Пластика седалищного нерва аутологичной жировой тканью

Цель исследования — изучить структурные изменения аутологичной жировой ткани сальника в силиконовом кондуите и оценить возможности ее использования для регенерации седалищного нерва при диастазе.

Материалы и методы. В исследовании использовались половозрелые аутбредные крысы-самцы линии Wistar. Животных разделили на 7 экспериментальных групп с полной перерезкой седалищного нерва с правой стороны на уровне средней трети бедра. Концы перерезанного нерва разводили, вставляли в силиконовый кондуит и закрепляли за эпиневрий. У животных 1-й группы (контроль) кондуит заполняли физраствором; во 2-й группе — аутологичной жировой тканью сальника с физраствором. Для выяснения, принимают ли участие клетки сальника в формировании регенерирующего нерва, впервые применяли прижизненную маркировку жировой ткани сальника липофильным красителем РКН 26 (в 3-й группе). Диастаз в 1–3-й группах составил 5 мм, срок наблюдения — 14 нед. Для выявления динамики изменения жировой ткани в 4–7-й группах ткани сальника помещали в кондуит, закрывающий диастаз в 2 мм. Постоперационные сроки наблюдения составили 4, 14, 21 и 42 нед.

Результаты. Во 2-й группе с применением жировой ткани сальника с физраствором клиническое состояние поврежденной конечности через 14 нед можно оценить как удовлетворительное и приближенное к интактным показателям по сравнению с 1-й группой, где кондуит заполнялся только физраствором. Сумма крупных и средних нервных волокон во 2-й группе превышает в 2,7 раза аналогичный показатель в 1-й группе. Жировая ткань измельченного сальника внутри кондуита при диастазе нерва изменяется в объеме и структуре и подвергается постоянной утилизации до полного исчезновения в отдаленные сроки. Клетки сальника встраиваются во вновь сформированный нерв в области трансплантата.

Заключение. Жировая ткань аутологичного сальника в качестве трансплантата оказывает стимулирующее влияние на посттравматическую регенерацию седалищного нерва.

