Междифферонные (межклеточные) взаимодействия в периферическом нерве при высокоэнергетическом повреждении

1.

• Междифферонные (межклеточные) взаимодействия в
периферическом нерве при высокоэнергетическом повреждении
• Глиально-макрофагальное взаимодействие в периферическом
нерве после высокоэнергетической травмы
• Характеристика глиального состава периферического нерва при
высокоэнергетическом повреждении
• Структурная основа травматической нейропатии при
высокоэнергетическом повреждении
Специальность: 1.5.22 Клеточная биология
Аспирант: Гладышев Н.С.
Научный руководитель: к.м.н., доцент, Р.В. Деев
Москва, 2024

2.

Актуальность
• Поражения периферических нервов часто сопровождаются длительной регенерацией и неполным
восстановлениям, которые ведут к хронической боли и нарушению двигательных или сенсорных функций.
• По данным Aman et al (2020) в Германии 52,2% всех поражений периферических нервов имели травматическую
природу, остальные 47,8% имели нетравматический или посттравматический генез [10.3390/jpm12101673].

3.

Актуальность
• По данным Дубровских С.Н. и соавторов (2023) из всех повреждений (n=274) при минновзрывной травме 34% нерва требовали оперативного лечения, больший процент таких
повреждений (51%) были повреждены из-за компрессионного воздействия рубцов в
окружающих тканях [10.17816/DD430341].
• Люди с тяжелыми повреждениями периферических нервов часто страдают от хронической
боли и постоянной нетрудоспособности. Точкой приложения терапевтического лечения
могут служить макрофаги и шванновские клетки, а также их взаимодействие
[10.1016/j.celrep.2018.08.004].

4.

Цель и задачи исследования
Цель
исследования:
исследовать
междифферонные
взаимодействия
в
периферическом нерве на разных сроках после высокоэнергетического повреждения
Задачи:
1. Охарактеризовать топографию иммунных клеток в периферическом нерве у
человека
2. Исследовать особенности роста кровеносных сосудов в периферическом нерве
3. Обозначить современную характеристику высокоэнергетического повреждения
нерва в острый период
4. Оценить особенности воспалительного инфильтрата на разных этапах развития
повреждения
5. Изучить микробиоту нерва при раневом дефекте

5.

Ожидаемая научная новизна
Впервые будет описана структура и ультраструктура нерва после высокоэнергетического
повреждения
Впервые
будет исследовано
взаимодействие макрофагов,
шванновских
эндотелиоцитов, фибробластов, лейкоцитов в периферическом нерве
клеток,
Впервые будет оценена экспрессия генов в периферическом нерве при его повреждении у
человека
Впервые будет исследовано влияние микробиоты раневого дефекта на взаимодействие
глиально-макрофагальных клеток в периферическом нерве

6.

Материал (объект) исследования и планируемое
количество наблюдений
- Объектом исследования будут являться фрагменты периферических нервов,
полученные от пациентов после перенесенной высокоэнергетической травмы.
- Планируется сформировать 3 выборочные совокупности:
a) периферические
нервы
конечностей
после
высокоэнергетического
повреждения (n=30), до недели
b) периферические нервы, полученные в результате реампутации поврежденной
конечности (n=30), свыше недели
c) Группа сравнения – ампутированные конечности по поводу сосудистой
ишемии (n=30)

7.

Цель
Типирование
воспалительного
инфильтрата
Обнаружение патологии
сосудов
Маркер(ы)
Примечание
CD20, CD3, CD38, CD56, CD68
Используются для идентификации
различных типов иммунных клеток,
таких как В-лимфоциты (CD20), Тлимфоциты (CD3), плазматические
клетки (CD38), NK-клетки (CD56),
макрофаги (CD68).
CD31
Маркер эндотелия, используется для
оценки состояния сосудов,
повреждений или патологий в них.
Типирование фибробластов
и миофибробластов
Vimentin, α-SMA
Изучение глии
MBP, GFAP, IBA-1, CD11b
Vimentin используется для
идентификации фибробластов, α-SMA
для обнаружения миофибробластов,
которые могут быть вовлечены в
процесс заживления и
ремоделирования ткани.
MBP используется для оценки
миелина, S100 для изучения
астроцитов, IBA-1 для активированной
микроглии ИЛИ CD11b для изучения
макрофагов и микроглии.

8.

Методы исследования
Название метода
Краткая характеристика
Макроскопический
Размер, цвет, консистенция дистальной и проксимальной частей, наличие патологических
изменений
Гистологический
Характеристика особенностей топографического расположения клеточных дифферонов в норме
и при высокоэнергетическом повреждении, характер воспалительной инфильтрации
Гистохимический
Оценка выраженности фиброза
Иммуногистохимический
Типирование воспалительного инфильтрата: CD20, CD3, CD38, CD56, CD68. Обнаружение
патологии сосудов: CD31. Типирование фибробластов и миофибробластов: Vimentin, αSMA. Изучение глии: MBP, GFAP, IBA-1, CD11b.
Молекулярногенетический
Количественное измерение экспрессирующихся генов в шванновских клетках и макрофагах.
Исследование секвенирования генов 16S рРНК бактерий в периферическом нерве при остром
повреждении.
Трансмиссионная
электронная
микроскопия
Анализ ультраструктурных изменений.
Статистический
Статистическая обработка данных будет проводиться с использованием электронных таблиц
Microsoft Excel и языка программирования R. Различия будут считаться статистически
значимыми при α-уровне значимости <0,05 (95% уровень значимости) и при α-уровне
значимости <0,01 (99% уровень значимости).

