The brain tissue engineering. A.S.Brukhovetsky. Clinic of Restorative Interventional Neurology and Therapy 'NeuroVita', Russian Oncology Research Center of the Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, Russia

Unter dem Begriff plastische Operation Fachausdruck in der modernen Medizin versteht man die chirurgische Operation der Transplantation und Implantation (Einpflanzung) der Organe und /oder Gewebe (Oschegov S.I.; Schwedova N.I.; 1995 J). - -- Uns sind gut bekannt verschiedene Methoden der chirurgischen Plastik und Transplantation, deren Ziel ist- die Veranderung der anatomischen Struktur des Organs oder sein Ersatz/Substitution, fur die Erfullung der vorher verlorenen oder gestorten Funktionen.

Ohne Zweifel ist die Implantation des Spenderorgans eine maximal radikale Therapie Losung des Problems, das Gehirn aber, als Objekt fur die Transplantation wird von den Wissenschaftlern praktisch nicht betrachtet, wegen der Schwierigkeit und nicht ausreichenden Kenntnissen seiner Strukturellen und Funktionellen Organisation, die Abwesenheit zur Zeit der technischen Moglichkeiten fur seine Transplantanteinheilung, sowie die Unmoglichkeit der Losung der moralisch-ethischen Aspekte des Problems des transplantierten Gehirns.

Als Gegenstand der Transplantation dienten nicht das Gehirn eines Erwachsenen Spenders, sondern neuren Gewebe und/ oder Suspensionen/ Aufschwemmungen der Neurenzellen von einem Embryo, oder Kindslage (Hallas B.H. 1982, Bjorklund A. et.al. 1983, Jumaschev I.S., Kurbanov N.M. 1991), in den anderen Fallen wurden die Neurenepithel Zellen vom Pazienten, gewonnen-Geruchsauskleidung (Scheim/mukos) vom Nasenscheim.

Auswahl des Gewebes ist damit verbunden, das es im Stande ist einzuheilen und Synapsekontakte anzuknupfen mit den Neuronen des Rezipienten (Empfangers) und die Moglichkeit der Transplantation des Neurengewebes des Erwachsenen Spenders, sogar im Experiment, ist stark begrenzt. Bei der richtigen Technik der Operation passiert die Transplantanteinheilung in 80-95% Fallen.

Aber die zur Zeit anwendenden Technologien der Zellen Transplantation verbessern nur fur begrenzte Zeit die Arbeit des Gehirns, seine Funktionen (Ugrumor P.E. und Mitautoren 1993 J, Mironov N.B. und Mitautoren 1995 J. Bruchovetsky A.S., Uschakov S.I. 1995) und erzielen nicht die langfristige Wiederherstellung der gestorten Funktionen.

Die Wichtigsten Ursachen der nicht ausrechnenden Effiktivitat der existierenden Methoden der Behandlung sind folgende:

• Die Transplantation der Spenderzellen wird in die Zonen durchgefuhrt, wo die eigen Zellen schon gestorben sind, Nekrose oder Atrophie der Zellen ,oder sie sind in der Apopthose (das Programinierte Sterben der Zellen). Zustand des Kreislaufs im Microzirkulatoren Bad der pathologischen Zone konnen nicht die adekvate methabolische Unterstutzung dem Transplantanten gewahrleisten und gibt keine Hoffnung auf eigene Revaskularisation - ihr Neuroglianes Gewebe des Gehirns hat in bestimmten Fallen und in verschiedenen Formen schon inneren Hirndeffekte der Zellen ersetzt und bildeten die Narben oder ist teilweise liesiert und die Lisiszone ist von Ruckenmarkflussigkeit gefullt, auf solche Weise ist die Unterstutzende Struktur des Neurengewebes verlezt, (Stoffwechsel) - Metabolismus der erhaltenen Zellen gestort in den Pathologischen Zonen, was zur Atrophie oder Demielizierung deren Neuren Gewebe und Storung der Funktionen des ganzen Neurensystems zeugt.
• Die vegetative Versorgung der Gefase und der somatischen Strukturen des Pathologischen Herdes wird gestort.

Als ein der moglichen Wege der Uberwindung dieser Ursachen dient das von uns angebotene Verfahren der bioengeurien Gewebeplastik der Hirnes und Gewebe Gehirningenierie.

