Combined approaches to spinal cord injury therapy
- Authors: Davletshin E.F.1, Shulman I.A.2, Mukhamedshina Y.O.1,2,3
-
Affiliations:
- Kazan (Volga Region) Federal University
- Republic Clinical Hospital
- Kazan State Medical University
- Issue: Vol 32, No 1 (2025)
- Pages: 281-292
- Section: Reviews
- Submitted: 01.04.2024
- Accepted: 02.05.2024
- Published: 08.04.2025
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-8678/article/view/629852
- DOI: https://doi.org/10.17816/vto629852
- ID: 629852
Cite item
Full Text
Abstract
Currently, regenerative medicine (cell therapy) or motor rehabilitation approaches are being used to overcome the consequences of spinal cord injury. However, the efficacy of these approaches at the preclinical research stage does not always translate into successful implementation in clinical practice. In particular, complete recovery from functional deficits caused by severe spinal cord injury is often not possible. In this context, the development of combined approaches based on cell transplantation and neuromodulation is needed to enhance the neuroregenerative effect. The addition of dosed motor training to the overall treatment plan and in the context of combined approaches may have a significant supportive effect. In this review, we focused on evaluating clinical trials that used combinations of different approaches to gain an understanding of the mechanisms underlying their therapeutic effects. Despite the positive therapeutic outcomes of combined approaches, further research is needed into the emerging cellular and molecular changes involved in the reorganisation of neuronal connections.
Full Text
ВВЕДЕНИЕ
Для преодоления последствий травмы спинного мозга (ТСМ) и восстановления функций достаточно хорошо изучены и чётко определены главные цели, такие как нейропротекция, нейтрализация эндогенных ингибиторов роста аксонов и поддержание их протяжённого роста, стимулирование ремиелинизации, формирование новой интраспинальной нейронной сети и активация генератора центрального паттерна. С целью решения этих задач при ТСМ активно исследуют эффективность фармакотерапии, генной, клеточной и генно-клеточной терапии, электростимуляции и реабилитационной двигательной нагрузки. Как показывают результаты исследований, эти подходы, будучи реализованными по отдельности, оказываются недостаточными для полноценного восстановления функций. В последнее время становится всё более очевидным, что для эффективного преодоления последствий ТСМ необходимо реализовать комплексную программу, предполагающую сочетание различных подходов. Далее мы рассмотрим эффекты и ограничения основных клеточных регенераторных подходов, а также влияние двигательной реабилитации и нейростимуляции на восстановление функций при ТСМ.
МЕТОДОЛОГИЯ ПОИСКА ИСТОЧНИКОВ
При подготовке обзора были использованы научные базы данных PubMed, Scopus и Web of Science для поиска и отбора источников по ключевым словам исследуемой темы. Использованы следующие критерии включения: доклинические исследования на животных, систематические обзоры и метаанализы, а также клинические случаи. Критериями исключения являлись статьи без доступа к полнотекстовой версии и дублирующие публикации из разных источников. Поиск зарегистрированных клинических исследований был проведён на ресурсе https://clinicaltrials.gov/.
ОБСУЖДЕНИЕ
Клеточная терапия
За последние два десятилетия при выборе клеточной терапии для локальной или системной трансплантации при ТСМ были опробированы различные виды клеток. Нейральные стволовые клетки (НСК), клетки пуповинной крови (ПК) и обонятельной выстилки человека (ОВК), шванновские клетки (ШК), мезенхимные стволовые клетки (МСК), полученные из различных источников, и другие клетки как по отдельности, так и при совместном применении способны оказывать протективную поддержку повреждённому спинному мозгу и способствуют усилению регенераторного потенциала центральной нервной системы.
На сегодняшний день проведено большое количество исследований, раскрывающих характеристики, происхождение и дифференцировочный потенциал НСК [1–4]. Способность к замещению клеток нервной ткани вывела мультипотентные НСК на центральные позиции в исследованиях нейрорегенерации. Установлено, что трансплантация НСК при ТСМ может оказывать терапевтическое воздействие за счёт противовоспалительного и нейропротективного эффекта, а также поддержки ремиелинизации и стимулирования роста аксонов [5–7]. В то же время с таким источником получения НСК, как нервная ткань взрослого организма, существуют определённые проблемы, поэтому наибольшую перспективу приобретают НСК, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Однако новейшие технологии ИПСК, не требующие большого времени для индукции плюрипотентности и дифференцировки в нейрональном направлении, до сих пор не привели к реализации аутологичной трансплантации на ранних стадиях ТСМ у человека, что связано с риском развития онкологии [8, 9]. Клинические исследования эффективности терапии ТСМ с использованием НСК не дают однозначных ответов как об уровне безопасности, так и об эффективности применения данных клеток. Часть известных клинических исследований завершены или прекращены (NCT02326662, NCT01772810, NCT02163876), результаты испытаний ограничены и требуют проведения дополнительных исследований перед практическим применением НСК.
ПК представляет собой этически приемлемый источник стволовых и прогениторных клеток, обладающих высоким регенераторным потенциалом. ПК имеет низкую вероятность иммунного отторжения, поскольку более толерантна к различиям человеческого лейкоцитарного антигена [10]. Привлекательным представляется опыт клинического применения стволовых клеток ПК для терапии ТСМ. У пациентов с ТСМ в восстановительный период (>6 месяцев) на фоне внутривенной и интратекальной инъекции клеток ПК наблюдались улучшение показателей по шкале тяжести ТСМ (ASIA), уменьшение мышечного спазма, улучшение вегетативных функций, а также мочеиспускания [11]. Оценка эффективности подходов регенеративной медицины при сравнении со стандартными протоколами реабилитации указывает на то, что трансплантация МСК из ПК может более эффективно стимулировать восстановление функций после ТСМ по сравнению со стандартными реабилитационными протоколами [12]. Несмотря на широкое применение клеток ПК в клинических исследованиях (NCT01046786, NCT01354483, NCT01471613, NCT04331405), стоит отметить отсутствие на протяжении последних 10–15 лет развёрнутых научных отчётов и широкого выхода в практическую медицину.
С целью стимулирования регенерации при ТСМ нередко применяют глиальные клетки, чаще всего ШК и ОВК. Основанием для выбора данных клеток в целях нейрорегенерации являются их следующие особенности:
- возможность формирования миелина при трансплантации в центральную нервную систему;
- способность продукции нейротрофических факторов и молекул адгезии;
- лёгкая доступность и возможность получения аутологичных клеток [12–14].
