Experimentální léčba poranění míchy

Souhrn

Poranění míchy není v současném stavu poznání v klinické praxi stále léčitelné. Standardní péče se tak soustředí na včasnou dekompresi míchy, stabilizaci poraněné páteře a prevenci sekundárního míšního poranění. Na druhou stranu se v experimentální oblasti rozvíjí velké množství nových terapeutických postupů. Některé z nich prokázaly částečný funkční a morfologický efekt u laboratorních zvířat. V posledních 20 letech pak byly tyto experimentální postupy aplikovány i v klinických studiích, zatím však bez jednoznačných výsledků. V této práci poskytujeme souhrn současného stavu klinické a především experimentální terapie míšního poranění.

Klíčová slova:
míšní poranění – kmenové buňky – biomateriály – regenerace – experimentální léčba

Úvod

Poranění míchy je jedno z nejzávažnějších typů traumat. Jeho následky často vedou k celoživotnímu deficitu hybnosti, čití a vegetativního systému. Doposud pro pacienty s poraněním míchy neexistuje léčba, která by umožnila obnovu poškozených funkcí. V klinické praxi tak zůstává hlavním principem terapie časná dekomprese a stabilizace poraněné páteře, prevence sekundárního míšního poranění a s ním související komplikace s následnou intenzivní rehabilitací. Na poli experimentální léčby existuje široké spektrum metod, které jsou vyvíjeny s cílem ovlivnit jednotlivé fáze patofyziologie míšního poranění jako je neuroplasticita, regenerace míšních drah a obnova ztracených funkcí. V následující práci poskytujeme krátký souhrn nejvýznamnějších experimentálních metod v léčbě míšního poranění, včetně proběhlých klinických studií.

Historie

Trauma páteře a míchy je staré jako lidstvo samo. První známý doklad je papyrus Edwina Smithe. Jeho vznik se datuje do 17. století před n. l. Jedná se o starý egyptský text, kde neznámý písař opisoval poučení a rady lékaře z roku 3000 před n. l. V kapitole 31 je poprvé písemná zmínka o míšním poranění. V závěru pak autor o míšním poranění konstatuje, že se jedná o „nemoc, která nemůže být ošetřena“ [1]. Dle některých je autorem těchto poučení sám Imhotep [2]. Další významnou érou byla doba Hippokrata a Galéna. Hippokrates jako první popsal klinický obraz chronické paralýzy a s tím souvisejících symptomů jako jsou obstipace, močové obtíže, dekubity či venostáza dolních končetin. Sám vyvinul trakční metody k redukci deformit páteře, příkladem je trakční lavice („scamnum“) [3]. K chápání míšního poranění významným krokem přispěl Aulus Cornelius Celsus (30 před n. l.), který jako první popsal klíčovou roli míchy. Aretaeus (150 před n. l.) pak definoval míšní segmenty. Galén (150 let před n. l.) jako první experimentálně prokázal, že poranění míchy vede k ochrnutí a ztrátě citlivosti pod místem poranění [4].

V době středověku se začaly rozvíjet i chirurgické metody. Pavel z Aeginy (625– 690) přišel s konceptem dekompresivní operace (laminektomie) u míšního poranění [5]. Přesto bylo i nadále dost autorit, které považovaly jakékoliv snahy o chirurgické řešení míšního poranění za beznadějné (LanFrank, Guy de Chauliac). Renesance chirurgických metod přišla ve stejnojmenném období (např. Ambroise Paré) [6]. Nicméně chirurgické dekompresivní operace byly většinou neúspěšné, proto převažoval spíše postoj konzervativní a autority té doby byly proti operační léčbě, kterou považovaly za „krvavou, nebezpečnou a neospravedlnitelnou“ [7].

Na přelomu 19. a 20. století započaly experimentální studie na psech, morčatech či králících. Zásadní počin v experimentálním poranění míchy byl výzkum Alfreda Reginalda Allena, jehož výsledky ovlivnily vývoj na mnoho desítek let [8]. K experimentální míšní lézi použil závaží o definovaných hmotnostech, čímž docílil reprodukovatelného modelu experimentálního poranění míchy, který se v různých modifikacích používá dodnes. Již tehdy přišel s názorem, že toxiny můžou být příčinou sekundárního míšního poranění, což byla první primitivní zmínka o konceptu sekundárního míšního poranění.

V první polovině 20. století začala vznikat centra pro léčbu pacientů s míšní lézí. Nutno zdůraznit průkopnické úsilí především dr. Donalda Munroa z Bostonu a Sira Ludwiga Guttmanna z Velké Británie. Tito „otcové“ paraplegiků založili a vedli ústavy pro pacienty s poraněním míchy, s důrazem na komplexní léčbu komplikací míšního poranění a rehabilitaci těchto pacientů. Stali se tak vzorem pro rozvoj podobných ústavů po celém světě, za čímž stojí i kladné výsledky jejich péče. U nás tento přístup podle vzoru Sira Ludwiga Guttmanna prosazoval prof. Beneš st. Díky vývoji medicíny můžeme dnes konstatovat, že zatímco 80 % pacientů za 2. světové války na poranění páteře během prvních dvou týdnů zemřelo, dnes se většina pacientů, i přes trvalý deficit, vrací zpět do společnosti.

V českých zemích a na Slovensku se poraněním míchy zabývala celá plejáda předních chirurgů (např. Maydl, Kukula či Jirásek) [1]. První souborná publikace pak byla až habilitační práce akademika Kunce z roku 1950, kterou otiskli ve Vojenských zdravotnických listech. Nejvíce se však problematice míšního poranění věnoval prof. Beneš st. V roce 1961 publikoval monografii „Poranění míchy“, která vyšla po čtyřech letech v Anglii a v roce 1968 také ve Spojených státech [9].

Demografické údaje

Průměrný věk pacientů s poraněním míchy je 40 let. Muži jsou postiženi 4× častěji než ženy. Vysoká incidence souvisí s rozvojem automobilové dopravy (převážně motocyklů) a sportovních aktivit zejména v letních měsících (skoky do vody). Incidence poranění míchy je v České republice a ve vyspělých zemích udávána okolo pěti případů na 100 000 obyvatel. Počet hospitalizovaných na spinálních jednotkách je v posledních letech mezi 240– 300 pacienty ročně. Z toho 2/ 3 až 3/ 4 tvoří pacienti s traumatickou míšní lézí (www.spinalcord.cz). Na druhou stranu pacienti s lehčí míšní lézí nejsou na spinálních jednotkách hospitalizováni. Proto lze výše uvedené číslo pokládat za přibližně reálný počet nových jedinců s traumatickou míšní lézí v České republice. V USA je roční incidence 12 000 případů. Významný je i faktor ekonomický. Náklady na léčbu pacientů s poraněním míchy se v USA počítají na 10 miliard dolarů za rok. Dle české databáze pacientů s poraněním míchy má přibližně 45 % jedinců poranění v úrovni krční míchy, přibližně 40 % v úrovni hrudní míchy a přibližně 15 % pak v lumbální oblasti [10]. Nejčastějším typem ochrnutí je kvadruparéza (45 % případů), následována paraparézou (21 %), paraplegií (20 %) a kvadruplegií (14 %). Postižení hybnosti je doprovázeno poruchou senzitivních a autonomních funkcí [11].

