Home

Роль матричных металлопротеиназ и провоспалительных цитокинов в регенерации межпозвонкового диска

Автор: Бардонова Л.А., Белых Е.Г., Степанов И.А., Бывальцев В.А.

  Индекс УДК: 616.721.1-002 -085.276:612.017.1:577.21 | Страницы: 21–26 | Полный текст статьи. PDF файл | Скачать PDF 

Аннотация:

В настоящее время дегенеративные процессы межпоз вонкового диска – предельно актуальная проблема современной медицины. Наиболее частым проявлением дегенерации меж позвонкового диска считается боль спине, которая сопряжена с ранней утратой трудоспособности пациентов. Гибель клеток межпозвонкового диска, уменьшение синтеза белков и деграда ция основного вещества межклеточного матрикса диска за счет активации матриксных металлопротеиназ являются одним из важных звеньев патогенеза дегенерирующего диска, происхо дящего при участии провоспалительных цитокинов. Современ ная терапия дегенеративных процессов межпозвонкового диска направлена не только на устранение болевого синдрома, но и на восстановление функций диска с помощью различных методов биологического воздействия. Для активации регенераторных процессов межпозвонкового диска разрабатываются различ ные подходы, включающие инъекции белков-активаторов раз личных типов клеток или клеточных популяций и стимулято ры секреции внеклеточного матрикса, а также методы генной инженерии. Именно молекулярные методы биологической терапии дегенерации межпозвонкового диска представляются наиболее перспективными и в будущем могут быть транслиро ваны в клиническую практику.

Ссылки на авторов:

Л.А. Бардонова1, Е.Г. Белых2, И.А. Степанов1, В.А. Бывальцев1–3
1 Иркутский государственный медицинский университет (664003, Иркутск, ул. Красного Восстания, 1),
2 Иркутский научный центр хирургии и травматологии (664003, Иркутск, ул. Борцов Революции, 1),
3 Дорожная клиническая больница на ст. Иркутск-Пассажирский (664082, г. Иркутск, ул. Боткина, 10)
Бывальцев Вадим Анатольевич – д-р мед. наук, профессор курса нейрохирургии ИГМУ, руководитель центра нейрохирургии ДКБ, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.