Клинические исследования трансплантации аутологичных ШК демонстрируют безопасность для пациентов в хронический период ТСМ, но не оказывают значительного положительного эффекта спустя год наблюдения [15, 16]. Интрамедуллярная трансплантация аутологичных ШК пациентам в промежуточный период ТСМ способствовала клиническим улучшениям в виде перехода от A по ASIA к B, но находилась в пределах ожидаемого диапазона для повреждения на грудном уровне [17, 18]. Результаты исследований по трансплантации ОВК при ТСМ показывают улучшение электрофизиологических тестов, но пока неоднозначны и требуют проведения дальнейших работ с большим количеством испытуемых [19].
МСК рассматривают как наиболее перспективный материал для стимулирования регенерации при ТСМ, что связано с их высокой биобезопасностью, иммуномодулирующими свойствами, способностью синтезировать нейротрофические и проангиогенные факторы [20, 21]. Терапевтический эффект данных клеток обусловлен паракринным механизмом их действия [22, 23], поэтому особое внимание уделяется такому важному аспекту, как сохранение жизнеспособности МСК и оптимальная доставка секретируемых ими терапевтических молекул [24]. МСК занимают лидирующие позиции в клинических исследованиях и демонстрируют высокий потенциал их использования при ТСМ. В клинических исследованиях ТСМ уже продемонстрировано отсутствие значительных побочных эффектов после субарахноидальной и интрамедуллярной трансплантации МСК [25, 26]. В ряде работ отмечаются лихорадка, головная и локальная боль в результате люмбальной пункции в схожих условиях инъекций МСК [27–29]. Интересно, что субарахноидальное введение МСК в сочетании с ШК в подостром периоде усиливало спастичность, нейропатическую боль и гиперемию лица у некоторых пациентов [30].
Клинические исследования уже показали возможность улучшения двигательных и чувствительных функций с учётом показателей ASIA после терапии МСК, проводимой пациентам как в острый, так и в хронический период ТСМ [28, 30]. Трансплантация МСК пациентам с ТСМ также продемонстрировала возможность снижения мышечной спастичности, восстановление функций кишечника и мочевого пузыря [12, 26, 31]. Однако проведённые метаанализы указывают на то, что после трансплантации МСК наблюдаются лишь незначительные улучшения со стороны чувствительной функции или мочеиспускания без значительного восстановления двигательных функций [32].
Несмотря на ежегодное появление новых публикаций, свидетельствующих о перспективах применения МСК у пациентов с ТСМ, эффективность подобной терапии остаётся неясной из-за отсутствия хорошо спланированных рандомизированных контролируемых исследований на большой группе пациентов [33]. Большинство проведённых или планируемых к проведению клинических исследований находятся на I/II фазах (Clinicaltrials.gov). Тем не менее в 2016 году уже появились первые данные по III фазе клинических исследований с применением в хронический период ТСМ аутологичных МСК путём интратекального введения [34]. Среди 16 пациентов только у 2 наблюдалось улучшение двигательных функций, которые изначально имели неполное повреждение. В этот же период должна была закончиться III фаза клинических исследований с применением в хронический период ТСМ МСК, полученных из ПК и введённых путём интратекальной инъекции (NCT01873547). Данный вариант терапии был запланирован для 100 лиц с ТСМ, а также предполагалось исследовать 100 пациентов, получающих только реабилитацию. К сожалению, результаты указанного исследования до сих пор не обнародованы, так же как и данные другого клинического испытания, заявлявшего о III фазе (NCT01676441). Стоит отметить, что указанные выше исследования сосредоточены на клеточной терапии ТСМ в хронический период, когда уже сформирован фиброзно-глиальный рубец вокруг кистозной полости в области повреждения.
Клеточная терапия при ТСМ достаточно долго считалась одним из наиболее перспективных методов восстановления и замещения повреждённой нервной ткани. Однако, как показывают многие исследования, выживаемость и дифференцировка стволовых и/или прогениторных клеток после трансплантации остаётся низкой [35–37], что создаёт необходимость их многократного применения для поддержания создаваемого терапевтического эффекта. Это, в свою очередь, приводит к ограничениям, связанным с дороговизной поддержания культуры клеток и сложностью их повторного выделения. Стоит отметить, что за последние два десятилетия проведено огромное количество исследований, направленных на анализ эффективности клеточной терапии, а также установление молекулярных и клеточных механизмов, опосредующих в этом случае регенерацию травмированного спинного мозга. Однако до сих пор среди исследователей нет единого мнения о выборе определённого типа клеток, при трансплантации которых при ТСМ будет происходить наиболее эффективное стимулирование процессов нейрорегенерации. К тому же пришло понимание того, что преодолеть сильный функциональный дефицит при ТСМ в клинических условиях чаще всего не представляется возможным, поэтому необходимо рассматривать возможности применения не одного, а нескольких терапевтических инструментов, не ограничиваясь лишь подходами регенеративной медицины. Учитывая патогенетические механизмы, применение исключительно клеточной терапии в период уже полностью сформированного фиброзно-глиального рубца не представляется перспективным, исходя из чего требуется реализация комбинированного подхода, сочетающего нейрореабилитацию (с возможностью электростимуляции) и клеточную терапию.
В этом направлении существенно значимым представляется включение в общий терапевтический комплекс проводимых процедур регулярной и дозированной реабилитационной двигательной нагрузки, о чём свидетельствует опыт многочисленных клинических и экспериментальных исследований.
Реабилитационная двигательная нагрузка
Оценку восстановления неврологических функций после ТСМ на фоне реабилитационной двигательной нагрузки начали проводить с конца 70-х годов XX столетия и осуществляют до сих пор с целью раскрытия фундаментальных процессов, участвующих в регенерации повреждённого спинного мозга [38–40]. Реабилитационная двигательная нагрузка в современной концепции нейрореабилитации продолжает рассматриваться как достаточно эффективный, легко воспроизводимый и дозируемый способ стимулирования восстановления двигательной функции [41–43]. Реабилитационная двигательная нагрузка, действуя на различных уровнях по многочисленным нейронным путям, не только усиливает силу сокращений парализованных мышц, но и оказывает влияние на механизмы пластичности мозга, активирует в нём процессы ремоделирования, воздействует на микроокружение мотонейронов и поддерживает их функцию, реорганизуя синаптические входы [44–46]. Этот способ реабилитации достаточно хорошо исследован в клинике на феноменологическом уровне, однако раскрытие молекулярных и клеточных механизмов практически только начинается. В этой главе мы раскроем лишь имеющиеся проблемы, возникающие в ходе клинических исследований эффективности двигательной реабилитации при ТСМ, и основные направления с учётом дальнейшего анализа комбинированных подходов.