1. Nemoz-Billet L., Bretaud S., Ruggiero F. The role of extracellular matrix in the regeneration of motor nerves. Med Sci (Paris) 2021; 37(1): 11–14, https://doi.org/10.1051/medsci/2021183.
2. Yamamoto D., Tada K., Suganuma S., Hayashi K., Nakajima T., Nakada M., Matsuta M., Tsuchiya H. Differentiated adipose-derived stem cells promote peripheral nerve regeneration. Muscle Nerve 2020; 62(1): 119–127, https://doi.org/10.1002/mus.26879.
3. Zhou L.N., Wang J.C., Zilundu P.L.M., Wang Y.Q., Guo W.P., Zhang S.X., Luo H., Zhou J.H., Deng R.D., Chen D.F. A comparison of the use of adipose-derived and bone marrow-derived stem cells for peripheral nerve regeneration in vitro and in vivo. Stem Cell Res Ther 2020; 11(1): 153, https://doi.org/10.1186/s13287-020-01661-3.
4. Trehan S.K., Model Z., Lee S.K. Nerve repair and nerve grafting. Hand Clin 2016; 32(2): 119–125, https://doi.org/10.1016/j.hcl.2015.12.002.
5. Schiraldi L., Sottaz L., Madduri S., Campisi C., Oranges C.M., Raffoul W., Kalbermatten D.F., di Summa P.G. Split-sciatic nerve surgery: a new microsurgical model in experimental nerve repair. J Plast Reconstr Aesthet Surg 2018; 71(4): 557–565, https://doi.org/10.1016/j.bjps.2017.11.007.
6. Lin T., Liu S., Chen S., Qiu S., Rao Z., Liu J., Zhu S., Yan L., Mao H., Zhu Q., Quan D., Liu X. Hydrogel derived from porcine decellularized nerve tissue as a promising biomaterial for repairing peripheral nerve defects. Acta Biomater 2018; 73: 326–338, https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.04.001.
7. di Summa P.G., Kalbermatten D.F., Pralong E., Raffoul W., Kingham P.J., Terenghi G. Long-term in vivo regeneration of peripheral nerves through bioengineered nerve grafts. Neuroscience 2011; 181: 278–291, https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2011.02.052.
8. Haselbach D., Raffoul W., Larcher L., Tremp M., Kalbermatten D.F., di Summa P.G. Regeneration patterns influence hindlimb automutilation after sciatic nerve repair using stem cells in rats. Neurosci Lett 2016; 634: 153–159, https://doi.org/10.1016/j.neulet.2016.10.024.
9. Labroo P., Shea J., Edwards K., Ho S., Davis B., Sant H., Goodwin I., Gale B., Agarwal J. Novel drug delivering conduit for peripheral nerve regeneration. J Neural Eng 2017; 14(6): 066011, https://doi.org/10.1088/1741-2552/aa867d.
10. Di Summa P.G., Schiraldi L., Cherubino M., Oranges C.M., Kalbermatten D.F., Raffoul W., Madduri S. Adipose derived stem cells reduce fibrosis and promote nerve regeneration in rats. Anat Rec (Hoboken) 2018; 301(10): 1714–1721, https://doi.org/10.1002/ar.23841.
11. Wang W., Degrugillier L., Tremp M., Prautsch K., Sottaz L., Schaefer D.J., Madduri S., Kalbermatten D. Nerve repair with fibrin nerve conduit and modified suture placement. Anat Rec (Hoboken) 2018; 301(10): 1690–1696, https://doi.org/10.1002/ar.23921.
12. Bacakova L., Zarubova J., Travnickova M., Musilkova J., Pajorova J., Slepicka P., Kasalkova N.S., Svorcik V., Kolska Z., Motarjemi H., Molitor M. Stem cells: their source, potency and use in regenerative therapies with focus on adipose-derived stem cells — a review. Biotechnol Adv 2018; 36(4): 1111–1126, https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2018.03.011.
13. Trávníčková M., Bačáková L. Application of adult mesenchymal stem cells in bone and vascular tissue engineering. Physiol Res 2018; 67(6): 831–850, https://doi.org/10.33549/physiolres.933820.
14. Григорян А.С., Кругляков П.В. Спонтанная злокачественная трансформация мультипотентных стромальных клеток в культуре — происходит ли она в действительности? Клеточная трансплантология и тканевая инженерия 2009; 4(4): 78–82.
15. Podsednik A., Cabrejo R., Rosen J. Adipose tissue uses in peripheral nerve surgery. Int J Mol Sci 2022; 23(2): 644, https://doi.org/10.3390/ijms23020644.
16. Saffari T.M., Saffari S., Vyas K.S., Mardini S., Shin A.Y. Role of adipose tissue grafting and adipose-derived stem cells in peripheral nerve surgery. Neural Regen Res 2022; 17(10): 2179–2184, https://doi.org/10.4103/1673-5374.336870.
17. Matz R.L., Erickson B., Vaidyanathan S., Kukowska-Latallo J.F., Baker J.R. Jr., Orr B.G., Banaszak Holl M.M. Polyplex exposure inhibits cell cycle, increases inflammatory response, and can cause protein expression without cell division. Mol Pharm 2013; 10(4): 1306–1317, https://doi.org/10.1021/mp300470d.
