuitenkin siihen, että tällä entsyymillä on tärkeä rooli myös hermoregeneraation kehityksessä .

Celecoxib (CLX) on selektiivinen COX-2:n estäjä, jolla on voimakkaita anti-inflammatorisia ja analgeettisia ominaisuuksia . CLX on osoittanut neuroprotektiivisia ominaisuuksia aivojen iskemiamalleissa ja kokeellisessa tulehduksellisessa neuriitissa . CLX:n käyttö on myös osoittautunut tehokkaaksi neuropaattisen kivun vähentämisessä perifeerisen hermovamman jälkeen rotilla . Tuoreessa tutkimuksessa todettiin, että asetyylisalisyylihappo, ei-selektiivinen COX:n estäjä, voi nopeuttaa toiminnallista toipumista hermomurskavaurion jälkeen rotalla, vaikka siihen uskottiin liittyvän muitakin vaikutusmekanismeja . CLX:n vaikutuksia toiminnalliseen palautumiseen ääreishermovamman jälkeen ei kuitenkaan ole tietojemme mukaan tutkittu aiemmin. Tässä tutkimuksessa selvitimme CLX:n vaikutuksia toiminnalliseen toipumiseen ääreishermovamman jälkeen käyttämällä rotan iskiashermon murskausmallia.

Toimenpiteet eläimillä suoritettiin laboratorioeläinten asianmukaisen käytön ja hoidon mukaisesti. Tässä tutkimuksessa käytettiin 15 urospuolista Wistar-rottaa (250-300 g). Eläimiä pidettiin lämpötilakontrolloidussa huoneessa 12 tunnin valo-/pimeäjaksolla, ja ne saivat ruokaa ja vettä ad libitum.

Eläimet jaettiin satunnaisesti kolmeen eri ryhmään: Koeryhmä (n = 5), kontrolliryhmä (n = 5) ja Sham-ryhmä (n = 5). Kokeellisissa ja kontrolliryhmissä tehtiin yksipuolinen iskiashermon murskaus seuraavasti: Pentobarbitaalilla (Anestesal, Pfizer Inc, Meksiko) (50 mg/kg ip) tehdyn nukutuksen jälkeen tehdään pieni viilto ylempään tiukkaan ja lihakset erotetaan iskiashermon paljastamiseksi. Tämän jälkeen hermo murskataan 1 mm leveällä ei-hammastetulla hemostaattisella puristimella standardoidulla voimalla keskikireällä tasolla 30 sekunnin ajan. Näennäisryhmässä iskiashermo paljastettiin, mutta sitä ei murskattu. Tämän jälkeen lihas ja iho ommellaan erikseen, ja eläimen annetaan toipua yksilöllisissä häkeissä. Tätä murskavammaa voidaan käyttää aksonotmetiikan mallina hermon toiminnan palautumisen tutkimiseksi .

Koeryhmän eläimet saivat CLX:ää (Celebrex®, Pfizer Inc, Meksiko) (10 mg/kg ip) välittömästi ennen vammaa ja päivittäin 7 päivän ajan vamman jälkeen. Kontrolliryhmä sai normaalia keittosuolaliuosta samoina ajankohtina.

Iskiaksen toimintaindeksin (SFI), joka on luotettava hermon palautumisen arviointi , arviointi suoritettiin kaikille eläimille päivinä 0 (ennen leikkausta) ja päivinä 1, 7, 14 ja 21 leikkauksen jälkeen. Rottien takajalat merkittiin vesiliukoisella mustalla musteella, minkä jälkeen eläimen annettiin kävellä vapaasti 12 cm leveällä ja 50 cm pitkällä rajatulla käytävällä ja jättää jalanjälkensä käytävän lattiaa peittävään valkoiseen paperiin. Etäisyys kantapään ja kolmannen varpaan kärjen välillä mitattiin 0,5 mm:n tarkkuudella, samoin kuin varpaiden leveys ja välivarpaiden leveys, joka määritellään ensimmäisen ja viidennen varpaan väliseksi etäisyydeksi ja toisen ja neljännen varpaan väliseksi etäisyydeksi. Sekä normaalit että loukkaantuneet raajat arvioitiin. Mitattiin kolme jalanjälkeä raajaa ja eläintä kohti, ja sen jälkeen arvot laskettiin keskiarvona SFI:n laskemiseksi kullekin eläimelle käyttäen muualla kuvattua kaavaa . SFI, joka lähestyy 100:aa, osoittaa vakavaa vajaatoimintaa, kun taas SFI, joka lähestyy 0:aa, katsotaan normaaliksi.