Krátký souhrn patofyziologie poranění míchy

Poranění míchy lze z patofyziologického hlediska rozdělit na dvě základní fáze –  primární a sekundární.

Primární fáze poranění zahrnuje vlastní moment traumatu, které postihuje páteř a míchu. Poranění míchy vzniká v návaznosti na poškození osteoligamentózního aparátu páteře buď přímo, při prudkém ohnutí, napnutí nebo rotaci míchy, nebo nepřímo, stlačením kostním úlomkem, fragmentem intervertebrálního disku, nebo cizím tělesem. Morfologická charakteristika poranění míšní tkáně a klinický nález se liší dobou trvání a silou míšní komprese, vytlačením míchy, akceleraci působícími kompresivními silami a kinetickou energií absorbovanou míchou. Poranění míchy často zahrnuje pouze jeden segment či dokonce necelý segment. Vždy je přítomen nějaký zbytek tkáně, takže se téměř nikdy nejedná o histologicky kompletní poranění (obr. 1).

Sekundární poranění míchy, které následuje po vlastním inzultu, lze dělit do několika fází: akutní fáze, subakutní fáze a chronická fáze. Akutní fáze je charakterizována převážně cévní reakcí (vazodilatace, hyperemie, petechiální krvácení), což vede k vazogennímu a cytotoxickému edému (obr. 2). Krvácení při kontuzi míšní dominuje v míšní šedi (centrální hemoragická nekróza). Mechanické poranění pak vede k rozvoji zánětlivé reakce, při které v prvních dvou dnech dominuje infiltrace tkáně neurotrofily. V následujících dvou dnech převažuje infiltrace tkáně makrofágy a lymfocyty. Neurony nekrotizují, zatímco axony odumírají Wallerovou degenerací. Tato vede k postupné dezintegraci axonů a jejich myelinových obalů.

Ve střednědobé fázi mikroglie likviduje nekrotický detritus. Edém tkáně regreduje a dochází k rozvoji syringomyelie či pseudokavit v míšní tkáni. Rozvíjí se gliální jizva a dochází ke znovuobnovení hematoencefalické bariéry. V chronické fázi pak pokračuje atrofizace míchy, rozvoj syringomyelických dutin a gliální jizvy. Tato je tvořena převážně hypertrofickými astrocyty a depozity proteoglykanů chondroitin sulfátu [12].

Bunge et al rozdělili míšní trauma dle histologického nálezu do čtyř kategorií [13]:

1. Makroskopický nález je normální (10 %), ale histologické vyšetření prokáže ztrátu normální struktury a demyelinizaci.
2. Kontuze (49 % případů). Makroskopická struktura opět vypadá normálně, ale jsou patrny menší oblasti krvácení a nekrózy, které se vyvinou do cystických kavit.
3. Lacerace (21 % případů). Je patrné poranění glia limitans s devastujícím poraněním míšního parenchymu, v epicentru je zjevná gliální jizva. Mezenchymální jizva je tvořena kolagenem a adheruje k okolním plenám. Dalším příznakem jsou kavity. Příčinou jsou často fragmenty obratlů či penetrující poranění.
4. Masivní komprese (20 % případů). Míšní tkáň je macerována a rozmělněna. Častou příčinou je zlomenina obratlového těla komprimující míchu. Epicentrum míchy je opět tvořeno masivní fibrózní jizvou a kavitami následkem sekundární atrofie míšní tkáně.

Spontánní vývoj u pacientů s míšním poraněním

U pacientů s poraněním míchy můžeme pozorovat spontánní zlepšení neurologického stavu. Prognóza se však liší v závislosti na tíži iniciálního postižení. U pacientů s kompletní lézí míšní (ASIA A, American Spinal Cord Injury Association) je pravděpodobnost spontánního zlepšení dle různých studií 8– 20 % [14]. Lepší prognóza je u pacientů s nekompletní míšní lézí, zvláště u pacientů ASIA B či C. Zde je pravděpodobnost zlepšení signifikantně větší a může být i vyšší než 50 % [15,16]. Tyto údaje mají tak zásadní význam pro plánování a hodnocení experimentálních metod léčby.

Spontánní regenerace po míšním poranění má i svůj anatomický podklad. Bylo zjištěno, že po nekompletní lézi míšní u laboratorních potkanů dochází k výrazné remodelaci, založené na axonálním sproutingu [17]. Např. u CST (kortikospinální dráha) vznikají nové spoje s krátkými a dlouhými sestupnými axony propriospinálních neuronů (PSN). V delším časovém horizontu se přitom spoje s dlouhými propriospinálními neurony (PSN), které přemostily místo poranění, udrží, zatímco spoje s krátkými PSN, které propojují jen okruhy v krátkém úseku a nepřecházejí tak přes místo léze, jsou časem ztraceny. Zajímavostí je, že axony mohou růst v CNS rychlostí přes 1 mm/ den [18].

Krátký souhrn algoritmu péče o pacienty s poraněním míchy

V akutní fázi je zásadní šetrná manipulace s pacientem. Tomu napomáhá včasné nasazení pevného krčního límce a vakuová matrace. Péče o vitální funkce pacientů v bezvědomí je zároveň i prevencí progrese sekundárního míšního poranění. Zásadní faktor v léčbě je především udržení dostatečného perfuzního tlaku, což zajistí dostatečnou oxygenaci míšní tkáně a tedy prevenci ischemie míchy. Výsledný neurologický stav lze kategorizovat dle Frankelovy škály či detailnější ASIA škály [19]. Podání metylprednizolonu dle studie NASCIS II je v současnosti spíše na ústupu, nicméně u selektovaných pacientů je nadále doporučováno [20]. Důvodem k operaci je pak nestabilní fraktura páteře či komprese míchy (obr. 3). V akutní a subakutní fázi jsou často pacienti hospitalizováni na JIP, s cílem prevence a léčby komplikací: umělá plicní ventilace u pacientů s vysokou míšní lézí, stabilizace kardiovaskulárního systému. Po přibližně 14 dnech jsou pacienti přeloženi na jednu ze čtyř spinálních jednotek (Praha, Liberec, Brno, Ostrava), kde se soustředí léčba pacienta především na intenzivní rehabilitaci zahrnující fyzioterapii i ergoterapii, nastavení režimu močení a vyprazdňování, polohování a prevenci dekubitů a dalších komplikací míšního poranění. Následně jsou pacienti překládáni na rehabilitační spinální jednotky při rehabilitačních ústavech (Kladruby, Hrabyně, Luže‑ Košumberk).