Dabei haben wir keine besonderen Methoden der Theurapie erfunden. Wir haben versucht fur die Verwirklichung unserer Kozeption die, nur die in Europa und den USA genehmigten modernen hochtechnologischen chirurgischen Methoden der Behandlung in dem Rahmen der vorgeschlagenen Ideologie der Innenngewebe Rekonstruktion des Gehirns anzuwenden.

Sie ermoglichen mitten der algorytmischen Anwendung der weniginvasieven Transplantationen, Informationen und Telechirurgischen (Fernsehchirurgischen) Methodik die Rekonstruktion der Morphologischen Struktur des Gewebes der Pathologischen Zone des Gehirns, ihre Gefass und vegetative Versorgung zu remodelieren und dann durch die selective Elektromagnete Bestrahlung der ansserst hohen Frequenz oder Neurostimulierung die dymemische Integrierung zu erziehlen von seinen Komponenten.

Die klynische Wiederherstellung der verlorenen Gehirnfunktionen nach der Rekonstruktion von seinem Gewebe wird mitten der geziehlten Spezialisierten Rehabilitation erreicht.

Dabei, einerseits ist die Gewebeingenerie ist keine technische Losung des Problems der Transplantation des Gehirns und Ruckenmarkes, hat als Ziel nur den Interkorporalen Austausch des Programms seiner pathologischen Elemente (Programmaaustausch) des Neurogewebes, Methabolischen Schutz der unbeschadigten Strukturen und deren Integnierung in der neuen Morpho-Funktionellen Struktur.

Andererseits das prinzipiell unlosbare moralisch-ethisches Aspekt der zelebralen Transplantation gilt als passende Alternative der Transplantation des ganzen Spendermarkes dem Repizienten mit den unheilbaren organischen Erkrankungen des zentralen Neurensystems.

• Die Technische Aufgabe der Plastik war die Ausarbeitung der spezialisierten Methodik der offenen neurochirurgischen Operation der Gewebeingeneurie oder Technologie der distanzierten intervenzionellen Einwirkung im pathologischen Herd des Gehirns mit Hilfe der mehrkanalen Operatoren der Modelierung (Innerblutadern, Innerartherialen, Subduralen, Subarhinoidalen u.s.w.), die geziehlte Vektoreinwirkung auf die strukturellen Elemente des Gewebes der pathologischen Zone ermoglichen uns, die Bedingungen fur ihre Transformation zu schaffen, die die vegetativen Reaktionen verandern sowie vasomotorischen Abweichungen im Gewebe, indem sie bestimmte Algorythmen der Anwendung der Methodik der Physiologischen Chirurgie, Endovaskulatoren Rontgenchirurgie, Zellen Neurotransplantation, sowie elektromagneten Informations Einwirkungen, die die Redomoderierung ermoglichen, Rekonstruktion, Autonome Re-Innervation der Arbeitenden Zone und die Integrierung der Strukturellen Elemente der rekonstruierten morphologischen Struktur im Gehirn verschaffen.
• Die gestellte Aufgabe wurde gelost mitten der Teilung auf verschiedene Stufen der Anwendungsreihenfolge bei der Erfullung der Etappen der Ihnengewebe der Hirnplastik.
• Die Stufen der Gewebeingeunerie des Gehirns.
• Die Analyse und Ausarbeitung des Behandlungsprogramms.

Es wird die Analyse der Diagnostischen Parametern des pathologischen Herdes, durchgefuhrt. Man arbeitet die Strategie der Durchfuhrung der bioingeneuren Plastik aus, dabei wird der Umfang der chirurgischen Manipulationen gerechnet. Bedarf an die chirurgischen Praparate und Gewebeelemente, werden durch die (Anzeigen) Empfehlungen bestimmt, sowie medizinische Gegenanzeigen fur deren Durchfuhrung, Termine (Fristen). Daben ,vor jeder Etappe mit der Berucksichtigung der Angaben der Durchgefuhrten Untersuchung, wird das Modelieren der chirurgischen Operation verwirklicht und der Plan von jeder Etappe der Plastik zusammengestellt.

