käsikirjoitus
huolimatta kaikesta, mitä vuosikymmenten tutkimuksista tiedetään, Nikamavälilevy on edelleen arvoitus. Se on ainutlaatuinen ja merkittävä kokonaisuus, ja ehkä yksi näkökohta, joka on vastuussa paljon sen mysteeri on, että näin suuri rakenne pystyy selviytymään ja toimimaan kaikkein vaikeimmissa fysiologisissa olosuhteissa. Ihmisen selkärangan välilevyt ovat kehon suurimpia ei-verisuonittuneita rakenteita, ja suurimmissa niistä (lannerangan) jotkut solut voivat olla 20 mm: n päässä lähimmästä suorasta verenkierrosta. Huolimatta näennäisestä sietokyvystään, elävät solut eivät kuitenkaan ole kuolemattomia. Ei ole tavatonta, että välilevyt ovat heikentyneet 25 ikävuoteen mennessä, ja tässä suhteessa nikamapäätelevyllä on tärkeä rooli.
levyt ovat karkeasti lieriömäisiä rakenteita, joiden koko ja muoto vaihtelevat asteittain kaularangasta lannerangan alueelle. Ne kaikki muodostavat hyvin hydratoitu keskeinen ydin pulposus, joka ympäröi kiinteä mutta joustava collagenous lamellae on renkaan fibrosus . Kunkin levyn kallo-ja häntäpäissä on päätylevyt, jotka erottavat selkärangan itse kiekosta ja estävät voimakkaasti hydratoitunutta tumaa pullistumasta viereiseen nikamaan. Päätylevyt imevät myös selkärangan mekaanisesta kuormituksesta johtuvan huomattavan hydrostaattisen paineen . Päätylehdet ovat tyypillisesti alle 1 mm paksuja, ja vaikka tämä vaihtelee huomattavasti minkä tahansa yksittäisen kiekon leveydellä, ovat ne yleensä ohuimpia tuman viereisellä keskialueella .
päätelaatat ovat tunnistettavissa jo varhaisessa embryologisessa vaiheessa, ja niissä on sekä luu-että hyaliinirustokomponentti . Rustokomponentti näyttää herättävän suurta kiinnostusta, koska se säilyy koko normaalin kypsymisen ajan viereisen nikaman luutuessa. Se koostuu hydratoiduista proteoglykaanimolekyyleistä koostuvasta geelistä, jota vahvistaa kollageenifibrillien verkosto. Toisin kuin nivelkalvon nivelrusto, kollageenifibrillit eivät yhdistä päätelevyä suoraan selkärankaan , vaikka päätelevy on intiimissä kosketuksessa kiekkoon sisemmän renkaan lamellin kautta . Mikroskooppisten verisuonten verkosto tunkeutuu päätylevyihin kasvavan selkärangan kehityksen aikana, pääasiassa antaakseen kiekkolle ravintoa, ennen kuin se katoaa luuston kypsymisen aikoihin . Lukuun ottamatta harva verisuonten tarjonta ulommassa lamellae renkaan kypsät levyt ovat lähes täysin riippuvaisia diffusion välttämättömiä liuosten koko päätylevyt ravinnon ja aineenvaihdunnan vaihtoa .
päätelevyjen biokemiallinen koostumus normaalisuudesta rappeumasairauksien kirjoon on dokumentoitu laajasti . Levyn useista kollageenilajeista tyypin X uskotaan olevan tärkein päätelevyssä, koska se on hypertrofisten kondrosyyttien merkkiaine ja osallistuu kalkkeutumiseen . Lisäksi yhden kollageeni II-geenin alleelin inaktivoinnin nuorilla hiirillä on osoitettu johtavan glyscosaminogloycan-arvojen alenemiseen päätylevyissä ja paksumpiin, epäsäännöllisempiin päätylaattoihin, jotka kalkkeutuvat ennenaikaisesti .
matriisin Proteoglykaanimolekyylit ovat kriittisiä liukokuljetuksen ja vesipitoisuuden ylläpidon kannalta erityisesti koko levyn alueella, ja pääteruston proteoglykaanien häviäminen liittyy proteoglykaanien häviämiseen tumasta . Tästä seuraa, että proteoglykaanin häviäminen johtaisi lopulta välilevyn rappeutumiseen . Muutokset levyn biokemiassa, erityisesti päätylevyssä, luuston kasvuvaiheen aikana voivat myös osallistua skolioosin kehittymiseen .