Neuroprotektivní látky

V experimentálním poranění míchy bylo vyzkoušeno velké množství látek. Seznam těch nejvýznamnějších z nich je uveden v tab. 1. Rozsáhlejší rozbor se týká jen kortikosteroidů, jejichž podání u pacientů s poraněním míchy mělo výraznější odraz v klinické praxi [20,21].

Kortikosteroidy

Kortikosteroidy jsou intenzivně zkoumány u míšního poranění již přes 30 let. Přestože mechanizmus jejich účinku na míšní lézi není ještě kompletně objasněn, mezi mechanizmy působení kortikosteroidů patří inhibice peroxidace lipidů, modulace imunitní odpovědi či prevence toku Ca²⁺ do buňky. Mezi hlavní zástupce kortikoidů patří syntetický glukokortikoid metylprednizolon. Velké množství experimentálních i klinických studií zkoumalo účinky metylprednizolonu na míšní trauma. Největší studie se zásadním vlivem na klinickou praxi byla série studií NASCIS I– III [22– 24]. Po uveřejnění výsledků došlo k celosvětovému rozšíření aplikace vysokých dávek metylprednizolonu dle tzv. protokolu NASCIS, v případě zahájení léčby do 8 hod od traumatu: iniciální bolus 30 mg/ kg váhy během 15 min, následovaných po 45 min kontinuální dávkou 5,4 mg/ kg/ hod po dobu 24 hod. Nicméně již od počátku uveřejnění těchto studií byla slyšet značná kritika [25]. Hlavní argument oponentů je fakt, že při primární analýze studie NASCIS II nedosáhli pacienti léčení kortikosteroidy statistický významně lepších výsledků než u neléčené skupiny, zato došlo k významnému nárůstu nežádoucích účinků (sepse, pneumonie). Funkční zlepšení u podskupiny pacientů léčených do 8 hod od traumatu vzešlo až z post hoc analýzy. Dále byly publikovány výsledky pouze pravé poloviny těla, přestože byli pacienti vyšetřeni oboustranně. Při analýze všech studií zkoumajících léčbu míšního poranění metylprednizolonem plyne, že existují důkazy úrovně I– III pro to, že metylprednizolon zvyšuje riziko infekce rány, pneumonie, krvácení do GIT, prodlužuje dobu ventilace stejně jako dobu pobytu na JIP a dokonce riziko smrti [25]. To je také důvodem postupného ústupu od léčby metylprednizolonem a poslední dokument AANS/ CNS (American Association of Neurological Surgeons/ Congress of Neurological Surgeons) nedoporučuje standardní používání metylprednizolonu v léčbě poranění míchy (Spinal Cord Injury; SCI) [26]. V České republice bylo upuštěno od aplikace metylprednizolonu při podezření na poranění míchy lékaři rychlé záchranné služby na místě zásahu. V rámci nemocniční péče je pak doporučeno podávat metylprednizolon u pacientů s izolovaným, nepenetrujícím a nekompletním poraněním krční míchy do 8 hod po úrazu, ve věku 19– 64 let a bez rizikových faktorů v anamnéze [20].

Chirurgická léčba a její časování

Operace je u pacientů s poraněním míchy indikována v případě komprese míchy či nestabilní zlomeniny. Chirurgická dekomprese komprimované míchy spolu se stabilizací je jeden z klíčových kroků prevence sekundárního poranění míchy. Zásadním faktorem operace je časování. Několik klinických studií se zabývalo vlivem akutní dekomprese míchy, avšak definice akutní dekomprese byla v každé studii jiná. Proto je nutno jednoznačně definovat a sjednotit pojem akutní operativy. V jedné studii byla akutní dekomprese definována jako 72 hod po míšním poranění a porovnána se skupinou operovanou po více než pěti dnech po míšním poranění [27]. Autoři nenašli žádný rozdíl ve výsledném ASIA skóre, délce intenzivní či rehabilitační péče mezi oběma skupinami. V letech 2002– 2009 proběhla v šesti severoamerických centrech mezinárodní, multicentrická, prospektivní studie pod názvem Surgical Timing in Acute Spinal Cord Injury Study (STASCIS) [28]. Autoři zjistili, že na škále ASIA se zlepšilo nejméně o dva stupně téměř 20 % pacientů operovaných akutně (do 24 hod), na rozdíl od 9 % pacientů z pozdní skupiny (> 24 hod). Také procento komplikací v akutní skupině bylo nižší (24,2 %) v porovnání s pozdní skupinou 30,5 %.

Časná dekomprese hraje roli i u pacientů s cervikální spondylózou a míšním traumatem. Jedná se obvykle o starší pacienty se sekundární stenózou páteřního kanálu, kteří mohou prodělat poranění míchy i při malém traumatu. Častý klinický projev je syndrom centrální míšní šedi. Vzhledem k tomu, že většinou není přítomna žádná nestabilita, čeká se na spontánní zlepšení a stabilizaci klinického stavu, a tak jsou pacienti často operováni odloženě. V roce 2010 byl publikován názor panelu expertů [29]. Po systémovém přezkoumání literatury autoři vyvozují, že časná dekomprese (do 24 hod) by měla být provedena u pacientů s výrazným neurologickým deficitem (ASIA = C) a přetrvávající kompresí míchy. Tento postup má větší šanci na zlepšení motoriky a výsledné ASIA skóre šest měsíců od poranění v porovnání s odloženou operací [29].

Závěry z výše uvedených klinických studií ukazují, že časná dekomprese míšního traumatu vede k funkčnímu zlepšení. Tato hypotéza je také podporována experimentálními studiemi. V jedné experimentální studii vedla přetrvávající komprese k pokračujícímu poklesu amplitudy somatosenzorických evokovaných potenciálů [30]. K jejich restituci došlo po časné, nikoliv pozdní dekompresi. Rozdíl byl také patrný ve funkčních výsledcích obou skupin. Funkční výsledky v motorických testech zadních končetin ve skupině časné dekomprese ukázaly rychlé zlepšení, na rozdíl od pozdní skupiny. Další studie také ukázala lepší funkční výsledek a menší poškození míšní tkáně po časné dekompresi [31]. Přestože v předcházejících odstavcích se kladl důraz na dekompresi míchy, nezbytnou součástí operace je i stabilizace zlomeného segmentu páteře, což umožní včasnou vertikalizaci a rehabilitaci s eliminací další traumatizace míchy.

Experimentální léčba

Epidurální stimulace míchy

U savců se v lumbosakrálních segmentech míchy vyskytují nervové sítě (Central Pat­tern Generator; CPG). Mohou fungovat autonomně a zpracováním senzitivních informací fungují jako kontrolní centrum pro postoj a pohyb. Epidurální či farmakologickou stimulací tak můžeme generovat motorické vzorce pohybu či stoje [32,33]. V experimentech jsou tak laboratorní potkani či kočky při epidurální stimulaci schopni stát či hýbat končetinami i při chybějících propojeních z mozku. Existuje hypotéza, že podobné neurální okruhy existují i u lidí, což by při epidurální stimulaci a rehabilitaci mohlo pomoci s obnovou hybnosti u jedinců po míšním traumatu [34]. Existují rozsáhlé klinické zkušenosti s epidurální stimulací u pacientů s neuropatickou bolestí [35]. Kazuistika u pacienta s kompletní míšní lézí ukazuje, že epidurální stimulace může indukovat rytmickou aktivitu končetin vleže a dokonce pomáhat při vertikalizaci a asistované chůzi [34]. Takové výsledky podporují hypotézu lumbálního motorického centra (lumbálního generátoru pohybových vzorců) [36]. Různé formy stimulace pak mohou vést k rozličným funkčním odpovědím. Velká výhoda epidurální stimulace je její reverzibilita. Tato metoda je do budoucna velmi slibná.