Toiminnallista palautumista tutkittiin myös rekisteröimällä motorisen ja kävelyn alkamispäivä kaikilla eläimillä Goldin ym . kuvaamalla tavalla. Kaksi sokeaa tarkkailijaa tutkii toipumista päivittäin ja rekisteröi niiden päivien määrän, jotka kullakin eläimellä kuluu siihen, että se pystyy oikaisemaan jalkaa ja liikuttamaan varpaitaan (motorinen alkaminen) ja kävelemään käyttäen loukkaantuneen takaraajan jalkaa ja varpaita (kävelyn alkaminen). Tämän jälkeen arvot keskiarvoistetaan kunkin ryhmän keskiarvon laskemiseksi ja niitä verrataan keskenään.

SFI:n muutoksia ajan kuluessa verrattiin ryhmien välillä käyttämällä kaksisuuntaista toistettujen mittausten varianssianalyysia (ANOVA). Kun ANOVA osoitti merkittävää eroa ryhmien välillä, sovellettiin Tukeyn post hoc -testiä eron sijainnin löytämiseksi. Yksisuuntaista ANOVA:ta käytettiin motorisen ja kävelyn alkamisen vertailuun kontrolli- ja koeryhmän välillä. Tiedot analysoitiin SPSS 11.0 (SPSS Inc. Software, Chicago, Illinois, USA) -tilasto-ohjelmistolla, ja kaikki arvot ilmaistaan keskiarvona +/- SD, ja P < 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevänä.

Ennen leikkausta kaikilla eläimillä SFI-arvot olivat lähellä 0:ta (normaali) ja välittömästi hermomurskauksen jälkeen arvot olivat yli 90:n (vaikeasti heikentynyt), eikä ryhmien välillä ollut tilastollista eroa. Tämän jälkeen päivästä 1 alkaen ja tutkimuksen viimeiseen päivään asti koeryhmän rotat toipuivat merkitsevästi nopeammin kuin kontrolliryhmä (P = 0,02, koehenkilöiden välinen toistettujen mittausten ANOVA), ja post hoc -testit osoittivat merkitsevän eron päivänä 7 (80.2 +/- 6,3 vs. 66 +/- 12,1; P = 0,04) Moottori- ja kävelypäivän alku saavutettiin aikaisemmin koeryhmän rotilla verrattuna kontrolliryhmään, ja se oli tilastollisesti merkitsevä vain motorisen alun osalta (11,4 +/- 1,1 vs. 13,6 +/- 1,8). Sham-ryhmässä SFI-arvot olivat normaalit koko tutkimuksen ajan (taulukko (taulukko11).

Tuloksemme osoittavat, että CLX:llä voidaan kiihdyttää funktionaalista toipumista iskiashermon murskautumisen jälkeen rotilla. Pieni otoskoko ja suuri SD ovat kuitenkin tutkimuksemme tilastollisia heikkouksia, ja histologisten tai elektrofysiologisten todisteiden puuttuminen estää meitä päättelemästä, että CLX:llä on samanlaisia vaikutuksia aksoniregeneraatioon. COX-2:n on osoitettu moduloivan neuroinflammaatiota erilaisissa neurologisissa häiriöissä, ja pro-inflammatoristen sytokiinien on todettu olevan osallisena hermovaurion jälkeiseen degeneraatioon ja regeneroitumiseen johtavan tulehdusprosessin orkestroinnissa . Yhden näistä sytokiineista, tuumorinekroositekijä alfan (TNF-alfa), tiedetään indusoivan ydintekijä kappabin (NF-kappab) aktivaatiota, transkriptiotekijää, joka edistää tulehdusta edistävien sytokiinien tuotantoa edelleen tulehdussoluissa . Viimeaikaiset todisteet ovat osoittaneet, että CLX voi estää TNF-alfa-riippuvaista NF-kappaB:n aktivaatiota, mikä johtaa voimakkaaseen anti-inflammatoriseen vaikutukseen . Makrofageilla ja Schwannin soluilla on myös olennainen rooli aksonidegeneraatiossa ja -regeneraatiossa vammautuneissa ääreishermoissa, ja COX-2:n määrä lisääntyy molemmissa näissä soluissa ääreishermotulehduksen aikana . Lisäksi COX-2:n eston on osoitettu estävän makrofagien ja gliasolujen neurotoksista toimintaa hermosoluissa in vitro . Se, onko jokin näistä vaikutuksista mekanismi, joka on vastuussa tutkimuksemme tuloksista, vaatii lisätutkimuksia. Tuloksemme viittaavat kuitenkin siihen, että CLX voi hyödyllisesti muuttaa toiminnallisen toipumisen kulkua ääreishermovamman jälkeen.