• Die Vorbereitung der Operateure der Modelierung, der Zone der Plastik und Elementen der Biokonstruktion. Es wird die Entnahme, Kultivierung und Standartisierung des Gewebes der Hirnblasen vom Embryo (Leibfruchtes) des Menschen oder Tiere genommen wird die Dissoziation des Gewebes auf die getrennten Zellen, oder wird die Entnahme und Kultivierung der Stammneuroepithelzellen der Nasenauskleidung des Pazienten durchgefuhrt.
• Die Teilung der Zellen in der Kultur nach der Typenangehorigkeit und ihre getrennte Kultivierung. Die Einschatzung ihrer Lebensfahigkeit
• Die Vorbereitung des Spezialisierten Zellen Transplantanten (Neuronalen, Neuronal-Neuroglialen, in verschiedenen Verschreibungen und Mangen) wird die Kultivierung der neuronalen oder neuroephitel Stammzellen produziert.
• Die Zone der Plastik wird "fokusiert", die Vorbereitung des operativen Zugangs und Installation der Arbeits Manipulatoren (Hantierungen):

• Unter den Bedingungen der Rontgenoperation im pathologischen Gehirnteil, geplant fur die Durchfuhrung der bioingeneuren Plastik wird der Zustand des Gefassenetzes mit der Hilfe der Angiographischen Methode, welche mit der Installation (Implantation) des konstanten innenadrigen und Venen mehrkanalen Manipulatoren, welche maximal nah zur Region der Gehirnplastik angefuhrt sind, die Implantierung der Subarachnoidalen Mehrkanalen Raume, Behalter, Hirnkammern, Steryotaktische oder Transvaskulare Implantierung u.s.w.
• Einfuhrung des Biomalherials und biologisch aktiven Teile ins Gehirn.
• Fur den Pazienten wird eine standarte Vor-operations Vorbereitung durchgefuhrt, Premedizierung und der Kranke wird in die Abteilung der intensieven Teurapie gebracht, wo fur ihn die katheterisierung des Unterenschlusselbeinandern durchgefuhrt wird, wird angeschlossen an die Kardio und Enzephaloskopischen Monitorgerate, wird verwirklicht die sympathische De-Nervenversorgung (De-Innerration) der Zone der Plastik und deren Schutz von den regionaren Antikrampf (Spassmen) mitten der Novokaineinfuhrung der Pararertebralen Ganglien, Sternenknoten oder vorderen Hals sympathischen Knoten auf der Seite der durchfuhrenden bioingenieren Monipulationen, innenadrige Einfuhrung von Novokain oder kunstliche Hibernation (kunstlicher Winterschlaf).
• Die kunstliche Hibernation wird verwircklicht mitten der Prolongierten Manipulationen die die Wechselprozesse im Hirn (Bremsen) hemmen (verlangsamen).
• Zentrale regelbare Anasthesie, oberflachen kraniozelebrale Bedeckung mit Eisflaschen, Anwendung der Unterkuhlungs Technik (Hypothermie).

Gefassremodelieren.

Fur die zusatzlichen reserven Moglichkeiten der Gefasse wird die prolongierte (verlangerte) innenadrige regionale Perfusion (Durchstromung) gemacht in die Plastikzone der Antiagreganten der vasoaktiven Mitteln und Preparate, die die ortliche mikrozirkulation und Rheologie (Fliesskunde) des Blutes verbessern, sowie die prolongierten Sonderbedingungen (PH, Gaszusammensetzung, Parzialen Blutdruck) in der Plastikzone schaffen.

Fur die Eroffung der reserven Gefasse und Seitenaste (Kollaterale) wird eine lange Transfusion der Antiagreganten und die Praparate verwirklicht, die die Mikrozirkulation verbessern, sowie mechanisch die Erhohung des gesamten Perfusionen Druckesschaffen.

Man verandert die Geometrie des Gefassesbahns (Strombahn). Das erziehlt man mit der Hilfe der Vergroserung des Volumens des Blutflusses (der Blutstromung) der Zone, was ermogligt uns das mikrozirkulatore Netz der Hirnplastikflasche zu schaffen (oder wiederherzustellen).