Schopnost sebeobnovy CNS a kmenové buňky

Většina neurogeneze u savců probíhá před narozením jedince [37]. Po narození však nadále pokračuje v ně­kte­rých částech mozku a míchy, jako je subgranulární zóna gyrus dentatus hipokampu (SGZ) nebo subventrikulární zóna (SVZ) mozkových komor, odkud prekurzorové buňky migrují podél rostrálního mig­račního proudu (Rostral Migratory Stream; RMS) bílou hmotou do olfaktorického bulbu. Tyto kmenové buňky centrálního nervového systému (Neural Stem Cells; NSC) jsou více rezistentní k negativním impulzům, jako např. nedostatek kyslíku či neurotoxické molekuly. Za fyziologických podmínek dochází k doplnění některých buněk CNS, zvláště v hipokampu; dále buňky migrují do míst drobných pontinních lézí. NSC jsou schopny udržovat rovnováhu mezi sebeobnovou a diferenciací do specializovaných buněk CNS. Po poranění mozku dochází k zintenzivnění proliferace NSC v SVZ a neurální prekurzory migrují do místa poškození [38]. Zde se však pod vlivem prostředí diferencují převážně do gliových buněk a nenahrazují poškozené populace neuronů. Podobné kmenové buňky se nacházejí v okolí centrálního míšního kanálu, ty však mají pravděpodobně omezenou schopnost sebeobnovy a rovněž diferencují převážně do gliálních elementů [39]. Vzhledem k lokalizaci těchto buněk je jejich využití k terapeutickým účelům omezené. Biologie kmenových buněk se v poslední dekádě rozvinula a ovlivnila výrazně i výzkum v neurovědách [40,41].

Kmenové buňky jsou charakterizovány schopností dělení a diferenciace do jakékoliv buňky v organizmu. V užším smyslu tuto definici splňují embryonální kmenové buňky (Embryonic Stem Cells; ESC). Existují však i somatické kmenové buňky, které jsou součástí již určité tkáně při narození. Tyto se nazývají tkáňově specifické nebo také dospělé kmenové buňky. Nacházejí se např. v kostní dřeni, tukové tkáni, vlasových folikulech, čichovém epitelu, či mozkových komorách, ale také v pupečníku, placentě a v pupečníkové krvi. Kmenové buňky lze také rozdělit na embryonální, fetální a dospělé.

Z hlediska míšního poranění jsou studovány mezenchymální kmenové buňky (z kostní dřeně, tukové tkáně, apod.), dále Schwannovy buňky, buňky olfaktorické glie či neurální prekurzory z nesmrtelných linií fetálního mozku nebo míchy (obr. 4). Relativně novým typem buněk jsou tzv. indukované pluripotentní kmenové buňky (induced Pluripotent Stem Cells; iPSC) [42]. Jedná se o diferencované buňky z tkáně dospělého jedince (např. kůže), které jsou genetickými manipulacemi reprogramovány v pluripotentní buňky. Jejich výhodou je relativně jednoduchý odběr s možností autologní transplantace. Další výhodou je také možnost obejít eticky kontroverzní použití embryonálních buněk. V roce 2012 získali autoři této metody Shinya Yamanaka a John Gurdon Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii.

Embryonální kmenové buňky a indukované pluripotentní kmenové buňky

ESC jsou buňky se schopností sebeobnovy a pluripotence [43]. Toto jsou zásadní vlastnosti buněk pro buněčnou terapii a tkáňové inženýrství. ESC jsou schopny nahradit buňky CNS jak neurony, tak i gliální elementy. Transplantované ESC mohou nahradit ztracené neurony, oligodendrocyty či astrocyty [44]. Dále mohou ESC zabránit ztrátě tkáně a minimalizují bolest po míšním poranění [45].

ESC se mohou přeměnit v jakoukoliv buňku těla. Tato jejich vlastnost ale nese riziko nekontrolované proliferace, která může vést k tvorbě teratomu po transplantaci [46]. Proto je nutná prediferenciace do určité specifické subpopulace buněk [47]. Další nevýhoda aplikace ESC je nutnost imunosuprimování pacienta.

V roce 2009 společnost Geron Corporation zahájila první klinickou studii v USA využívající lidské embryonální kmenové buňky, která byla do značné míry průlomová [48]. Ve studii klinické fáze I byly pacientům s akutním poraněním míchy (do 14 dnů po míšním poranění) aplikovány z lidských ESC generované progenitorové buňky oligodendrocytů. Avšak studie byla z finančních důvodů zastavena a firma přesunula svoji činnost do oblasti onkologické [49].

Významný krok v biologii kmenových buněk byl objev tzv. indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC) [42]. Mohou být zdrojem neurálních prekurzorových buněk (Neural Stem Cells; NSC [50]). V experimentálních studiích u laboratorních myší i potkanů po SCI došlo po implantaci NSC ke zlepšení motorických funkcí [51,52]. Implantované iPSC také diferencovaly do různých podtypů neuronů včetně motoneuronů [52]. iPSC byly také podány u kočkodanů s cervikální (C5) míšní lézí [53]. Autoři popisují zvýšený růst nervových vláken, angiogenezi a zmírnění demyelinizace u kočkodanů léčených iPSC v porovnání s kontrolní skupinou. Kočkodani po aplikaci iPSC měli také lepší funkční výsledky. Autoři nepozorovali rozvoj tumorů, nicméně hodnocení probíhalo pouze po dobu 12 týdnů po aplikaci.

Mezenchymální kmenové buňky

Kmenové buňky kostní dřeně (Bone Marrow Stromal Cells; BMSC) jsou schopny diferencovat do osteoblastů, chondrocytů, myo­blastů [40]. Mezenchymální kmenové buňky (Mesenchymal Stem Cells; MSC) mohou být získány nejenom z kostní dřeně, ale i z tukové tkáně či perinatálně (pupečníková šňůra, placenta, Whartonův rosol). V posledních 15 letech byly MSC využity v mnoha laboratorních studiích experimentálního poranění [54– 56]. Ukázalo se, že MSC částečně remyelinizují axony [57,58], podporují axonální sprouting přes lézi a redukují gliální jizvu [59,60] a dále modulují imunitní reakci podporou M2 podtypů makrofágů oproti M1 makrofágům. M2 makrofágy mají protizánětlivé účinky a zvýšenou schopnost fagocytózy, což vede k eliminaci sekundárního poškození míchy a míšní atrofie. Též snižují velikost posttraumatických kavit, snižují aktivitu astrocytů a makrofágů/ mikroglie) [61– 63]. MSC dále syntetizují růstové cytokiny (IL‑6, IL‑7, IL‑10, VEGF, IFN‑  γ) a snižují protizánětlivé cytokiny [64,65]. MSC byly implantovány u větších zvířat, jako jsou psi [66,67]. I přes určité zlepšení pozorované u ně­kte­rých psů jsou počty jedinců příliš nízké na jakékoliv statistické hodnocení.