Двигательная реабилитация улучшает функциональный статус и клинические результаты в ранний период ТСМ. Однако вклад терапевтических вмешательств чрезвычайно трудно выявить из-за их характера и проблем, связанных с реабилитационными исследованиями. Выявленные проблемы включают отсутствие стандартизации вмешательств, терапевтических доз и показателей результатов, а также гетерогенность населения, наложение феномена спонтанного восстановления и проблемы группового распределения. До сих пор не существует клинических исследований, которые напрямую бы оценивали эффективность реабилитации в зависимости от периода заболевания. Однако наблюдательные и ретроспективные исследования сообщают о связи между увеличением времени с момента ТСМ до старта реабилитации и ухудшением качества жизни пациентов. В связи с этим задержка начала специализированной двигательной реабилитации может иметь негативные последствия не только для физического, но и для психологического здоровья.
Клинические исследования, направленные на анализ различных двигательных реабилитационных нагрузок, показали, что для лиц с неполной ТСМ тренировка на беговой дорожке с поддержкой массы тела (body weight-supported treadmill training, BWSTT) так же эффективна, как и тренировка с подвесной системой без движущейся платформы аналогичной продолжительности и интенсивности [47]. Небольшое рандомизированное контролируемое исследование показывает, что по сравнению с традиционной тренировкой ходьбы BWSTT может иметь преимущества для улучшения очень специфических параметров походки [48]. Определённым недостатком BWSTT является то, что это трудоёмкий подход, который может потребовать от 2 до 3 опытных реабилитологов для помощи пациенту в течение полного цикла ходьбы.
В ограниченной практике применяется автоматизированная двигательная реабилитация, определяющая персонифицированный подход к тренировке и улучшающая качество жизни пациентов с ТСМ. Роботизированные экзоскелеты или тренажёры надеваются на тело пациента и помогают поддерживать правильную походку и движение ног во время тренировки, обеспечивая правильную биомеханику ходьбы (NCT00127439, NCT05887752). Хотя технология роботизированных устройств для реабилитации сенсомоторных дефицитов всё ещё находится на ранней стадии развития, такие устройства сами по себе не превосходят другие реабилитационные подходы, но позволяют увеличить время тренировок у пациентов с тяжёлым дефицитом [49]. В будущем такие устройства должны стать более гибкими, чтобы адаптировать тренировку к индивидуальным потребностям, то есть позволять проводить сложные тренировки на разных стадиях функционального восстановления, учитывая индивидуальные ограничения и потребности.
Несмотря на упомянутые выше достижения клинической реабилитационной практики, точная взаимосвязь между интенсивностью прилагаемой двигательной нагрузки, тяжестью и типом ТСМ остаётся полностью неизвестной. Тем не менее представляется ясным, что двигательная нагрузка оказывает комплексное влияние на различные структуры организма, способствуя более полному восстановлению двигательных функций при лёгкой степени ТСМ. В реальной клинической практике подобный частичный нейрорегенераторный эффект является ограничением, поэтому данный метод оказывается недостаточным. Появляется необходимость включения дополнительных мер для усиления репаративного эффекта двигательной нагрузки на фоне ТСМ.
Нейромодуляция и механизмы её терапевтического воздействия
Нейромодуляция как стимулирующий метод при терапевтическом воздействии на травмированный спинной мозг используется с прошлого века и, зарекомендовав себя потенциально перспективным способом, активно применяется в клинической практике (NCT05457205, NCT04241250, NCT04883463). На сегодняшний день нет чёткого обоснования механизмов действия методов нейромодуляции, но проведённые исследования по оценке восстановления двигательных функций показывают заметный эффект при таком реабилитационном вмешательстве [50, 51]. Наиболее распространённые методы нейромодуляции включают электростимуляцию, реализованную на разных стадиях ТСМ.
Электростимуляция, включающая различные подходы прямого и непрямого воздействия на повреждённый спинной мозг [51], эффективно влияет на возбудимость нервных волокон, изменяя пластичность нейронов. Способствуя нейрогенезу, прорастанию и регенерации аксонов, реорганизации спинномозговых цепей [52], электростимуляция оказывает восстановительный эффект на состояние опорно-двигательного аппарата и вегетативных функций. Из неинвазивных методов электростимуляции применяют чрескожную стимуляцию спинного мозга (ЧССМ), имеющую характер менее точного вмешательства. Известные работы с применением ЧССМ демонстрируют снижение спастичности у пациентов с ТСМ [53], что связано c активацией тормозных цепей и, как следствие, с уменьшением амплитуды Н-рефлексов и F-волн [54–56]. Кроме того, на фоне ЧССМ прослеживается улучшение функций верхних конечностей посредством возбуждающего эффекта на спинальном уровне и тормозящего — на корковом [57]. Эффект восстановления может сохраняться продолжительное время [58], содействуя улучшению коннективности нисходяще-восходящих путей головного и спинного мозга и реорганизации супраспинально-спинальных путей.
Закрепление эффекта по окончании терапии с помощью ЧССМ связано с изменением амплитуды спинальных вызванных двигательных ответов и значительным увеличением силы захвата руки при ТСМ на шейном уровне [59]. При изучении изменений функций нижних конечностей на фоне ЧССМ у лиц с разной степенью параплегии приводились результаты появления непроизвольных движений ног, аналогичных локомоторным движениям [60], и значительного улучшения качества и скорости движений, а также выносливости при неполном повреждении спинного мозга [61]. Кроме того, в хронический период ТСМ в условиях проведения ЧССМ отмечался высокий уровень активности мышц, позволяющий пациентам самостоятельно находиться в вертикальном положении [62]. Немаловажным эффектом неинвазивной нейромодуляции является восстановление нормальной работы желудочно-кишечного тракта за счёт снижения внутрипросветного давления и повышения давления анального сфинктера [63, 64], а также мочевого пузыря посредством регуляции гиперрефлексии детрузора [65] и половой системы, дисфункция которой возникает после ТСМ [66].
Более ранний и хорошо зарекомендовавший себя метод малоинвазивной сакральной нейромодуляции, в частности применяемый у пациентов, рефрактерных к другим видам терапии [67], демонстрирует клиническое улучшение более чем на 50% [68–71]. Неинвазивная чрескожная стимуляция большеберцового нерва с минимальными побочными эффектами показывает эффективность в терапии гиперактивного мочевого пузыря, недержания кала и тазовой боли, но ограничена краткосрочным сохранением терапевтического эффекта [72]. Другие чрескожные методы включают интерференционную электростимуляцию, которая демонстрирует потенциал нового и более экономичного средства для лечения запоров и улучшения контроля мочевого пузыря [73, 74].