Die beschleunigte Sanierung der Plastikzone erfolgt mit der Hilfe der innenadrigen Transfusion in den Plastikbereich der niedrigmolekullarenn Zusammensetzungen, Adsorptionsmitteln und active extrakorporale Entfernung der Produkte des metabolischen Zerfalls nach dem Venenen und Subarachnoidalen Manipulator mit der Anwendung der Methoden der extrakorporalen Detoxikation (Entgiftung) (Aorten-venen Hamodialyse, Liquoobsorbierung und Liquoforese Lymphenabsorbption u.s.w.) und kunstliche Verstarkung des Nienen-Blutflusses beschleunigte (forcierte) Diurese (Harnausscheidung).

Zellentransplantation.

Auf dieser Etappe wird durchgefuhrt:

• Methabolische Unterstutzung und Schutzt der erhaltengebliebenen Strukturen der Gewebe des pathologischen Hirnteiles mitten der prolongierten Innenadrigen Infusion in die magistralen Venen des Kopfes von Losungen der Nootrophen, Nukleinsauren, und Neurospezifischen Eiweis, was zur Aktivierung des Genetischen Apparates der Zellen von der Patologischen Zone, Verstarkung der Reserven von Sanierungsgenese des Gehirns fuhrt. Die Ersetzung der beschadigten Zellenstrukturen wird verwirklicht mit der Hilfe der offenen Neurochirurgischen Operation ins Gehirn von bestimmter Zahl der embryonalen/autologischen Zellen des Neurengewebes (Neuroblasten, Neuroglioblasten und deren Kombinationen) oder Methodiken der Subarchnoidalen Neurocitotransfusion, Mikroendaskopischen Transplantation oder wahrend der offenen neurochirurgischen Operationen.
• Biologische Zusammensetzung wird durchgefuhrt mitten der Transplantation der Neuren-Stammzellen des Menschen, dafur wird die Transfusion der Suspension (Aufschwemmung) der Stammzellen durch das innenadrige Manipulator, welches unter Kontrolle der Rontgenchirurgischen Technik Maximal Nah zur Patologischen Zone zugefuhrt wird und ist abhandig vom Charakter der Beschadigung (Verletzung) der Zellen (Erweiterung von der Neuroglia oder Dominanz des arthrophysischen Prozesses) des Hirns oder Steriotaktische Neurotransplantation der Stammzellen in die Plastikzone.

Vegetative Nervenversorgung.

Reinnervation.

Wird verwirklicht mitten Einwirckung auf die regionalen Sympatischen Knoten.

In einigen Fallen ist ausreichend in der Projezierung des sympatischen Knoten den perfusions Katheter (Leitungssonde) z einzufuhren und deren zu Aktivieren mitten des Wechsels der Einfuhrung seiner Blocker (Sperrer); (Novokain, Lidekain u.s.w.), oder Arzneimitteln die ihn reizen (Lidaza u.a.).

In den schwersten Fallen der Beschadigung vom Parenchyms des Gehirns verwendet man die Rontgenchirurgische oder mikroendiskopische Technik man macht die Punktionen des sympatischen Knoten (sterneuformigen, paravertebralen oder anderen regionaren vegitativen Knoten) und wird auch die Transplantation darin von den embryonalen/autologischen Schwannomen (Neurinomen) durchgefuhrt.

Neurenzellen.

Die Integration der Somatischen und vegetativen Komponenten vom Gewebe.

Wird durchgefuhrt mitten der Regionalen Wirkung auf die Plastikzone der physischen Einwirkung zwecks der Synchronisierung aller Gewebeelemente des Spendermaterials und des Gehirns des Rezipienten (Empfangers).

Fur die Losung von dieser Aufgabe haben wir die Transkutante Elektrostimulation der Muskeln angewand sowie die ( der Extremitaten, Epidururelle Implantierung der Elektroden und programmierten Neurostimulatoren. Die gleiche Rolle kann auch teilweise Glasfaserlichtleiter des Helium-Neonen Lasers erfullen.

In der letzten Zeit losen wir diese Aufgabe mit der Hilfe der Methodik der Transkranialen Magnetenstimulation der Muskeln und Nerven der Extrimitaten, Epidurale Implantation der Elektroden undprogrammierten Neurostimmulatoren.

Die gleiche Rolle erfullt Glasfaser Helium-Neonen Laser. In der letzten Zeit ziehen wir die Transkraniale Magnetenstimulation, als eine nicht invasive Methode, die die Resultate erziehlen kann- ahnlichen den invasieven Methoden der arzlichen Theurapie (Behandlung).