Výhoda MSC je možnost systémové aplikace MSC bez nutnosti přímé injekce buněk do míchy, neboť jsou přitahovány do místa léze lokálními faktory uvolňovanými několik týdnů v poškozené tkáni (homing) [68]. Na rozdíl od jiných buněk mohou být tedy aplikovány intravenózně, intraarteriálně či intratékálně [69– 71]. Další možností je stimulace kostní dřeně pomocí granulocytárního kolonie stimulujícího faktoru (G‑CSF), což mobilizuje MSC z kostní dřeně do periferie. I tento způsob aktivace MSC vede u laboratorních potkanů k prevenci atrofie bílé hmoty míšní a funkčnímu zlepšení v akutní fázi poranění míchy [63,72]. Další výhodou je možnost neinvazivního monitorování na MR pomocí např. nanočástic obsahujících železo, což lze ovšem využít i u jiných kmenových buněk [73– 76].

Různé formy MSC byly hodnoceny v přibližně 15 klinických studiích u pacientů s míšním poraněním. Studie v první řadě směřovaly ke zjištění bezpečnosti podání kmenových buněk (fáze I– II) [55,71]. Na základě výsledků provedených studií lze konstatovat, že v krátkodobém a střednědobém horizontu (několik let) lze považovat aplikaci MSC u pacientů s traumatickým poraněním míchy za bezpečnou. Menší nežádoucí účinky po podání zahrnovaly dočasnou myalgii, horečku či zčervenání. Nicméně v jedné studii se u pacienta s post­infekční myelitidou, u kterého lékaři aplikovali opakovaně intratékálně MSC, objevila encefalomyelitida. Pokud se týká efektivity léčby MSC, lze ze studií vyvodit méně závěrů [55]. Důvodem je vysoká heterogenita většiny studií. Mnoho studií zahrnulo pacienty jak s akutní, tak i chronickou míšní lézí, buňky byly aplikovány různými způsoby a studie také často nezahrnovaly kontrolní skupiny. V jediné klinické studii provedené v České republice byly podávány nemanipulované autologní buňky kostní dřeně u pacientů po traumatickém poranění míchy v subakutní a chronické fázi, se stupněm postižení ASIA A– C [71]. Zlepšení v ASIA skóre ≥ 5 bodů bylo zaznamenáno u pěti pacientů z šesti po intraarteriální aplikaci, ale pouze u jednoho ze 14 pacientů po intravenózním podání (tab. 2). Autoři nepozorovali žádné významné komplikace po podání těchto buněk. Transplantace autologních kmenových buněk u pacientů se SCI je bezpečná, úspěšnost buněčné terapie je závislá na rozsahu míšní léze. Dle dosavadních studií se jeví, že naději na obnovení neurologické funkce mohou mít pacienti při včasném podání. Vhodným způsobem podání je aplikace buněk co nejblíže k místu poranění, např. i.a. nebo intratékálně. V současné době je připravována studie s podáním rozmnožených mezenchymálních buněk do 30 dnů po poranění s možným opakovaným podáním v odstupu šesti týdnů.

Schwannovy buňky

Schwannovy buňky tvoří obaly periferních nervů a hrají klíčovou roli v jejich regeneraci. Po poranění nervu tyto dediferencují, secernují prorůstové molekuly a prorůstové složky extracelulární matrix, jako je např. laminin [77], což podporuje regeneraci axonů spolu s jejich myelinizací [78]. Nabízí se tak jejich využití i pro případy míšního poranění. Jedna z klíčových studií byla publikována již v roce 1981 [79]. Autoři implantovali periferní štěpy do experimentální míšní léze a ukázali, že centrální axony prorůstaly do štěpů až v délce 3 cm.

Schwannovy buňky mohou být aplikovány buď samostatně, nebo v kombinaci s jinými metodami, jako jsou např. polymerní bio­materiály [80]. Schwannovy buňky podporují vrůstání axonů do štěpu, nikoliv však přes místo léze zpět do tkáně CNS. Regenerace vláken CNS přes místo léze se však podařilo podpořit v případě, že byly Schwannovy buňky zkombinovány s dalšími metodami [81,82]. U studií, které využívaly kombinaci metod, došlo u experimentálních zvířat k částečnému funkčnímu zlepšení, avšak bez histologického průkazu funkčních spojení přes místo léze.

Doposud byly publikovány tři klinické studie, ve kterých se pacientům s poraněním míchy implantovaly Schwannovy buňky a další dvě studie jsou v současné době otevřeny (www.clinicaltrials.gov). Jedná se o studie na Miamské univerzitě, kde vědci a lékaři z týmu Miami Project to Cure Paralysis nabírají pacienty se subakutní a chronickou míšní lézí. Z výše uvedených tří studií jedna proběhla v Íránu [83]. Bylo do ní zavzato 33 pacientů s úplnou nebo částečnou lézí míšní (ASIA A, B) v úrovni krční (C) či hrudní (Th) páteře [84]. Žádné komplikace autoři nepozorovali. Také ve studii z Číny autoři nepopisují žádné komplikace po podání Schwannových buněk u pacientů po poranění míchy [85].

Olfaktorická glie

Olfaktorické neurony jsou jediné neurony, které se v průběhu celého života u dospělých savců obnovují [86]. Důležitou roli v tomto procesu obnovy hrají gliální čichové buňky. Tyto gliální buňky obklopují senzorické nervy, jejichž výběžky vedou z čichové sliznice do olfaktorického bulbu. Buňky olfaktorické glie jsou heterogenní ve své morfologii, antigenní výbavě a funkčním významu a projevuje se u nich vysoký stupeň plasticity [87,88].

Velké množství experimentálních studií u laboratorních potkanů ukázalo, že buňky olfaktorické glie mohou navádět růst poškozených axonů skrze lézi zpět do zdravé míchy, což vede k funkčnímu zlepšení operovaných laboratorních potkanů [89– 93].