Для более точного воздействия на спинальные нейронные сети используют эпидуральную электростимуляцию (ЭЭС), контролирующую рефлекторную и локомоторную деятельность [75]. При этом существует возможность применения различных уровней интенсивности и частоты ЭЭС, оказывающей положительный эффект на снижение боли у пациентов с ТСМ при высоких частотах воздействия [76], улучшение двигательного контроля руками [77], восстановление произвольных движений в ногах при полном параличе [78] с восстановлением супраспинального контроля некоторых движений после длительной терапии [79].
Таким образом, электростимуляция, направленная на использование пластичности сохранных нейронных сетей и регенераторный потенциал повреждённых нейронов, положительно влияет на изменение тканевой организации. Однако, несмотря на определённые терапевтические успехи при использовании методов нейромодуляции при ТСМ, электростимуляция не получила широкого распространения в клинической практике. Это связано не только с дороговизной оборудования и необходимостью дополнительного обучения медицинского персонала, но и в большей степени с потребностью валидации протоколов нейромодуляции с установкой чётких инструкций по подбору интенсивности, частоты и времени воздействия, а также поиску потенциальных мишеней для стимулирования. Тем не менее экспериментальная медицина уже сделала шаг вперёд, предопределяя возможность синергетического нейропротективного эффекта при осуществлении комбинированных подходов, основанных на применении клеточной терапии и нейромодуляции с активной двигательной реабилитацией, которые будут рассмотрены далее (рис. 1).
Рис. 1. Преимущества комбинированного подхода в терапии травмы спинного мозга.
Fig. 1. Advantages of a combined approach in the treatment of spinal cord injury.
Комбинированные подходы для реализации синергетического эффекта терапии травмы спинного мозга
Клеточная терапия и двигательная реабилитация
Ввиду активного и широкого применения в регенеративной медицине клеток ПК появляются работы, анализирующие эффекты комбинированных подходов с применением данных клеток и реабилитационной двигательной нагрузки. В клиническом исследовании 20 пациентов в поздний период ТСМ получали инъекцию клеток ПК в зоны входа задних корешков выше и ниже поражения и 3–6 месяцев интенсивных тренировок опорно-двигательного аппарата (NCT01046786, NCT01354483). Указанный вариант комбинированной терапии способствовал улучшению показателей ходьбы — более половины пациентов смогли восстановить ходьбу с минимальной помощью или без неё через 6–12 месяцев, а также повысить независимость в повседневной жизни, включая уход за собой, контроль дефекации и мочеиспускания [80]. Рандомизированное контролируемое исследование по применению клеток ПК и активной двигательной реабилитации при ТСМ продолжается и на сегодняшний день (NCT03979742).
Прогрессивные программы тренировок в комбинации с трансплантацией ШК значительно улучшают двигательную и чувствительную функции, а также способность к координации у пациентов с ТСМ. Стоит отметить, что 2 из 6 пациентов перед трансплантацией ШК получили не менее полугода двигательной реабилитации без каких-либо изменений в степени ASIA. Это говорит о том, что для этих пациентов с ТСМ одной реабилитации было недостаточно, поэтому сочетание тренировок с трансплантацией клеток может принести терапевтическую пользу [81]. Схожие результаты были получены в другом клиническом исследовании с участием 20 пациентов, где трансплантацию ОВК проводили совместно с реализацией структурированной программы реабилитации [82].
Проанализированные работы по комбинированию методов клеточной терапии и двигательной реабилитационной нагрузки преимущественно демонстрируют синергетические терапевтические эффекты, проявляющиеся в значительном улучшении функций повреждённого спинного мозга. Исходя из этого проясняется важность включения дозируемых двигательных нагрузок, способных регулировать дифференцировку и выживаемость трансплантируемых клеток, для усиления нейрорегенераторного эффекта с его закреплением в форме долгосрочного сохранения двигательной активности.
Нейромодуляция и двигательная реабилитация
Электрическая нейромодуляция, применяемая отдельно или в сочетании с программами реабилитации для улучшения двигательных функций у пациентов с ТСМ, исследовалась в течение предыдущих 10 лет и в последние годы привлекла значительное научное и клиническое внимание (NCT04077346, NCT06260735, NCT05210166, NCT03954496). Среди наиболее широко осуществляемых терапевтических нейромодулирующих стратегий в сочетании с двигательной реабилитацией применяется ЧССМ для улучшения произвольных движений, мышечной силы и функций у пациентов с хронической ТСМ [83]. В клинических исследованиях сообщалось об увеличении двигательной реакции на фоне комбинированной терапии, измеренной с помощью активности ЭМГ и других переменных, таких как движение, сила и функция. ЧССМ и двигательная реабилитация способствовали увеличению показателей ЭМГ, включая амплитуду спинальных рефлексов, во время активного движения четырёхглавой мышцы бедра, подколенного сухожилия, трёхглавой мышцы голени, передней большеберцовой мышцы, мышц-разгибателей и сгибателей пальцев. Результаты демонстрируют и функциональные изменения у пациентов с ТСМ на фоне комбинированной терапии, включающие улучшение координации, уменьшение времени на преодоление расстояний и приобретение большей самостоятельности [53, 59, 62, 84, 85]. Указанные улучшения сохранялись в течение более 3 месяцев при отсутствии дальнейшей терапии. Полученные данные свидетельствуют о том, что неинвазивная электрическая стимуляция спинальных сетей с двигательной реабилитацией может способствовать нейропластичности и долгосрочному восстановлению после ТСМ [58].
Клеточная терапия, нейромодуляция и двигательная реабилитация
Для активированных нейромодуляцией спинальных нейронных сетей представляется необходимой трофическая поддержка со стороны клеточной терапии для дальнейшей реконструкции и восстановления повреждённой нервной ткани. С этой точки зрения использование комбинированных подходов, основанных на электростимуляции и клеточной трансплантации, способно усилить терапевтический ответ, при этом включение двигательной реабилитации может способствовать закреплению полученного эффекта.
Среди доклинических экспериментальных работ по применению клеточной терапии в сочетании с нейромодуляцией и двигательной реабилитацией можно выделить несколько исследований с трансплантацией генетически модифицированных клеток. Применение клеток ПК человека, сверхэкспрессирующих сосудистый эндотелиальный фактор роста, глиальный нейротрофический фактор (GDNF) и молекулу адгезии нервных клеток, в сочетании с реабилитационной двигательной нагрузкой и ЭЭС показало улучшение двигательной активности у свиней с ТСМ [86]. На фоне применения указанного комбинированного подхода было обнаружено снижение реактивности астроцитов и микроглии, повышение уровня синаптических белков. Схожий протективный эффект отмечался при пересадке аутологичного генетически обогащённого лейкоконцентрата с применением ЭЭС и двигательной реабилитации на модели ТСМ свиньи, где было продемонстрировано улучшение двигательных функций посредством позитивной реорганизации глиальных клеток и восстановления нервных связей [87].