9.

Ожидаемые результаты
1. Создана карта распределения иммунных клеток в периферическом нерве в норме, при
высокоэнергетическом повреждении и его отдаленных последствиях. Выявлены отличия в топографии и
плотности макрофагов, Т-лимфоцитов и других иммунных клеток в зависимости от состояния нерва.
2. Описаны изменения в росте и структуре кровеносных сосудов в норме, при высокоэнергетическом
повреждении и в отдаленные периоды восстановления. Определены ключевые факторы, влияющие на
ангиогенез и васкулогенез в этих условиях.
3. Разработана классификация высокоэнергетических повреждений периферического нерва, учитывающая
молекулярные, клеточные и тканевые изменения в острый период. Описаны основные патогенетические
механизмы и возможные терапевтические мишени для предотвращения осложнений.
4. Исследована динамика воспалительного инфильтрата при высокоэнергетическом повреждении
периферического нерва и в отдаленные сроки. Определены отличия в составе воспалительных клеток на
разных этапах развития повреждения и их влияние на восстановление нерва.
5. Проведен анализ изменений микробиома в зоне раневого дефекта при высокоэнергетическом
повреждении периферического нерва. Определено влияние микробиома на заживление и отдаленные
последствия, предложены подходы для управления микробиомом с целью улучшения регенерации
нерва и минимизации осложнений.

10.

Календарный план (2024-2028)
2024-2025
-
-
-
Подготовка аннотации
диссертации и
документации для
локально этического
Комитета;
Определение критериев
включения, невключения
и исключения пациентов в
(из) исследование(я);
2025-2026
-
Подготовка 2-й главы
диссертации;
-
Завершение сбора
материала исследования
(100% планируемого
объема);
-
Формирование выборки
материала и базы данных;
-
Сбор материала
исследования (50% от
планируемого объема);
-
Публикация 1 статьи и
тезисы в профильном
медицинском журнале
(специальность 1.5.22 –
клеточная биология),
выступление с докладом
на конференции;
-
Подготовка 1-й главы
диссертации
Проведение
гистологического и
иммуногистохимического
исследований;
-
Проведение
транскриптомного
анализа;
-
Публикация 1 статьи и
тезиса доклада в
профильном медицинском
журнале (специальность
1.5.22 – клеточная
биология), выступление с
докладом на конференции
2026-2027
-
Завершение технической
части исследований,
окончательная обработка
полученных данных;
-
Подготовка 3-й главы
диссертации;
-
Подготовка 4-й главы
диссертации;
-
Публикация 1 статьи и
тезиса доклада в
профильном медицинском
журнале (специальность
1.5.22 – клеточная
биология), выступление с
докладом на конференции
2027-2028
-
Подготовка диссертации:
написание обсуждения,
заключения, выводов,
практических
рекомендаций;
-
Публикация 1 статьи и
тезиса доклада в
профильном медицинском
журнале (специальность
1.5.22 – клеточная
биология), выступление с
докладом на конференции

11.

Соответствие научной специальности 1.5.22 «Клеточная
биология»
Направления исследований по паспорту 1.5.22
Задачи настоящего исследования
13. Изучение молекулярных, иммунологических, цитохимических и
физиологических аспектов жизненного цикла клеток при экспериментальных (в
том числе повреждающих) воздействиях. Изучение пролиферации клеток,
старения и клеточной гибели.
14. Исследование адаптации клеток и тканей к действию различных факторов
внешней среды.
20. Системный анализ взаимоотношений клеток в составе тканей и органов.
Внутриклеточный симбиоз/паразитизм.
Охарактеризовать топографию иммунных клеток в
периферическом нерве у человека — Эта задача соответствует
пункту 13 "Изучение молекулярных, иммунологических
аспектов... при повреждающих воздействиях", так как она
предполагает анализ иммунных клеток в ответ на повреждение
нерва.
Исследовать особенности роста кровеносных сосудов в
периферическом нерве — Эта задача соотносится с пунктом 14
"Исследование адаптации клеток и тканей... к повреждению",
так как исследование ангиогенеза является ключевым аспектом
адаптационных процессов.
Обозначить современную характеристику
высокоэнергетического повреждения в острый период — Эта
задача соответствует пункту 13, так как предполагает детальное
изучение острых молекулярных и физиологических реакций на
повреждение.
Оценить особенности воспалительного инфильтрата на
разных этапах развития повреждения — Эта задача также
относится к пункту 13, поскольку предполагает анализ
воспалительных и иммунных реакций на клеточном уровне в
ходе развития повреждения.
Изучить микробиом нерва при раневом дефекте — Эта задача
соответствует пунктам 13 и 20, так как исследование
микробиома связано с межклеточными взаимодействиями и
адаптацией тканей к повреждению.

12.

Научный задел
Материал
Статьи
Изобретения