18. Rieck B. Unexpected durability of PKH 26 staining on rat adipocytes. Cell Biol Int 2003; 27(5): 445–447, https://doi.org/10.1016/s1065-6995(03)00036-2.
19. Pavlichenko N., Sokolova I., Vijde S., Shvedova E., Alexandrov G., Krouglyakov P., Fedotova O., Gilerovich E.G., Polyntsev D.G., Otellin V.A. Mesenchymal stem cells transplantation could be beneficial for treatment of experimental ischemic stroke in rats. Brain Res 2008; 1233: 203–213, https://doi.org/10.1016/j.brainres.2008.06.123.
20. Кругляков П.В., Соколова И.Б., Аминева X.К., Не­кра­сова Н.Н., Вийде С.В., Чередниченко Н.Н., Зарицкий А.Ю., Семернин Е.Н., Кислякова Т.В., Полынцев Д.Г. Терапия экспериментального инфаркта миокарда у крыс с помощью трансплантации сингенных мезенхимных стволовых клеток. Цитология 2004; 46(12): 1043–1054.
21. Velichanskaya A.G., Abrosimov D.A., Bugrova M.L., Kazakov A.V., Pogadaeva E.V., Radaev A.M., Blagova N.V., Vasyagina T.I., Ermolin I.L. Reconstruction of the rat sciatic nerve by using biodegradable and non-biodegradable conduits. Sovremennye tehnologii v medicine 2020; 12(5): 48, https://doi.org/10.17691/stm2020.12.5.05.
22. Liu G., Cheng Y., Guo S., Feng Y., Li Q., Jia H., Wang Y., Tong L., Tong X. Transplantation of adipose-derived stem cells for peripheral nerve repair. Int J Mol Med 2011; 28(4): 565–572, https://doi.org/10.3892/ijmm.2011.725.
23. Kim I.G., Piao S., Lee J.Y., Hong S.H., Hwang T.K., Kim S.W., Kim C.S., Ra J.C., Noh I., Lee J.Y. Effect of an adipose-derived stem cell and nerve growth factor-incorporated hydrogel on recovery of erectile function in a rat model of cavernous nerve injury. Tissue Eng Part A 2013; 19(1–2): 14–23, https://doi.org/10.1089/ten.tea.2011.0654.
24. Suganuma S., Tada K., Hayashi K., Takeuchi A., Sugimoto N., Ikeda K., Tsuchiya H. Uncultured adipose-derived regenerative cells promote peripheral nerve regeneration. J Orthop Sci 2013; 18(1): 145–151, https://doi.org/10.1007/s00776-012-0306-9.
25. Kato H., Mineda K., Eto H., Doi K., Kuno S., Kinoshita K., Kanayama K., Yoshimura K. Degeneration, regeneration, and cicatrization after fat grafting: dynamic total tissue remodeling during the first 3 months. Plast Reconstr Surg 2014; 133(3): 303e–313e, https://doi.org/10.1097/prs.0000000000000066.
26. Mashiko T., Yoshimura K. How does fat survive and remodel after grafting? Clin Plast Surg 2015; 42(2): 181–190, https://doi.org/10.1016/j.cps.2014.12.008.
27. Brosius Lutz A., Chung W.S., Sloan S.A., Carson G.A., Zhou L., Lovelett E., Posada S., Zuchero J.B., Barres B.A. Schwann cells use TAM receptor-mediated phagocytosis in addition to autophagy to clear myelin in a mouse model of nerve injury. Proc Natl Acad Sci U S A 2017; 114(38): E8072–E8080, https://doi.org/10.1073/pnas.1710566114.
28. Li R., Li D., Wu C., Ye L., Wu Y., Yuan Y., Yang S., Xie L., Mao Y., Jiang T., Li Y., Wang J., Zhang H., Li X., Xiao J. Nerve growth factor activates autophagy in Schwann cells to enhance myelin debris clearance and to expedite nerve regeneration. Theranostics 2020; 10(4): 1649–1677, https://doi.org/10.7150/thno.40919.
29. Papalia I., Raimondo S., Ronchi G., Magaudda L., Giacobini-Robecchi M.G., Geuna S. Repairing nerve gaps by vein conduits filled with lipoaspirate-derived entire adipose tissue hinders nerve regeneration. Ann Anat 2013; 195(3): 225–230, https://doi.org/10.1016/j.aanat.2012.10.012.
30. Eto H., Suga H., Inoue K., Aoi N., Kato H., Araki J., Doi K., Higashino T., Yoshimura K. Adipose injury-associated factors mitigate hypoxia in ischemic tissues through activation of adipose-derived stem/progenitor/stromal cells and induction of angiogenesis. Am J Pathol 2011; 178(5): 2322–2332, https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2011.01.032.
31. Eto H., Kato H., Suga H., Aoi N., Doi K., Kuno S., Yoshimura K. The fate of adipocytes after nonvascularized fat grafting: evidence of early death and replacement of adipocytes. Plast Reconstr Surg 2012; 129(5): 1081–1092, https://doi.org/10.1097/prs.0b013e31824a2b19.
32. Santiago L.Y., Clavijo-Alvarez J., Brayfield C., Rubin J.P., Marra K.G. Delivery of adipose-derived precursor cells for peripheral nerve repair. Cell Transplant 2009; 18(2): 145–158, https://doi.org/10.3727/096368909788341289.

Velichanskaya A.G., Bugrova М.L., Pogadaeva E.V., Ermolina E.A., Yudintsev A.V., Ermolin I.L. Sciatic Nerve Plastic Surgery Using Autologous Adipose Tissue. Sovremennye tehnologii v medicine 2023; 15(1): 30, https://doi.org/10.17691/stm2023.15.1.04