Historia badań nad rdzeniem kręgowym

Dawniej ludzie z urazami rdzenia nie mogli liczyć na leczenie. Dziś, dzięki odkryciom naukowców, pacjenci ponownie stawiają pierwsze kroki. Oto najważniejsze momenty w historii badań nad przerwanym rdzeniem kręgowym.

Mroczne czasy

2500 p.n.e. - pierwszy ślad

Pierwsze wzmianki o paraplegii pochodzą z papirusu Edwina Smitha. To najstarszy medyczny tekst, który opisuje dominujące przez bardzo długi czas nastawienie do problemu: „nieuleczalny stan”.

500-150 p.n.e. - zdefiniowanie urazu rdzenia kręgowego

Grecki lekarz Hipokrates, nazywany „ojcem medycyny”, pozostawił po sobie pierwszy medyczny opis chronicznej paraplegii i opracował stół do rozciągania w ramach terapii. Kilka wieków później dwaj greccy lekarze - Aretaeus i Galen – zdefiniowali różne poziomy uszkodzenia rdzenia.

Początki badań

1890 – pierwszy model eksperymentalny

Aby lepiej poznać rdzeń kręgowy, niemiecki patolog Hans Schmaus przyjął pierwszy model eksperymentalny.

1911 – ulepszony model

Amerykański neurolog Alfred Reginald Allen udoskonalił model eksperymentalny paraplegii. Był kluczowy dla późniejszych badań i jest wykorzystywany do dziś.

1928 – cicha nadzieja

Hiszpański neurobiolog Santiago Ramón y Cajal – jeden z ojców założycieli współczesnej neurobiologii napisał: „U dorosłych komórki nerwowe nie zmieniają się […], wydaje się, że nic nie jest w stanie ich zregenerować”. Ale był również pierwszym, który badał, w jaki sposób uszkodzone komórki nerwowe (neurony), można starać się zregenerować, choć bez sukcesów.

Lepsza opieka i pierwsza nadzieja

1930 - rehabilitacja

Amerykański lekarz Donald Munro zbudował mały oddział w Bostonie, gdzie starał się leczyć urazy rdzenia kręgowego. Przedstawił koncepcję rehabilitacji – jedyny sposób leczenia znany po dziś dzień.

1945 – lepsza opieka

Ludwig Guttmann, brytyjski neurobiolog pochodzenia niemieckiego, sprawił że jakość życia osób dotkniętych urazami rdzenia kręgowego nieco się poprawiła. Opracował własną terapię i przez wielu jest uznawany za twórcę współczesnej rehabilitacji paraplegików.

1968 – pierwsze leczenie funkcjonalne na zwierzętach

Amerykański neuroanestezjolog Maurice Albin i neurochirurg Robert White schłodzili tkankę rdzenia kręgowego u zwierząt wykorzystując hipotermię. To ulepszyło leczenie funkcjonalne. Podejście terapeutyczne aktualnie wciąż jest brane pod uwagę i testowane podczas badań klinicznych.

Dogmat „PARAPLEGIA jest nieuleczalna” zostaje obalony

1981- aksony mogą się regenerować

Doktor Albert Aguayo i neurobiolog Sam David – obaj z Kanady – piszą nowy rozdział historii. Zaobserwowali, jak aksony (wypustki komórek nerwowych) mogą się regenerować w centralnym układzie nerwowym – pod warunkiem, że mają ku temu dobre warunki. U szczurów, dokonywali transplantacji nerwu kulszowego do rdzenia kręgowego. Aksony centralnego systemu nerwowego zrastały się z przeszczepem. To była sensacja!

Badanie nowych podejść

1990 – pierwsze leczenie rdzenia

Szwajcarscy neurobiolodzy Lisa Schnell i Martin Schwab zdołali wspomóc wzrost aksonów u szczura. Wykorzystując przeciwciała mogli usunąć ograniczenia wzrostu i uzyskać efekt w postaci jego poprawy. Ich praca miała wielki wpływ na badania i zadziałała na naukowców oraz sponsorów jak magnes.

1990 – blizna glejowa

Amerykański mikrobiolog Jerry Silver po raz pierwszy opisał bliznę glejową – bliznę w miejscu uszkodzenia rdzenia blokującą komórki nerwowe przed odrastaniem.