Улучшение двигательной активности было также установлено в работе на мелких лабораторных животных (крысах), где были исследованы эффекты имплантации скаффолдов, засеянных ШК, продуцирующими GDNF, и микросферами рапамицина, в сочетании с двигательной реабилитацией и ЭЭС [88]. Данный комбинированный подход способствовал синаптической реорганизации интернейронов и мотонейронов на фоне регенерирующих аксонов, тем самым усиливая восстановление функций нижних конечностей. При этом приобретённая функциональная активность прослеживалась даже после повторного пересечения спинного мозга на фоне продолжающегося комбинированного лечения.
Развитие комбинированных подходов для наилучшего восстановления нервных связей и функций травмированного спинного мозга только начинается, и данные об их клиническом применении пока ещё не озвучены. Для старта трансляционных исследований ещё предстоит всестороннее изучение вышеперечисленных комбинированных подходов на предмет возникающих клеточных и молекулярных изменений, включённых в реорганизацию нервных цепей, для лучшего понимания механизмов терапевтического вмешательства.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Отсутствие на рынке клеточных препаратов для лечения ТСМ, несмотря на многолетний опыт их доклинических и клинических исследований, свидетельствует о недостаточной эффективности используемых подходов регенеративной медицины. В связи с этим включение не только дозированной двигательной нагрузки, но и нейромодуляции в общий терапевтический план могло бы способствовать активации и дальнейшей реконструкции спинномозговых сетей под влиянием трофической поддержки трансплантируемых клеток. Данные о ранних успехах этих экспериментальных работ демонстрируют вдохновляющие результаты, дающие надежду на успешную реализацию комбинированных подходов в клинической практике.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО
Вклад авторов. Э.Ф. Давлетшин, И.А. Шульман — участие в исследовании, написание первоначального проекта рукописи; Я.О. Мухамедшина — формальный анализ, рецензирование и редактирование рукописи, выполнение концептуализации, методологии и контроля. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.
Источник финансирования. Отсутствуют.
Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.
Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.
Благодарности. Работа выполнена при поддержке Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета (ПРИОРИТЕТ-2030).
ADDITIONAL INFO
Author contribution. E.F. Davletshin, I.A. Shulman — contributed to the research and writing of the initial draft; Yа.O. Mukhamedshina — contributed to the formal analysis, review and editing of the manuscript, performed conceptualization, methodology and supervision. Thereby, all authors provided approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work in ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.
Funding source. No funding.
Disclosure of interests. The authors declare the absence of relationships, activities and interests (personal, professional or financial) related to third parties (commercial, non-profit, private), whose interests may be affected by the content of the article, as well as other relationships, activities and interests over the past three years, which must be reported.
Provenance and peer-review. This paper was submitted to the journal on an initiative basis and reviewed according to the usual procedure. Two external reviewers, a member of the editorial board and the scientific editor of the publication participated in the review.
Acknowledgments. This work was supported by the Strategic Academic Leadership Program of Kazan (Volga Region) Federal University (PRIORITY-2030).
About the authors
Eldar F. Davletshin
Kazan (Volga Region) Federal University
Email: eldar.davletschin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8784-3200
Russian Federation, Kazan
Ilya A. Shulman
Republic Clinical Hospital
Email: ilyashul@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8933-8347
SPIN-code: 9337-8690
MD
Russian Federation, KazanYana O. Mukhamedshina
Kazan (Volga Region) Federal University; Republic Clinical Hospital; Kazan State Medical University
Author for correspondence.
Email: yana.k-z-n@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9435-340X
SPIN-code: 8569-9002
MD, Dr. Sci (Medicine), associate professor
Russian Federation, Kazan; Kazan; KazanReferences
- Gage FH, Temple S. Neural stem cells: generating and regenerating the brain. Neuron. 2013;80(3):588–601. doi: 10.1016/j.neuron.2013.10.037
- Sandberg CJ, Vik-Mo EO, Behnan J, et al. Transcriptional profiling of adult neural stem-like cells from the human brain. PLoS One. 2014;9(12):e114739. doi: 10.1371/journal.pone.0114739
- Pino A, Fumagalli G, Bifari F, Decimo I. New neurons in adult brain: distribution, molecular mechanisms and therapies. Biochem Pharmacol. 2017;141:4–22. doi: 10.1016/j.bcp.2017.07.003
- Paul A, Chaker Z, Doetsch F. Hypothalamic regulation of regionally distinct adult neural stem cells and neurogenesis. Science. 2017;356(6345):1383–1386. doi: 10.1126/science.aal3839
- Mothe AJ, Tator CH. Review of transplantation of neural stem/progenitor cells for spinal cord injury. Int J Dev Neurosci. 2013;31(7):701–713. doi: 10.1016/j.ijdevneu.2013.07.004
- Zhu Y, Uezono N, Yasui T, Nakashima K. Neural stem cell therapy aiming at better functional recovery after spinal cord injury. Dev Dyn. 2018;247(1):75–84. doi: 10.1002/dvdy.24558
- Lu P, Ceto S, Wang Y, et al. Prolonged human neural stem cell maturation supports recovery in injured rodent CNS. J Clin Invest. 2017;127(9):3287–3299. doi: 10.1172/JCI92955
- Deng J, Zhang Y, Xie Y, et al. Cell Transplantation for Spinal Cord Injury: Tumorigenicity of Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Neural Stem/Progenitor Cells. Stem Cells Int. 2018;2018:5653787. doi: 10.1155/2018/5653787
- Nagoshi N, Tsuji O, Nakamura M, Okano H. Cell therapy for spinal cord injury using induced pluripotent stem cells. Regen Ther. 2019;11:75–80. doi: 10.1016/j.reth.2019.05.006
- Danby R, Rocha V. Improving engraftment and immune reconstitution in umbilical cord blood transplantation. Front Immunol. 2014;5:68. doi: 10.3389/fimmu.2014.00068
- Yao L, He C, Zhao Y, et al. Human umbilical cord blood stem cell transplantation for the treatment of chronic spinal cord injury: Electrophysiological changes and long-term efficacy. Neural Regen Res. 2013;8(5):397–403. doi: 10.3969/j.issn.1673-5374.2013.05.002