Zdrojem buněk olfaktorické glie může být buď čichová sliznice nebo čichový bulbus. V případě čichového bulbu může být tento extrahován z unilaterálního přístupu přes nosní kost či orbitu [94]. Tento přístup však s sebou nese riziko likvorey a unilaterální ztráty čichu. Proto je snaha využívat jiné, „perifernější“ zdroje, jako jsou např. čichová lamina propria či čichová sliznice. Je nutno však brát v potaz, že vzhledem k inervaci čichové sliznice trojklanným nervem může být tento zdroj čichové glie kontaminován Schwannovými buňkami z trojklanného nervu. Olfaktorická glie ze sliznice může být jednoduše získána biopsií. Dostatečné množství buněk lze získat za 4– 6 týdnů po jejich kultivaci, což dovoluje aplikaci nejdříve v subakutní fázi míšního poranění. Pokud bychom chtěli implantovat olfaktorickou glii dříve, je možné využít následujících dvou postupů: imortalizované buňky z jiného jedince pro heterologní transplantaci nebo založit banku buněk olfaktorické glie dle jednotlivých HLA (Human Leukocyte Antigen) podtypů.

V roce 2002 byla zahájena první klinická studie v Austrálii. Do studie bylo zařazeno šest pacientů s chronickým míšním poraněním hrudní míchy (Th4–Th10) a další sloužili jako kontrola. Byly publikovány výsledky studie po jednom a třech letech [95,96]. Pacienti absolvovali biopsii čichové sliznice, ze které bylo po dobu 4– 10 týdnů vykultivováno dostatečné množství buněk čichové glie. Následně byla u těchto pacientů provedena laminektomie, durotomie a buňky byly injikovány do míchy na více místech kraniálně a kaudálně od vlastní léze. U pacientů nebylo pozorováno žádné statisticky významné funkční zlepšení oproti kontrolám, žádné změny v MR obraze či známky růstu nádoru nebo rozvoje posttraumatické syringomyelie po léčbě. Některé publikované studie popisují zlepšení u chronických pacientů s poraněním míchy, avšak množství pacientů je tak malé, že dosud léčbu nelze statisticky hodnotit [97,98]. Teprve po provedení studie s větším množstvím pacientů, kde bude možno získat statisticky významné výsledky, lze učinit nějaké závěry.

V roce 2014 autoři z Iowy publikovali kazuistiku 26leté pacientky, ve které přináší varování a nutnost zaměřit se na dlouhodobou bezpečnost buněčné terapie [99]. Pacientka prodělala implantaci buněk čichové glie. Po osmi letech došlo k rozvoji intramedulárního ložiska, což se projevilo bolestmi v zádech. Prodělala operaci, při které jí bylo ložisko odstraněno. Histologické vyšetření ukázalo cystickou lézi, jejíž stěna byla tvořena čichovým epitelem, slizničními žlázami obsahující pohárkové buňky a nervové výběžky. Přestože se jedná o doposud první publikovaný případ, upozorňuje na nutnost dlouhodobého sledování těchto pacientů s cílem včas detekovat možný ektopický nekontrolovaný růst buněk.

Aplikace aktivovaných makrofágů

Míšní tkáň spontánně neregeneruje; poranění míšní se rozvíjí do stavu chronické léze, která se zvětšuje a kde dochází k postupné demyelinizaci reziduálních axonů, což vede k rozpadu reziduální tkáně a s tím souvisejícímu poškození nervových funkcí. Zásadní vliv na tento vývoj má imunitní systém, obzvláště makrofágy. Makrofágy lze zjednodušeně rozdělit do dvou podskupin. M1 makrofágy jsou nositelé vrozené imunity a jejich aktivita vede k odstranění cizích mikrobů a detritu z místa léze. Na druhou stranu aktivita M2 podtypu makrofágů pak vede k reparativním procesům a snížené produkci prozánětlivých a naopak sekreci protizánětlivých cytokinů. U savců monocyty derivované z krve a aktivovaná mikroglie dlouhodobě zůstávají přítomny v místě poškození [100]. Experimentální studie ukázaly, že eliminace hematogenních makrofágů vede k ochraně zbytkových axonů, snížené tvorbě kavit a podpoře axonálního sproutingu v místě léze a s tím souvisejícímu funkčnímu zlepšení u laboratorních zvířat. Na druhou stranu navýšení podtypů makrofágů, které podporují reparaci, vede k prodlouženému růstu axonů a zlepšení motorických funkcí [101].

V první dekádě 21. století proběhla studie v 11 centrech USA a Izraele [102]. Jednalo se o randomizovanou kontrolovanou multicentrickou klinickou studii ve fázi II s pacienty s kompletní transverzální lézí míšní (ASIA A) na úrovni mezi C5 a Th11. Experimentálně léčeným pacientům byla aplikována dávka autologních makrofágů v průběhu 14 dnů po míšním poranění. Ve studii bylo vyhodnoceno 43 účastníků studie (26 léčených autologními makrofágy, 17 kontrol). Zlepšení na úroveň ASIA B bylo u sedmi léčených a 10 kontrol a na ASIA C u dvou léčených a dvou kontrol. Výsledky po šesti měsících ukázaly trend k lepším výsledkům u kontrol oproti pacientům léčeným autologními makrofágy, i když rozdíl nebyl statisticky významný. Autoři studie tak nedoporučují léčbu autologními inkubovanými makrofágy u pacientů s akutním poraněním míchy. Poslední studie ukazují, že role makrofágů a celého imunitního systému je příliš komplexní a aktivace jen jednoho podtypu buněk tak nutně nemusí vést ke kýženému efektu. Spíše bude do budoucnosti vyžadována manipulace na více úrovních v závislosti na fázi a charakteru poranění a s tím souvisejícím stavem mikroprostředí v míšní lézi [103].

Inhibiční molekuly a jejich protilátky

Oligodendrocyty a myelin CNS obsahují několik skupin růst inhibujících látek a molekul. Schwab a Caroni objevili jednu z nich; jedná se o látku v myelinu produkovanou oligodendrocyty, NI- 35, spíše známou pod názvem Nogo‑ A [104]. Nogo‑ A je přítomna nejen v oligodendrocytech, ale také v neuronech, které se nacházejí v oblastech mozku s vysokou plasticitou, jako je hipokampus či kortex [105]. Nogo‑ A hraje zásadní roli v inhibici regenerace axonů a kompenzatorního růstu vláken při poškození CNS. Schwab vyvinul protilátku proti Nogo‑ A, mAb IN‑ 1. Více experimentálních studií ukázalo, že léčba protilátkou proti Nogo‑ A podporuje v dlouhých úsecích regeneraci axonů CNS a kompenzační růst nervových vláken, což souvisí i s významným funkčním zlepšením v experimentu na laboratorní myši či potkanu [106]. Tato protilátka se vpraví do těla experimentálního zvířete cestou hybridomových buněk, například intratékální injekcí. Podpora regenerace vláken kortikospinálního traktu po podání mAb IN‑ 1 u parciální míšní léze byla potvrzena i u primátů, konkrétně na jedincích kočkodana [61].