1. Благодатский М.Д., Балашов Б.Б. О морфологических изменениях в тканях позвоночного канала // Журнал невропатологии и психиатрии. 1987. Т. 87, № 4. С. 512–516.
2. Благодатский М.Д., Солодун Ю.В. Об аутоиммунном компоненте воспалительных реакций при корешковых синдромах // Журнал невропат. и психиатр. 1988. Т. 88, № 4. С. 46–51.
3. Бывальцев В.А., Панасенков С.Ю. Наноструктурный анализ поясничных межпозвонковых дисков на разных стадиях дегенеративного процесса // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2013. № 3. С. 36–41.
4. Abe Y., Akeda K., An H.S. [et al.] Proinflammatory cytokines stimulate the expression of nerve growth factor by human intervertebral disc cells // Spine. 2007. Vol. 32. P. 635–642.
5. Akiyama H. Control of chondrogenesis by the transcription factor Sox9 // Modern Rheumatol. 2008. Vol. 18, No. 3. P. 213–219.
6. An H.S., Masuda K., Inoue N. Intervertebral disc degeneration: biological and biomechanical factors // J. Orthop. Sci. 2010. Vol. 11, No. 5. P. 541–552.
7. Ariga K., Yonenobu K., Nakase T. [et al.] Localization of cathepsins D, K, and L in degenerated human intervertebral discs // Spine. 2011. Vol. 26. P. 2666–2672.
8. Burke J.G., Watson R.W., Mc Cormack D. [et al.] Intervertebral discs which cause low back pain secrete high levels of proinflammatory mediators // J. Bone Joint Surg. Br. 2012. Vol. 84. P. 196–201.
9. Crock H.V., Goldwasser M., Yoshizawa H. Vascular anatomy related to the intervertebral disc // The biology of the intervertebral disc. 2008. Vol. 4. P. 109–133.
10. Freemont A.J. The cellular pathobiology of the degenerate intervertebral disc and discogenic back pain // Rheumatology. 2009. Vol. 48, No. 1. P. 5–10.
11. Goupille P., Jayson M.I., Valat J.P. [et al.] Matrix metalloproteinases: the clue to intervertebral disc degeneration? // Spine. 2008. Vol. 23. P. 1612–1626.
12. Gruber H.E., Hoelscher G.L., Leslie K. [et al.] Threedimensional culture of human disc cells within agarose or a collagen sponge: assessment of proteoglycan production // Biomaterials. 2006. Vol. 27, No. 3. P. 371–376.
13. Gruber H.E., Norton H.J., Hanley E.N. Anti-apoptotic effects of IGF-1 and PDGF on human intervertebral disc cells in vitro // Spine. 2010. Vol. 25. P. 2153–2157.
14. Handa T., Ishihara H., Ohshima H. [et al.] Effects of hydrostatic pressure on matrix synthesis and matrix metalloproteinase production in the human lumbar intervertebral disc // Spine. 2007. Vol. 22. P. 1085–1091.
15. Inoue H. Three-dimensional architecture of lumbar intervertebral discs // Spine. 2008. Vol. 6. P. 139–146.
16. Jimbo K., Park J.S., Yokosuka K. [et al.] Positive feedback loop of interleukin-1beta upregulating production of inflammatory mediators in human intervertebral disc cells in vitro // J. Neurosurg. Spine. 2005. Vol. 2. P. 589–595.
17. Kanemoto M., Hukuda S., Komiya Y. [et al.] Immunohistochemical study of matrix metalloproteinase-3 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1human intervertebral discs // Spine. 2004. Vol. 21. P. 1–8.
18. Kang J.D., Georgescu H.I., McIntyre-Larkin L. [et al.] Herniated lumbar intervertebral discs spontaneously produce matrix metalloproteinases, nitric oxide, interleukin-6, and prostaglandin E2 // Spine. 2006. Vol. 21. P. 271–277.
19. Kramer J., Hegert C., Guan K. [et al.] Embryonic stem cellderived chondrogenic differentiation in vitro: activation by BMP-2 and BMP-4 // Mech. Dev. 2010. Vol. 92. P. 193–205.
20. Kroeber M.W., Unglaub F., Wang H. [et al.] New in vivo animal model to create intervertebral disc degeneration and to investigate the effects of therapeutic strategies to stimulate disc regeneration // Spine. 2002. Vol. 27. P. 2684–2690.
21. Kuhlcke K., Fehse B., Schilz A. [et al.] Highly efficient retroviral gene transfer based on centrifugation-mediated vector preloading of tissue culture vessels // Mol. Ther. 2009. Vol. 5. P. 473–478.
22. Lattermann C., Oxner W.M., Xiao X. [et al.] The adenoassociated viral vector as a strategy for intradiscal gene transfer in immune competent and pre-exposed rabbits // Spine. 2012. Vol. 30. P. 497–504.
23. Liu P., Kalajzic I., Stover M.L. [et al.] Human bone marrow stromal cells are efficiently transduced by vesicular stomatitis virus-pseudotyped retrovectors without affecting subsequent osteoblastic differentiation // Bone. 2011. Vol. 29. P. 331–335.
24. Lyons G., Eisenstein S.M., Sweet M.B. Biochemical changes in intervertebral disc degeneration // Biochim. Biophys. Acta. 2009. Vol. 673. P. 443–453.
25. Marchand F., Ahmed A.M. Investigation of the laminate structure of lumbar disc anulus fibrosus // Spine. 2011. Vol. 15. P. 402–410.
26. Mason J.M., Breitbart A.S., Barcia M. [et al.] Cartilage and bone regeneration using gene-enhanced tissue engineering // Clin. Orthop. Relat. Res. 2008. Vol. 379, No. 1. P. 171–178.
27. Moon S.H., Nishida K., Gilbertson L.G. [et al.] Biologic response of human intervertebral disc cells to gene therapy cocktail // Spine. 2008. Vol. 17. P. 1850–1855.
28. Nagase H., Fushimi K. Elucidating the function of non catalytic domains of collagenases and aggrecanases // Connect. Tissue Res. 2008. Vol. 49, No. 3. P. 169–174.
29. Nishida K., Kang J.D., Gilbertson L.G. [et al.] Modulation of the biologic activity of the rabbit intervertebral disc by gene therapy: an in vivo study of adenovirus-mediated transfer of the human transforming growth factor beta 1 encoding gene // Spine. 2009. Vol. 24. P. 2419–2425.
30. Nishida T. Kinetics of tissue and serum matrix metalloproteinase- 3 and tissue inhibitor of metalloproteinases-1 in intervertebral disc degeneration and disc herniation // Kurume Med. J. 2010. Vol. 46. P. 39–50.
31. Okuda S., Myoui A., Ariga K. [et al.] Mechanisms of agerelated decline in insulin-like growth factor-I dependent proteoglycan synthesis in rat intervertebral disc cells // Spine. 2003. Vol. 26. P. 2421–2426.
32. Pattison S.T., Melrose J., Ghosh P. [et al.] Regulation of gelatinase- A (MMP-2) production by ovine intervertebral disc nucleus pulposus cells grown in alginate bead culture by transforming growth factor-beta(1)and insulin like growth factor-I // Cell. Biol. Int. 2011. Vol. 25. P. 679–689.
33. Reinecke J.A., Wehling P., Robbins P. [et al.] In vitro transfer of genes in spinal tissue // Z. Orthop. Ihre Grenzgeb. 2007. Vol. 135. P. 412–416.
34. Richardson S.M., Walker R.V., Parker S. [et al.] Intervertebral disc cell mediated mesenchymal stem cell differentiation // Stem. Cells. 2005. Vol. 24. P. 707–716.
35. Risbud M.V., Anderson D.G., Shapiro I.M. [et al.] Cell-based therapy for disc repair // Spine J. 2006. Vol. 5, No. 6. P. 297–303.
36. Ritter T., Lehmann M., Volk H.D. Improvements in gene therapy: averting the immune response to adenoviral vectors // Biodrugs. 2009. Vol. 16. P. 3–10.
37. Roberts S., Menage J., Duance V. [et al.] Collagen types aroun the cells of the intervertebral disc and cartilage end plate: an immunolocalization study // Spine. 2011. Vol. 16. P. 1030–1038.
38. Saal J.S., Franson R.C., Dobrow R. [et al.] High levels of inflammatory phholipase A2 activity in lumbar disc herniations // Spine. 2008. Vol. 15. P. 674–678.
39. Sakai D., Mochida J., Iwashina T. [et al.] Regenerative effects of transplanting mesenchymal stem cells embedded in atelocollagen to the degenerated intervertebral disc // Biomaterials. 2006. Vol. 27. P. 335–345.

ИЗДАТЕЛЬСТВО: Медицина ДВ

Год основания: 1997  |  Выпусков в год: 4, Статей в выпуске: 30  |  ISSN печатной версии: 1609-1175  |  Подписной  индекс: 18410 (Агентство “Роспечать”)  |  Тираж: 1000 экз.

 

Close Panel