- Cheng H, Liu X, Hua R, et al. Clinical observation of umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation in treatment for sequelae of thoracolumbar spinal cord injury. J Transl Med. 2014;12:253. doi: 10.1186/s12967-014-0253-7
- Wewetzer K, Verdú E, Angelov DN, Navarro X. Olfactory ensheathing glia and Schwann cells: two of a kind? Cell Tissue Res. 2002;309(3):337–345. doi: 10.1007/s00441-002-0607-y
- Oudega M. Schwann cell and olfactory ensheathing cell implantation for repair of the contused spinal cord. Acta Physiol (Oxf). 2007;189(2):181–189. doi: 10.1111/j.1748-1716.2006.01658.x
- Saberi H, Moshayedi P, Aghayan HR, et al. Treatment of chronic thoracic spinal cord injury patients with autologous Schwann cell transplantation: an interim report on safety considerations and possible outcomes. Neurosci Lett. 2008;443(1):46–50. doi: 10.1016/j.neulet.2008.07.041
- Gant KL, Guest JD, Palermo AE, et al. Phase 1 Safety Trial of Autologous Human Schwann Cell Transplantation in Chronic Spinal Cord Injury. J Neurotrauma. 2022;39(3–4):285–299. doi: 10.1089/neu.2020.7590
- Santamaria AJ, Benavides FD, Saraiva PM, et al. Neurophysiological Changes in the First Year After Cell Transplantation in Sub-acute Complete Paraplegia. Front Neurol. 2021;11:514181. doi: 10.3389/fneur.2020.514181
- Anderson KD, Guest JD, Dietrich WD, et al. Safety of Autologous Human Schwann Cell Transplantation in Subacute Thoracic Spinal Cord Injury. J Neurotrauma. 2017;34(21):2950–2963. doi: 10.1089/neu.2016.4895
- Chen L, Huang H, Xi H, et al. A prospective randomized double-blind clinical trial using a combination of olfactory ensheathing cells and Schwann cells for the treatment of chronic complete spinal cord injuries. Cell Transplant. 2014;23 Suppl 1:S35–S44. doi: 10.3727/096368914X685014
- Khan S, Mafi P, Mafi R, Khan W. A Systematic Review of Mesenchymal Stem Cells in Spinal Cord Injury, Intervertebral Disc Repair and Spinal Fusion. Curr Stem Cell Res Ther. 2018;13(4):316–323. doi: 10.2174/1574888X11666170907120030
- Cofano F, Boido M, Monticelli M, et al. Mesenchymal Stem Cells for Spinal Cord Injury: Current Options, Limitations, and Future of Cell Therapy. Int J Mol Sci. 2019;20(11):2698. doi: 10.3390/ijms20112698
- Gnecchi M, Danieli P, Malpasso G, Ciuffreda MC. Paracrine Mechanisms of Mesenchymal Stem Cells in Tissue Repair. Methods Mol Biol. 2016;1416:123–146. doi: 10.1007/978-1-4939-3584-0_7
- Maacha S, Sidahmed H, Jacob S, et al. Paracrine Mechanisms of Mesenchymal Stromal Cells in Angiogenesis. Stem Cells Int. 2020;2020:4356359. doi: 10.1155/2020/4356359
- Mukhamedshina YO, Akhmetzyanova ER, Kostennikov AA, et al. Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cell Application Combined With Fibrin Matrix Promotes Structural and Functional Recovery Following Spinal Cord Injury in Rats. Front Pharmacol. 2018;9:343. doi: 10.3389/fphar.2018.00343
- Satti HS, Waheed A, Ahmed P, et al. Autologous mesenchymal stromal cell transplantation for spinal cord injury: A Phase I pilot study. Cytotherapy. 2016;18(4):518–522. doi: 10.1016/j.jcyt.2016.01.004
- Albu S, Kumru H, Coll R, et al. Clinical effects of intrathecal administration of expanded Wharton jelly mesenchymal stromal cells in patients with chronic complete spinal cord injury: a randomized controlled study. Cytotherapy. 2021;23(2):146–156. doi: 10.1016/j.jcyt.2020.08.008
- Yang Y, Pang M, Chen YY, et al. Human umbilical cord mesenchymal stem cells to treat spinal cord injury in the early chronic phase: study protocol for a prospective, multicenter, randomized, placebo-controlled, single-blinded clinical trial. Neural Regen Res. 2020;15(8):1532–1538. doi: 10.4103/1673-5374.274347
- Vaquero J, Zurita M, Rico MA, et al. Intrathecal administration of autologous mesenchymal stromal cells for spinal cord injury: Safety and efficacy of the 100/3 guideline. Cytotherapy. 2018;20(6):806–819. doi: 10.1016/j.jcyt.2018.03.032
- Wang Y, Yi H, Song Y. The safety of MSC therapy over the past 15 years: a meta-analysis. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):545. doi: 10.1186/s13287-021-02609-x
- Oraee-Yazdani S, Akhlaghpasand M, Golmohammadi M, et al. Combining cell therapy with human autologous Schwann cell and bone marrow-derived mesenchymal stem cell in patients with subacute complete spinal cord injury: safety considerations and possible outcomes. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):445. doi: 10.1186/s13287-021-02515-2
- Xiao Z, Tang F, Zhao Y, et al. Significant Improvement of Acute Complete Spinal Cord Injury Patients Diagnosed by a Combined Criteria Implanted with NeuroRegen Scaffolds and Mesenchymal Stem Cells. Cell Transplant. 2018;27(6):907–915. doi: 10.1177/0963689718766279
- Muthu S, Jeyaraman M, Gulati A, Arora A. Current evidence on mesenchymal stem cell therapy for traumatic spinal cord injury: systematic review and meta-analysis. Cytotherapy. 2021;23(3):186–197. doi: 10.1016/j.jcyt.2020.09.007
- Szymoniuk M, Litak J, Sakwa L, et al. Molecular Mechanisms and Clinical Application of Multipotent Stem Cells for Spinal Cord Injury. Cells. 2022;12(1):120. doi: 10.3390/cells12010120
- Oh SK, Choi KH, Yoo JY, et al. A Phase III Clinical Trial Showing Limited Efficacy of Autologous Mesenchymal Stem Cell Therapy for Spinal Cord Injury. Neurosurgery. 2016;78(3):436–447. doi: 10.1227/NEU.0000000000001056
- Cao QL, Howard RM, Dennison JB, Whittemore SR. Differentiation of engrafted neuronal-restricted precursor cells is inhibited in the traumatically injured spinal cord. Exp Neurol. 2002;177(2):349–359. doi: 10.1006/exnr.2002.7981
- Alexanian AR, Fehlings MG, Zhang Z, Maiman DJ. Transplanted neurally modified bone marrow-derived mesenchymal stem cells promote tissue protection and locomotor recovery in spinal cord injured rats. Neurorehabil Neural Repair. 2011;25(9):873–880. doi: 10.1177/1545968311416823
- Boido M, Garbossa D, Fontanella M, Ducati A, Vercelli A. Mesenchymal stem cell transplantation reduces glial cyst and improves functional outcome after spinal cord compression. World Neurosurg. 2014;81(1):183–190. doi: 10.1016/j.wneu.2012.08.014
- Gass GC, Camp EM. Physiological characteristics of trained Australian paraplegic and tetraplegic subjects. Med Sci Sports. 1979;11(3):256–259.