Rhehabilitation und Bildung der neuen Hirnfunktionen.

Auf diesem Stadium wird eine massive regionare Symptomatische innenadern Perfusion durchgefuhrt, Antihypoksanten, Ozon, Blutpraparate, Plasma u.s.w.

Kontroll Angiographie, um Regionale Thrombose zu vermeiden, fur Entfernung des innenadrigen und subarachnoidalen Operatoren der Modellierung, active Rhehabilitation und (Training) der fruheren Gehirnfunktionen, die im Resultat der durchgefuhrten Behandlung erschienen, oder deren aktiven Stimmulierung mit der Hilfe der Anwendung biologischen Ruckverbindungmethoden. Solche Art der Theurapie ist nicht fest bestimmt, Reihenfolge der Erfullung der Stufen ist individuell in jedem konkreten Fall, wird durch die Ununterbrochenkeit (Kontimutat) charakterisiert, sowie Kaskadenart, es gibt Moglichkeit einige Etappen der Plastik (zu versaumen) auszufallen, oder die gleichzeitig zu erfullen, aber nur unter den Bedingungen der intensieven Theurapie.

Die Plastic kann vollendet sein auf jeder von diesen Etappen, als das positive klinische Effekt der Wiederherstellung der gestorten Hirnfunktionen erziehlt ist, welches dem Arzt und dem Kranken passt.der

Als theoretische Begrundung der angebotenen biomedizinischen Technologie kann die Tatsache dienen, in deren Grundlage die modernen fundamentalen Forschungen auf dem Gebiet der Physiologischen Chirurgie liegen (Lerisch R 1961 J), Die Wellen Genen Zellencode Zukariot (Garjaev P.P. 1997 J, Beresin A.A. 1998), die Errungenschaften der Endovaskularen Intervenzionnen Rontgenchirurgie der Regionalen Perfusion der Arzneimitteln (Selivanov E.A. Chanewitsch M.D. 1997, 1998, Saveljev W.S. 1986, Zubritsky W.F., Brychowetsky A.S. 1998) und Zellentransplantation (Suchich G.T., Molner E. 1995, Gaidar B.W., Brychovetsky A.S. 1998). Es wurde bewiesen im Resultat der Forschungen, das die Zellen des Somatischen Gewebes hohe Flexibilitat haben (B.I. Kotljar 1986J) sind im Stande Morphologische Struktur zu verandern von GZ, der Kerne ihrer Zellen unter Einwirkung der Akustischen-Elektromagneten Ausstrahlung (Garjaev P.P., 1997 J) und der Ausstrahlung des M.M. Bereiches (Dewjatkov, (Holant) Golant, Beletsky 1996), die Kooperierung des Zellenmethabolismus zu erreichen, Aktivierung und Transformation der Genetischen Resoursen der Zellen fur die Wiederherstellung der Funktion des Organs.

Das Bioingeniering Herangehen ist auch gegrundet auf den 10 Jahrigen fundamentaren Eksperimentellen und praktischen Forschungen des Labors fur Immunenchimie des Serbsky Instituts; Einwirkung der Neurenspezifischen des Eissstoffes (Proteins) des Menschenhirns auf die getrennten srukturellen Elemente des Neuren, Zerebroraskularen Gewebes und (Chechonin W.P. mit anderen Autoren 1996, 1997, 1998 J).

Es wurde theoretisch und experimetell bewiesen die Moglichkeit des Erzatzes der pathologischen Zellenelemente des Organs auf die embryonalrn\ autologische Spenderzellen. bei deren direkten transraskularen Zitotransfusion (W.Repin, 1995 J), sowie Modulationen des Funktionellen Zustandes des Organs bei der Transplantation der Zellen und seine innere Umhullung (Brychowetsky A.S., 1997, 1998, 2003 J). Aber jeder von diesen Verfahren getrennt theoretisch und praktisch ermoglicht uns nicht das dauerhafte klinische Effekt zu erreichen, was moglich ist nur bei deren Programmen Anwendung in den Rahmen der Hochspezialisierten Technologischen Methodik der bioingeneuren Gewebe Plastik.