on kiinnitetty paljon huomiota kiekkojen ravitsemukseen liittyvien näkökohtien ja kiekkojen aineenvaihduntaan liittyvien yleisten prosessien ymmärtämiseen. In vitro-tutkimukset, joissa käytettiin pieniä värimolekyylejä, ovat osoittaneet, että nikamakehän lähellä olevan päätylevyn sivusuuntaiset reunukset ovat suhteellisen läpäisemättömiä verrattuna keskiosaan tai koko rengasosaan . Ihmisen ruumiinavausnäytteillä tehdyt kvantitatiiviset tutkimukset ovat osoittaneet, että päätelevyn läpäisevyys johtuu keskimmäisen päätelevyn mikroskooppisista verisuonista, joita on enemmän kuin levyn reunoilla . Tämä verisuoniverkosto on osoitettu käyttämällä yksinkertaisia injektiotekniikoita, ja se osoittaa, että pienten liuosten diffuusio näistä astioista on pääasiallinen mekanismi ravinteiden siirtämiseksi kiekkoon . Prosessi on kuitenkin selektiivinen, joka perustuu täysin molekyylikokoon ja siihen osallistuvien molekyylien ioniseen varaukseen. Tuman suuren proteoglykaanipitoisuuden aiheuttama negatiivinen nettovaraus mahdollistaa positiivisten ionien, kuten natriumin ja kalsiumin, ja varaamattomien molekyylien, kuten glukoosin ja hapen, kulun ja estää samalla negatiivisesti varautuneiden ionien, kuten sulfaatin ja kloridin sekä makromolekyylien, kuten immunoglobuliinien ja entsyymien, liikkumisen. Päätelevyn merkitys kiekon aineenvaihdunnassa on vahvistettu erilaisilla laboratoriotekniikoilla .
luuston tultua täysi-ikäiseksi pääteruston rusto luutuu huomattavasti, mikä johtaa laajaan mineralisaatioon, joka lopulta resorboituu ja korvautuu varsinaisella luulla . Tärkeää on, että tämä uusi kudos todennäköisesti estää tähän asti kriittisen diffuusion ja ravinteiden vaihdon nikamaytimen ja levyn välillä . Myös päätylevyn pienet verisuonet tuhoutuvat tämän kalkkeutumisen seurauksena, mikä rajoittaa elintärkeiden ravintoaineiden vaihtoa entisestään.
ehkä yllättäen pääte voi revaskularisoitua kypsyyden jälkeen joillakin lajeilla normaaleissa ja patologisissa olosuhteissa. Jälkimmäisessä tutkimuksessa revaskularisaatio, jonka oletettiin olevan yritys kudosten korjaamiseen, ei kyennyt kumoamaan rengasmaisen häiriön aiheuttamaa väistämätöntä degeneraatiokaskadia. Verisuonten muodostuminen päätykappaleeseen tapahtuu aktivoimalla matriisia hajottavia metalloproteinaasientsyymejä (MMP), jotka normaalisti säilyvät latentissa muodossa kudoksen estäjien avulla .
verenvirtaus päätelevyjen alueella ei ole täysin passiivista, sillä niissä on muskariinireseptoreita, jotka voivat vaikuttaa kiekon ravitsemukseen muuttuneissa fysiologisissa olosuhteissa . Lisätutkimuksissa on havaittu hermokuituja ja verisuonia päätylevyissä ja alikondraaliluussa degeneroituneissa välilevyissä, mikä viittaa siihen, että kudosten korjaantumiseen voi liittyä selkäkipua .