1991 – nadzieja dla paraplegików

Amerykański neurobiolog John Houlé udowodnił, że aksony kontynuują regenerację na długo po uszkodzeniu rdzenia. Dowiódł, że regeneracja jest możliwa nawet u pacjentów z dawnym urazem.

1995 – pierwszy hydrożel

Szwajcarski lekarz i neurobiolog Patrick Aebischer wytworzył pierwszy biomateriał. Udało mu się wytworzyć hydrożel, w którym neurony mogły się namnażać.

1998 – pierwsza elektrostymulacja

Słoweński lekarz i neurobiolog Milan Dimitrijevic, dzięki swojej pracy w Austrii, wykazał, że elektryczna stymulacja rdzenia kręgowego może zainicjować chodzenie sparaliżowanych ludzi.

2001 – receptor ihibitacji

Amerykański lekarz i neurobiolog Stephen Strittmatter odkrył receptor Nogo, który hamuje rozwój aksonów. Badania kliniczne poświęcone temu odkryciu są w przygotowaniu.

Nowe odkrycia

2002 – zmiękczenie blizny

Brytyjscy neurobiolodzy James Fawcett i Stephen McMahon wykazali, że blizna glejowa może zostać zmiękczona za pomocą specjalnego enzymu (chondroitynazy ABC).

2004 - plastyczność

Martin Schwab opisał plastyczność w paraplegii. Zakończenia nerwowe tworzą nowe połączenia. Wykorzystują istniejące wcześniej miejsca, które nie są uszkodzone przez uraz.

2005 – komórki macierzyste

Po raz pierwszy zastosowano komórki macierzyste w leczeniu przerwanego rdzenia kręgowego. Amerykański neurobiolog Hans Keirstead przeprowadził eksperyment na szczurach udowadniając, że ludzkie komórki macierzyste mogą odbudowywać brakujące osłonki mielinowe i przywracać funkcje.

2007 – paraliż układu odpornościowego

Niemiecki lekarz i neurobiolog Jan Schwab odkrył, że paraplegia wpływa na układ odpornościowy i czyni wyleczenie trudniejszym.

2008 – molekularny przełom

Neurobiolog Zhigang He z Harvard Medical School był w stanie wzmocnić zdolność wzrostu komórek nerwowych wyłączając molekularny hamulec regeneracji aksonów (PTEN).

Badania na ludziach

2010 – pierwsze badania na embrionalnych komórkach macierzystych

Podczas prób klinicznych sprawdzano oddziaływanie embrionalnych komórek macierzystych. W 2015 to podejście zostało podjęte w innych badaniach.

2010 – zwolnienie hamulca

Na bazie odkryć z 2008 roku poczynionych przez Zhiganga He, po raz pierwszy odniesiono sukces w regeneracji kortykospinalnych aksonów, które są kluczowe dla kontroli motoryki ciała.

2012 - neurotechnologia

Francuski neurobiolog Grégoire Courtine przedstawił technologię pozwalającą chodzić szczurowi z paraplegią. Wykorzystał elektromechaniczną neuro-protezę i wspomaganą przez robota rehabilitację.

2015 – ciśnienie ma znaczenie

Neurochirurg Marios Papadopoulos i neurobiolog Samira Saadoun ze szpitala uniwersyteckiego św. Jerzego badali ciśnienie w rdzeniu kręgowym u niedawno dotkniętych paraliżem pacjentów. Wykazali, że optymalne ciśnienie może zredukować konsekwencje urazu.

2016 – nowe wieści w sprawie blizny

Amerykański neurobiolog Michael Sofroniew wykazał, że „demonizowana” blizna glejowa tak naprawdę jest bardzo ważna w regeneracji uszkodzonych neuronów. Bez astrocytów zaangażowanych w formowanie się blizny, odbudowywanie się aksonów jest o wiele trudniejsze.

2018 – regeneracja, oddychanie i pierwsze próby

Grégoire Courtine zdołał odtworzyć funkcję chodzenia u trzech pacjentów z niekompletnym uszkodzeniem rdzenia. Wykorzystał elektrostymulację opracowaną podczas innego projektu w 2012 roku. Również w 2018, Jerry Silver zdołał odtworzyć funkcję samodzielnego oddychania w chronicznym stadium paraplegii.