V roce 2006 byla zahájena klinická studie fáze I k posouzení bezpečnosti, tolerance, farmakokinetiky a hodnocení správné dávky lidské protilátky proti Nogo‑ A. Zahrnuti byli pacienti s kompletními i nekompletními lézemi (ASIA A– C) krční i hrudní míchy (C5– Th12). Protilátka byla podána kontinuálně intratékálně pomocí externí pumpy v období 4.– 14. dne po míšním traumatu. Pacienti byli rozděleni do čtyř skupin dle výše dávky, kdy u skupiny s nejvyšší dávkou byla protilátka aplikována až do 28. dne po traumatu. Studie byla dokončena v roce 2010, nicméně doposud nejsou k dispozici žádné literární údaje, které by shrnuly její výsledky. Jedinou zmínkou je výskyt neutropenie po léčbě [107].

Enzymatická blokáda gliální jizvy

Gliální jizva, která se rozvíjí v subakutní a chronické fázi míšního poranění, je jedním ze základních faktorů inhibujících regeneraci CNS. Gliální jizva je tvořena hustou sítí výběžků hypertrofických astrocytů a depozity molekul extracelulární matrix, jako jsou proteoglykany chondroitin sulfátu (Chondroitin Sulphate Proteoglycans; CSPG) [108]. CSPG jsou tvořeny centrálním proteinovým řetězcem, na kterém jsou navázány sacharidové řetězce glykosaminoglykanů (GAG). Bylo prokázáno, že tyto inhibují růst axonů jak in vitro, tak také in vivo [109,110]. Bakteriální enzym chondroitináza ABC (chABC) štěpí řetězce GAG v CSPG v oblasti vzdálené až 4 mm od místa léze, čímž dochází ke snížení jejich inhibiční aktivity [111]. Enzym byl aplikován intratékálně ihned po provedení experimentálního poranění míchy a dále opakovaně každý druhý den až do 10. dne. Po podání tohoto enzymu u laboratorních potkanů došlo k upregulaci regeneračního proteinu v poraněných neuronech, což provázelo regeneraci senzitivních ascendentních i motorických (CST) drah míšních. Elektrofyziologická měření prokázala funkční zapojení zregenerovaných drah CST. Histologické změny a elektrofyziologická měření korelovala s funkčním zlepšením v podobě lepší hybnosti a propriocepce.

Podání chABC zlepší prorůstání vláken gliální jizvou. Zatímco u kortikospinálního traktu nebylo prokázáno prorůstání jizvou zpět do CNS, u vláken z pseudounipolárního ganglia aplikace chABC umožnila prorůstání axonů poškozenou zónou zadního kořene do CNS [112].

Biomateriály a tkáňové inženýrství

Chronická míšní léze tvoří bariéru pro růst nových vláken, která by propojila oblasti kraniálně a kaudálně od léze. Centru léze dominuje většinou posttraumatická pseudocysta ohraničená gliální a mezenchymální jizvou. Mícha je v lézi a jejím okolí atrofická [113]. Experimentální metody přemostění míšní léze lze rozdělit do dvou typů: jedním přístupem je přímá rekonstrukce míchy, druhým je pak našití bypassu s využitím nervového autograftu.

Přímá rekonstrukce míšní léze tedy vyžaduje kombinaci implantace „přemostění“, po kterém by rostla nová vlákna a vytvoření „permisivního“ prostředí, které bude podporovat neuroregeneraci, zahrnující růst nových myelinizovaných vláken, tvorbu funkčních synapsí, růst nových cév, gliálního podpůrného aparátu apod. (obr. 5). K tomu se využívají rozličné bio­materiály, jejichž rozvoj v oblasti experimentální rekonstrukce míšního poranění významně vzrostl v posledních 20 letech. Vyvíjí se jak přírodní, tak i umělé hydrogely. Hydrogely jsou syntetické 3D porézní biomateriály s vysokým obsahem vody (až 98 %), fyzikálními a chemickými vlastnostmi, které mohou být upraveny dle požadavků pro jednotlivé bio­logické aplikace, včetně reparace poranění CNS [114– 116]. Hydrogely jsou implantovány do experimentálních lézí, jako jsou hemisekce, transekce či kompresivní balónková léze s cílem vytvoření nového permisivního prostředí pro růst nové tkáně (obr. 6).

Výhodou syntetických biomateriálů je možnost modifikace. Jedním z faktorů, který je studován, je konzistence hydrogelů. Hydrogely mohou být injikovatelné, kdy jsou aplikovány v tekuté konzistenci a polymerizují až v lézi [117]. Tímto způsobem se minimalizuje implantační trauma. Jiným faktorem je vstřebatelnost, kdy jsou vyvíjeny hydrogely, které se s určitým časovým odstupem od implantace resorbují [118,119]. Dle naší studie se zdá, že bude nutné využít spíše dlouhodobě vstřebatelné bio­materiály, které zajistí tvorbu stabilní nové tkáně přes místo léze [119]. Mezi další modifikace, které mají podpořit regeneraci tkáně, je ovlivnění náboje hydrogelu, modifikace chemického základu hydrogelu, aplikace adhezivních molekul a podobně [113,120,121]. Relativně nově se rozvíjejí bio­materiály připravené decelularizací různých tkání, jako např. svalu, stěny močového měchýře, periferního nervu, mozku i míchy [122]. V poslední době byla vyvinuta i injikovatelné forma [123]. Tato decelularizovaná tkáň byla aplikována experimentálně do míšní léze jak samostatně, tak i v kombinaci s neurotrofními faktory či kmenovými buňkami [124,125], což platí i pro ostatní druhy bio­materiálů [113,121,126].

Jak již bylo řečeno v úvodu, využití různých bio­materiálů k přemostění a rekonstrukci míšní léze lze předpokládat hlavně v chronické fázi míšního poranění. Dosavadní studie v rámci experimentálního poranění míchy ukázaly, že implantace hydrogelů podporuje vrůstání nových myelinizovaných vláken či cév i více jak jeden měsíc po experimentální lézi u laboratorního potkana [113].

První klinická studie na využití hydrogelů u pacientů s míšním poraněním byla publikována v roce 2014 autory z Káhirské univerzity. U 14 pacientů s kompletním chronickým přerušením míchy (5 měsíců až 7 let po traumatu) bylo provedeno přemostění míšní léze pomocí štěpů z periferních nervů v kombinaci se štěpem na bázi chitosanu s lamininem. Autoři popisují zlepšení u všech 14 z nich (12 pacientů se zlepšilo na ASIA C a dva na ASIA B), nikdo z pacientů se však nezlepšil natolik, aby byl schopen chodit. Až zarážející je však vysoké procento komplikací, kdy hematomy se vyskytly u 10 pacientů a tvorba séromu v ráně u pěti pacientů. Dalším nedostatkem studie je chybějící detailnější rozbor klinického průběhu pacientů, zvláště při jejich malém počtu. Serióznost takové studie je proto diskutabilní a spíše snižuje hodnotu celého výzkumu.