- Gass GC, Watson J, Camp EM, et al. The effects of physical training on high level spinal lesion patients. Scand J Rehabil Med. 1980;12(2):61–65.
- Gass GC, Camp EM, Davis HA, et al. The effects of prolonged exercise on spinally injured subjects. Med Sci Sports Exerc. 1981;13(5):277–283.
- Sandrow-Feinberg HR, Izzi J, Shumsky JS, et al. Forced exercise as a rehabilitation strategy after unilateral cervical spinal cord contusion injury. J Neurotrauma. 2009;26(5):721–731. doi: 10.1089/neu.2008.0750
- Smith AC, Knikou M. A Review on Locomotor Training after Spinal Cord Injury: Reorganization of Spinal Neuronal Circuits and Recovery of Motor Function. Neural Plast. 2016;2016:1216258. doi: 10.1155/2016/1216258
- Yu P, Zhang W, Liu Y, et al. The effects and potential mechanisms of locomotor training on improvements of functional recovery after spinal cord injury. Int Rev Neurobiol. 2019;147:199–217. doi: 10.1016/bs.irn.2019.08.003
- Petruska JC, Ichiyama RM, Jindrich DL, et al. Changes in motoneuron properties and synaptic inputs related to step training after spinal cord transection in rats. J Neurosci. 2007;27(16):4460–4471. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2302-06.2007
- Ilha J, Centenaro LA, Broetto Cunha N, et al. The beneficial effects of treadmill step training on activity-dependent synaptic and cellular plasticity markers after complete spinal cord injury. Neurochem Res. 2011;36(6):1046–1055. doi: 10.1007/s11064-011-0446-x
- Fu J, Wang H, Deng L, Li J. Exercise Training Promotes Functional Recovery after Spinal Cord Injury. Neural Plast. 2016;2016:4039580. doi: 10.1155/2016/4039580
- Field-Fote EC, Roach KE. Influence of a locomotor training approach on walking speed and distance in people with chronic spinal cord injury: a randomized clinical trial. Phys Ther. 2011;91(1):48–60. doi: 10.2522/ptj.20090359
- Lucareli PR, Lima MO, Lima FP, et al. Gait analysis following treadmill training with body weight support versus conventional physical therapy: a prospective randomized controlled single blind study. Spinal Cord. 2011;49(9):1001–1007. doi: 10.1038/sc.2011.37
- Wirz M, Mach O, Maier D, et al. Effectiveness of Automated Locomotor Training in Patients with Acute Incomplete Spinal Cord Injury: A Randomized, Controlled, Multicenter Trial. J Neurotrauma. 2017;34(10):1891–1896. doi: 10.1089/neu.2016.4643
- Chari A, Hentall ID, Papadopoulos MC, Pereira EA. Surgical Neurostimulation for Spinal Cord Injury. Brain Sci. 2017;7(2):18. doi: 10.3390/brainsci7020018
- Zheng Y, Mao YR, Yuan TF, et al. Multimodal treatment for spinal cord injury: a sword of neuroregeneration upon neuromodulation. Neural Regen Res. 2020;15(8):1437–1450. doi: 10.4103/1673-5374.274332
- Marquez-Chin C, Popovic MR. Functional electrical stimulation therapy for restoration of motor function after spinal cord injury and stroke: a review. Biomed Eng Online. 2020;19(1):34. doi: 10.1186/s12938-020-00773-4
- Hofstoetter US, McKay WB, Tansey KE, et al. Modification of spasticity by transcutaneous spinal cord stimulation in individuals with incomplete spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2014;37(2):202–211. doi: 10.1179/2045772313Y.0000000149
- Levin MF, Hui-Chan CW. Relief of hemiparetic spasticity by TENS is associated with improvement in reflex and voluntary motor functions. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1992;85(2):131–142. doi: 10.1016/0168-5597(92)90079-q
- Crone C, Nielsen J, Petersen N, et al. Disynaptic reciprocal inhibition of ankle extensors in spastic patients. Brain. 1994;117(5):1161–1168. doi: 10.1093/brain/117.5.1161
- Joodaki MR, Olyaei GR, Bagheri H. The effects of electrical nerve stimulation of the lower extremity on H-reflex and F-wave parameters. Electromyogr Clin Neurophysiol. 2001;41(1):23–28.
- Benavides FD, Jo HJ, Lundell H, et al. Cortical and Subcortical Effects of Transcutaneous Spinal Cord Stimulation in Humans with Tetraplegia. J Neurosci. 2020;40(13):2633–2643. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2374-19.2020
- Inanici F, Samejima S, Gad P, et al. Transcutaneous Electrical Spinal Stimulation Promotes Long-Term Recovery of Upper Extremity Function in Chronic Tetraplegia. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2018;26(6):1272–1278. doi: 10.1109/TNSRE.2018.2834339
- Gad P, Lee S, Terrafranca N, et al. Non-Invasive Activation of Cervical Spinal Networks after Severe Paralysis. J Neurotrauma. 2018;35(18):2145–2158. doi: 10.1089/neu.2017.5461
- Balykin MV, Yakupov RN, Mashin VV, et al. The influence of non-invasive electrical stimulation of the spinal cord on the locomotor function of patients presenting with movement disorders of central genesis. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult. 2017;94(4):4–9. doi: 10.17116/kurort20179444-9
- McHugh LV, Miller AA, Leech KA, et al. Feasibility and utility of transcutaneous spinal cord stimulation combined with walking-based therapy for people with motor incomplete spinal cord injury. Spinal Cord Ser Cases. 2020;6(1):104. doi: 10.1038/s41394-020-00359-1
- Sayenko DG, Rath M, Ferguson AR, et al. Self-Assisted Standing Enabled by Non-Invasive Spinal Stimulation after Spinal Cord Injury. J Neurotrauma. 2019;36(9):1435–1450. doi: 10.1089/neu.2018.5956
- Riedy LW, Chintam R, Walter JS. Use of a neuromuscular stimulator to increase anal sphincter pressure. Spinal Cord. 2000;38(12):724–727. doi: 10.1038/sj.sc.3101088
- Deng Y, Dong Y, Liu Y, et al. A systematic review of clinical studies on electrical stimulation therapy for patients with neurogenic bowel dysfunction after spinal cord injury. Medicine (Baltimore). 2018;97(41):e12778. doi: 10.1097/MD.0000000000012778
- Tai C, Roppolo JR, de Groat WC. Spinal reflex control of micturition after spinal cord injury. Restor Neurol Neurosci. 2006;24(2):69–78.