Päätelevyjen morfologiset muutokset näkyvät yleensä iän karttuessa, mutta ne ilmenevät myös tuman ja rengasmuutosten patologisina muutoksina degeneratiivisen välilevysairauden pitkälle edenneissä vaiheissa . Varhaisimmat havaitut mikroskooppiset muutokset ovat vaakatasossa päätelevyn pituisia halkeamia ja halkeamia, joihin liittyy satunnaisesti kondrosyyttikuolemia. Ei ole epätavallista nähdä tunkeutuvia verisuonia, joiden vieressä oleva luinen päätylevy luutuu. Lopulta rusto nujerretaan luutumalla. Jos tuma on edelleen kohtuullisen terve, se täyttää verisuonten lävistäessä päätylevyn syntyvät tyhjiöt, vaikka nämä viat eivät riko luista päätylevyä. Viidennellä vuosikymmenellä ydinmateriaalin nähdään työntyvän nikamaytimeen, jossa on fokaalinen luinen skleroosi, joka johtuu aktiivisesta uudistumisesta. Usein rusto katoaa kokonaan. Eläinmallissa spondylolysis levy degeneraatio, mukaan lukien menetys endplate, havaittiin ja siihen liittyi lisääntynyt apoptoosi endplate kondrosyyttien, osoittaa mahdollista osallistumista ohjelmoitu solukuolema ikään liittyvä levy degeneraatio .
teoreettinen äärellinen alkuainemallinnus yhtyy yksityiskohtaisiin mikroskooppihavaintoihin siitä, että pääte on lähes poikkeuksetta altis mekaaniselle vikaantumiselle subchondral-luun kiinnityskohdassa ja oletettavasti kollageenifibrillien heikon luuhun kiinnittymisen vuoksi, kuten aiemmin mainittiin . Ruumiinavaustutkimukset osoittavat myös, että osia päätylevystä voi irrota selkärangasta ja herniatesta kiekosta yhdessä siihen kiinnittyneiden rengaskuitujen kanssa . Näyttää siltä, että kohta, jossa rengaskuidut työntyvät selkärankaan lähellä epifyseaalista rengasta, on luonnostaan heikko, ja näyttää enemmän kuin sattumalta, että tämä on yleinen murtumakohta nuorilla . Nuorilla sioilla tehdyissä kokeellisissa tutkimuksissa on toistettu samanlaisia löydöksiä mekaanisen puristuksen jälkeen . On huomattava, että tämä vammakuvio on aivan erilainen kuin aikuisen selkärangassa, jossa päätylevy ja viereinen trabekkeliluu ovat mukana .
yleisin havaittu päätevika lienee Schmorlin solmu, joka on tuman sisällön pystysuora uloke viereiseen nikamaruumiiseen . Schmorlin solmut nähdään ruumiinavauksessa yli 70 prosentissa piikeistä yhtä usein yli 50 vuoden iässä, mikä viittaa siihen, että ne näkyvät suhteellisen varhain elämässä . Se, että niiden pitäisi olla kaksi kertaa yleisempiä miehillä 59 ikävuoteen asti, viittaa siihen, että niitä esiintyy työperäisen trauman seurauksena. Kummallista on kuitenkin sukupuolenvaihdos 60 vuoden iän jälkeen ja ne ovat kaksi kertaa yleisempiä naisilla! Tämä tapahtuu aikana, jolloin välilevyn repeäminen on todennäköisempää sellaisten muutosten, kuten osteoporoosin, vuoksi, jotka liittyvät yleensä korkeaan ikään. Joka tapauksessa schmorlsin solmuilla varustetut levyt ovat muita levyjä rappeutuneempia jo varhaisessa iässä .
se, mikä tarkalleen aiheuttaa Schmorlin solmujen muodostumisen, jää arvoitukseksi. Ei näytä olevan epäilystäkään siitä, että ne alkavat pieninä virheinä ja siksi niitä ei aina nähdä niin usein kliinisissä röntgenkuvissa kuin ruumiinavauksessa . Ne tulevat ilmeisemmiksi radiologisesti, kun ydinluiskahdukset vähentävät levyn korkeutta ja aiheuttavat rustoisen korkin ja lopulta uuden luun muodostuksen esiinluiskahduksen ympärille. Vaikka useimmissa päätylevyissä ei ole merkkejä luonnollisista rei ’ istä, Schmorl arveli, että nämä leesiot johtuvat degeneroituneen ruston aiheuttamista fokaalisista heikoista kohdista . Ilman suoraa traumaa tai tuhoutumista johtuvat neoplastinen osallistuminen päätelaatat ovat ehjä ja se on yleensä olettaa, että arpikudosta, joka jää sulkemisen jälkeen pienten verisuonten kanavien kehittyvän selkärangan mahdollistaa ulkonema näiden heikkojen kohtien kautta . Voi olla merkittävää, että Schmorlin solmujen näytteillä on huomattavasti enemmän luuydinkontakteja päätylevyissä, mikä viittaa siihen, että nämä vauriot voivat edistää lisäpatologiaa, kuten Scheuermannin tautia, jossa ne ovat näkyvästi esillä.