Alternativa přímé rekonstrukce míšní léze je pak vytvoření spojky (bypass) spojující míchu kraniálně od místa léze s nervovými kořeny či svalem kaudálně od léze pomocí nervového autograftu [127]. Tato technika byla experimentálně aplikována jak u laboratorních potkanů, tak i kočkodanů [127– 129]. Stejní autoři pak publikovali využití tohoto způsobu u paraplegického pacienta tři roky po traumatu míšním v úrovni Th9. Autograft ze surálního nervu byl našit na anterolaterální kvadrant míchy v úrovni Th7– Th8 a kaudálně pak homolaterálně na ventrální kořeny L2– L4. Po osmi měsících autoři pozorovali volní pohyb obou adduktorů dolních končetin a levého kvadricepsu. Pozorované klinické změny byly verifikovány elektrofyziologicky [130].

Kombinace experimentálních metod

Míšní léze představuje pro regeneraci kombinaci více typů bariér (pseudocysta, gliální jizva, inhibitory regenerace z myelinu atd.). Tato se dynamicky vyvíjí od vlastního momentu traumatu po dobu několika let. V experimentální léčbě se proto zkouší kombinace dvou či více metod s cílem nalézt komplexní řešení.

Testují se např. různé kombinace kmenových buněk, kmenových buněk a neurotrofních faktorů [131,132]. Další častou variantou je implantace biomateriálu spolu s kmenovými buňkami, neurotrofními faktory či enzymy [113,133,134]. Biomateriál slouží jednak jako podpůrné lešení pro růst nové tkáně a také jako nosič kmenových buněk či pool neurotrofních faktorů (obr. 4). Kmenové buňky i faktory jsou tak aplikovány do centra léze, kde vytvářejí permisivní prostředí k podpoře růstu nervových vláken. Ně­kte­ré studie ukázaly, že tato kombinace je efektivnější než aplikace samotných faktorů či hydrogelu [113,133]. Jiným příkladem je kombinace buněčné terapie (neurotrofní vliv) a chondroitinázy (štěpení gliální jizvy) [135]. Na základě současných znalostí o SCI lze předpokládat, že budoucí terapie míšního poranění bude vyžadovat kombinaci několika léčebných modalit.

Závěr

Dosavadní výzkum v oblasti míšního poranění za posledních 20 let přinesl významný posun v porozumění patofyziologie a částečný pokrok v jeho experimentální léčbě. V laboratořích se rozvíjí celá řada postupů pro léčbu v akutní i chronické fázi míšního poranění. V akutní fázi je spektrum terapeutických možností větší a výsledky na zvířatech slibnější. Výsledky experimentálních studií opakovaně prokázaly částečný efekt ně­kte­rých metod u laboratorních zvířat. Nicméně pozitivní výsledky zatím nebyly jednoznačně replikovány v klinice. Na druhou stranu většina dosud publikovaných klinických studií neprokázala zásadní komplikace nových experimentálních metod, alespoň ve střednědobém časovém horizontu. Významně se tak rozvíjí oblast kmenových buněk, tkáňového inženýrství či molekulární bio­logie, což snad dává důvod k opatrnému optimizmu směrem k budoucnosti.

Transfer léčby z oblasti experimentu do klinické praxe má nicméně spoustu úskalí. Laboratorní zvířata (myši, potkani apod.) mají větší schopnost regenerace a vyšší reparační potenciál v porovnání s lidmi. Experimentální studie jsou přísně kontrolované pokusy, kde lze zvolit uniformní věk laboratorních zvířat, stejnou váhu, pohlaví apod. Experimentální léze jsou stejné pro všechna zvířata, prováděná naprosto identicky a ve stejné etáži míšní. Experimentální léčba je podávána ve stejné dávce, metoda aplikace je jednotná pro všechna zvířata. Klinická praxe a klinické studie, na rozdíl od laboratorního prostředí, jsou daleko rozličnější. S tím souvisí různorodost pacientů (věk, pohlaví, váha), charakteristika míšního poranění (výška, typ, rozsah) či různá doba od poranění míchy do aplikace.

Doposud také neexistuje konsenzus, za jakých podmínek je možné přejít od experimentálního výzkumu ke klinickým studiím [136]. Je nutné reprodukovat výsledky z laboratorních potkanů a myší i na lidoopech? Dostačuje funkční zlepšení laboratorního zvířete po podání experimentální léčby k průkazu dostatečného efektu, nebo je nutné, aby tento jev doprovázely i histologické změny?

Přechod z oblasti laboratorních pokusů do klinické praxe je proto jedním ze zásadních momentů vývoje léčby míšního poranění. I přes dosavadní úspěchy převážně na poli experimentálního výzkumu jsme teprve na počátku definitivního vyřešení problematiky léčby míšního poranění. Doufejme, že všechny překážky, které nás na cestě k léčbě míšního poranění ještě čekají, v budoucnosti překonáme, abychom našim nemocným poskytli tolik očekávanou léčbu. Doposud takto učinit nemůžeme. Zatím lze pacientům nabídnout standardní léčbu s eventualitou klinických studií v rámci grantových projektů.

Podpořeno grantovou agenturou České republiky 13-00939S, 14-14961S a projektem LO1309 MŠMT ČR v rámci programu NPU I.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Přijato k recenzi: 20. 4. 2015

Přijato do tisku: 8. 7. 2015

MUDr. Aleš Hejčl, Ph.D.

Neurochirurgická klinika

UJEP a Krajská zdravotní a.s.

Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem, o.z.

Sociální péče 12A

401 13 Ústí nad Labem

e-mail: ales.hejcl@gmail.com

Recenzenti

MUDr. Radim Mazanec, Ph.D.

prof. MUDr. Vladimír Smrčka, CSc.

prof. MUDr. Martin Smrčka, Ph.D.

MUDr. Petr Vaněk

---

MU Dr. Aleš Hejčl, Ph.D.

Po ukončení studia na 1. LF UK v roce 2003 nastoupil na Neurochirurgickou kliniku UJEP v Ústí nad Labem. V klinické praxi se zabývá celým spektrem neurochirurgické operativy, hlouběji se věnuje mozkovým aneuryzmatům a monitoraci mozku po traumatech a SAK. V roce 2010 získal atestaci v oboru neurochirurgie. Od roku 2012 pracuje jako Senior Researcher v rámci Mezinárodního centra klinického výzkumu v Brně a ve spolupráci s Mayo Clinic a Matematickým ústavem UK se zabývá modelováním hemodynamiky v mozkových aneuryzmatech. Od roku 2002 pracuje v Ústavu experimentální medicíny AV ČR, kde se věnuje experimentálním operacím míšního poranění. V roce 2010 obhájil titul Ph.D. na téma „Experimentální přemostění míšního poranění pomocí hydrogelů“. Od roku 2012 přednáší na Neurochirurgické klinice 1. LF UK a ÚVN Praha. Je autorem více než 50 publikací a pěti kapitol v odborných publikacích. V současnosti je hlavním řešitelem dvou grantů. Od roku 2013 je školitelem v oblasti neurověd, v současnosti vede dva studenty. Je laureátem Ceny Rudolfa Petra České neurochirurgické společnosti za rok 2008 a v roce 2010 získal Cenu společnosti pro neurovědy za vynikající vědeckou práci mladých neurovědců. Je členem České neurochirurgické společnosti a České společnosti pro neurovědy ČLS JEP.