- Parittotokkaporn S, Varghese C, O’Grady G, et al. Non-invasive neuromodulation for bowel, bladder and sexual restoration following spinal cord injury: A systematic review. Clin Neurol Neurosurg. 2020;194:105822. doi: 10.1016/j.clineuro.2020.105822
- Feloney MP, Stauss K, Leslie SW. Sacral Neuromodulation. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024.
- Lombardi G, Del Popolo G. Clinical outcome of sacral neuromodulation in incomplete spinal cord injured patients suffering from neurogenic lower urinary tract symptoms. Spinal Cord. 2009;47(6):486–491. doi: 10.1038/sc.2008.172
- van Ophoven A, Engelberg S, Lilley H, Sievert KD. Systematic literature review and meta-analysis of sacral neuromodulation (SNM) in patients with neurogenic lower urinary tract dysfunction (nLUTD): over 20 years’ experience and future directions. Adv Ther. 2021;38(4):1987–2006. doi: 10.1007/s12325-021-01650-9
- Hu M, Lai S, Zhang Y, et al. Sacral Neuromodulation for Lower Urinary Tract Dysfunction in Spinal Cord Injury: A Systematic Review and Meta-Analysis. Urol Int. 2019;103(3):337–343. doi: 10.1159/000501529
- Sharifiaghdas F. Sacral neuromodulation in congenital lumbo-sacral and traumatic spinal cord defects with neurogenic lower urinary tract symptoms: a single-center experience in children and adolescents. World J Urol. 2019;37(12):2775–2783. doi: 10.1007/s00345-019-02721-x
- Gupta P, Ehlert MJ, Sirls LT, Peters KM. Percutaneous tibial nerve stimulation and sacral neuromodulation: an update. Curr Urol Rep. 2015;16(2):4. doi: 10.1007/s11934-014-0479-1
- Daia C, Bumbea AM, Badiu CD, et al. Interferential electrical stimulation for improved bladder management following spinal cord injury. Biomed Rep. 2019;11(3):115–122. doi: 10.3892/br.2019.1227
- Moore JS, Gibson PR, Burgell RE. Neuromodulation via Interferential Electrical Stimulation as a Novel Therapy in Gastrointestinal Motility Disorders. J Neurogastroenterol Motil. 2018;24(1):19–29. doi: 10.5056/jnm17071
- Lavrov I, Gerasimenko YP, Ichiyama RM, et al. Plasticity of spinal cord reflexes after a complete transection in adult rats: relationship to stepping ability. J Neurophysiol. 2006;96(4):1699–1710. doi: 10.1152/jn.00325.2006
- Deer TR, Mekhail N, Provenzano D, et al. The appropriate use of neurostimulation of the spinal cord and peripheral nervous system for the treatment of chronic pain and ischemic diseases: the Neuromodulation Appropriateness Consensus Committee. Neuromodulation. 2014;17(6):515–550. doi: 10.1111/ner.12208
- Lu DC, Edgerton VR, Modaber M, et al. Engaging Cervical Spinal Cord Networks to Reenable Volitional Control of Hand Function in Tetraplegic Patients. Neurorehabil Neural Repair. 2016;30(10):951–962. doi: 10.1177/1545968316644344
- Angeli CA, Edgerton VR, Gerasimenko YP, Harkema SJ. Altering spinal cord excitability enables voluntary movements after chronic complete paralysis in humans. Brain. 2014;137(5):1394–1409. doi: 10.1093/brain/awu038
- Harkema S, Gerasimenko Y, Hodes J, et al. Effect of epidural stimulation of the lumbosacral spinal cord on voluntary movement, standing, and assisted stepping after motor complete paraplegia: a case study. Lancet. 2011;377(9781):1938–1947. doi: 10.1016/S0140-6736(11)60547-3
- Zhu H, Poon W, Liu Y, et al. Phase I-II Clinical Trial Assessing Safety and Efficacy of Umbilical Cord Blood Mononuclear Cell Transplant Therapy of Chronic Complete Spinal Cord Injury. Cell Transplant. 2016;25(11):1925–1943. doi: 10.3727/096368916X691411
- Zhou XH, Ning GZ, Feng SQ, et al. Transplantation of autologous activated Schwann cells in the treatment of spinal cord injury: six cases, more than five years of follow-up. Cell Transplant. 2012;21 suppl 1:S39–S47. doi: 10.3727/096368912X633752
- Lima C, Escada P, Pratas-Vital J, et al. Olfactory mucosal autografts and rehabilitation for chronic traumatic spinal cord injury. Neurorehabil Neural Repair. 2010;24(1):10–22. doi: 10.1177/1545968309347685
- Megía García A, Serrano-Muñoz D, Taylor J, et al. Transcutaneous Spinal Cord Stimulation and Motor Rehabilitation in Spinal Cord Injury: A Systematic Review. Neurorehabil Neural Repair. 2020;34(1):3–12. doi: 10.1177/1545968319893298
- Hofstoetter US, Krenn M, Danner SM, et al. Augmentation of Voluntary Locomotor Activity by Transcutaneous Spinal Cord Stimulation in Motor-Incomplete Spinal Cord-Injured Individuals. Artif Organs. 2015;39(10):E176–E186. doi: 10.1111/aor.12615
- Gad P, Gerasimenko Y, Zdunowski S, et al. Weight Bearing Over-ground Stepping in an Exoskeleton with Non-invasive Spinal Cord Neuromodulation after Motor Complete Paraplegia. Front Neurosci. 2017;11:333. doi: 10.3389/fnins.2017.00333
- Islamov R, Bashirov F, Fadeev F, et al. Epidural Stimulation Combined with Triple Gene Therapy for Spinal Cord Injury Treatment. Int J Mol Sci. 2020;21(23):8896. doi: 10.3390/ijms21238896
- Islamov R, Bashirov F, Izmailov A, et al. New Therapy for Spinal Cord Injury: Autologous Genetically-Enriched Leucoconcentrate Integrated with Epidural Electrical Stimulation. Cells. 2022;11(1):144. doi: 10.3390/cells11010144
- Siddiqui AM, Islam R, Cuellar CA, et al. Newly regenerated axons via scaffolds promote sub-lesional reorganization and motor recovery with epidural electrical stimulation. NPJ Regen Med. 2021;6(1):66. doi: 10.1038/s41536-021-00176-6
Supplementary files