vaikka olisi täysin virheellistä väittää, että välilevyn rappeutuminen sinänsä olisi ainoa selkäkivun aiheuttaja, olisi kuitenkin naiivia jättää huomiotta näiden kahden kokonaisuuden välinen vahva korrelaatio. Selkärangan tutkimuksen jännittävän kehityksen seurauksena olemme nyt tietoisempia kuin koskaan soluprosesseista, joita tapahtuu välilevyn rappeutumisessa, ja kun siirrymme jännittävään ”regeneratiivisen lääketieteen” tai ”biologisten hoitojen” aikakauteen, kiinnostus ja jopa odotukset siitä, että rappeuttavia sairauksia voidaan hoitaa ”taikaluodilla”.
käsittelyt, jotka voisivat mahdollisesti olla käytettävissä erityisesti päätelevyjen uudistamiseen, ovat lukuisia ja moninaisia, ja itse asiassa useimpia tarkastellaan koko levyn yhteydessä levyn yksittäisten osien monimutkaisten vuorovaikutusten vuoksi. Tällaisia lähestymistapoja ovat rekombinanttien proteiinien, sytokiinien tai kasvutekijöiden käyttö , molekyylihoito , geeninsiirtotekniikat , soluhoito . Nämä erilliset aiheet ovat niin yksityiskohtaisia, että yritys tiivistää ne muutamaan kappaleeseen ei tekisi niille oikeutta. Lukijaa kutsutaan sen sijaan kattavaan kirjallisuuteen (mukaan lukien edellä mainitut arvostelut), joka sisältää monia erinomaisia tutkielmia kustakin aiheesta.
useimmat näistä käsitteistä ovat tuskin edenneet in vitro-testauksesta, joten niillä ei todennäköisesti ole käytännön kliinistä käyttöä lähitulevaisuudessa. Tämä ei ole kritiikkiä näitä teoksia kohtaan. Päinvastoin se on varovainen varoitus, että se voi kestää monta vuotta ennen kuin näemme tulokset asianmukaisesti suoritetuista tutkimuksista, joissa arvioidaan niiden kliinistä tehoa. Realistisesti nämä hoidot eivät täysin kääntää rappeuttava prosessi, mutta ne voivat tarjota mahdollisuuden pysäyttää tai ainakin, viivästyttää väistämättömiä seurauksia. Avain tähän lähestymistapaan on tunnistaa sopivat kohteet, olivatpa ne geenejä, bioaktiivisia molekyylejä, tiettyjä solutyyppejä tai ennen kaikkea potilasta. Näiden hoitojen vastaanottajat on valittava huolellisesti, koska on olemassa vakuuttavaa näyttöä siitä, että niinkin erilaiset tekijät kuin genetiikka, tupakointi, ammatti ja liikkumattomuus vaikuttavat levysolujen aineenvaihduntaan päätelevyjen diffuusion kautta ja siten solujen ravitsemukseen. Yhtä tärkeää on varmistaa, että levyn solut säilyvät elossa ja toimivat asianmukaisesti, jotta tällaisista käsittelyistä saadaan mahdollisimman suuri hyöty.
levyn rappeuma on monimutkainen kysymys, johon liittyy lukemattomia tekijöitä, joista päätelevy on vain yksi esimerkki. Huolellinen inkrementaalinen tutkimus on hitaasti selvittämässä mysteerejään, ja on syytä olla optimistinen, että jonain päivänä on olemassa hoitoja, joilla voidaan puuttua selkäkipuun liittyviin yleisiin ongelmiin.