Низшие обезьяны как модельный объект изучения дегенеративно-дистрофических изменений позвоночника у человека

Дегенеративно–дистрофические изменения позвоночника (ДДИП) – хроническая прогрессирующая патология, характеризующаяся изменениями межпозвонковых дисков, суставов, связочного аппарата, костной ткани позвонков; проявляющаяся тяжелыми ортопедическими, неврологическими и висцеральными нарушениями. Получение и всесторонне изучение моделей ДДИП на животных имеет важное значение для разработки методов профилактики и лечения данной патологии у человека. Идеальная животная модель ДДИП должна иметь морфологические проявления и биомеханические характеристики аналогичные человеку. Низшие обезьяны – единственные из всех видов экспериментальных животных, наиболее близко стоящие к людям по своим анатомо-физиологическим и генетическим характеристикам, считаются «лабораторными двойниками» человека, вызывают особый интерес у исследователей. Низшие обезьяны по строению позвоночника и двигательному поведению очень похожи на человека. Полученные нами результаты свидетельствуют о большой схожести дегенеративно-дистрофических процессов в позвоночнике у обезьян и у людей. Обезьяны подвержены дегенеративно-дистрофическим процессам во всех отделах позвоночника (даже в хвостовом отделе), несмотря на проноградную статику и отсутствие вертикальных нагрузок. Развитие ДДИП у обезьян зависит от возраста, как и у людей: большинство обезьян с такими поражениями являются взрослыми или старыми животными. Частота обнаружения ДДИП по результатам аутопсий (собственные данные) и похожие патологические изменения в позвоночнике на макро- и микроскопических уровнях свидетельствует о возможности использования, исследованных нами видов обезьян, в качестве естественной модели для изучения аналогичной патологии у человека.

1. Шпагин М.В., Яриков А.В., Назмеев И.А., Горелов С.А., Фраерман А.П. Опыт денервации дугоотростчатых суставов поясничного отдела позвоночника. Хирургия позвоночника. 2019;16(1):57–62. doi: 10.14531/ss2019.1.57-62.

2. Гаманович А.И., Кулеш С.Д. Неврологические проявления дегенеративно - дистрофических поражений пояснично - крестцового отдела позвоночника. Медицинские новости. 2023;340(1):10-14.

3. Подымова И.Г., Данилов А.Б. Фасетсиндром. Русский медицинский журнал.2014; 22(32):47–50.

4. Рамих Э. А. Краткий очерк анатомофункциональных особенностей позвоночника. Хирургия позвоночника. 2007;2:77-95.

5. Nachemson AL. Newest knowledge of low back pain. A critical look. Clin Orthop Relat Res. 1992 Jun;(279):8-20.

6. Boos N, Weissbach S, Rohrbach H, Weiler C, Spratt KF, Nerlich AG. Classification of age-related changes in lumbar intervertebral discs: 2002 Volvo Award in basic science. Spine (Phila Pa 1976). 2002 Dec 1;27(23):2631-44. doi: 10.1097/00007632-200212010-00002.

7. Raj PP. Intervertebral disc: anatomyphysiology-pathophysiology-treatment. Pain Pract. 2008 Jan-Feb;8(1):18-44. doi: 10.1111/j.1533-2500.2007.00171.x.

8. Fine N, Lively S, Séguin CA, Perruccio AV, Kapoor M, Rampersaud R. Intervertebral disc degeneration and osteoarthritis: a common molecular disease spectrum. Nat Rev Rheumatol. 2023 Mar;19(3):136-152. doi: 10.1038/s41584-022-00888-z.

9. Urban JP, Roberts S. Development and degeneration of the intervertebral discs. Mol Med Today. 1995 Oct;1(7):329-35. doi: 10.1016/s1357-4310(95)80032-8.

10. Choi YS. Pathophysiology of degenerative disc disease. Asian Spine J. 2009 Jun;3 (1):39-44. doi: 10.4184/asj.2009.3.1.39.

11. Palepu V, Kodigudla M, Goel VK. Biomechanics of disc degeneration. Adv Orthop. 2012;2012:726210. doi: 10.1155/2012/726210.

12. Garfin Sr, Herkowitz H. Lumbar disc degeneration: normal aging or a disease process? In: Wiesel SW, Weinstein JN, Herkowitz H, Dvorak J, Bell G., editors. The lumbar spine. Philadelphia: WB Saunders;1996. p 458–473.

13. Benoist M. Natural history of the aging spine. Eur Spine J. 2003 Oct;12 Suppl 2 (Suppl 2):S86-9. doi: 10.1007/s00586-003-0593-0.

14. Lyu FJ, Cui H, Pan H, Mc Cheung K, Cao X, Iatridis JC, Zheng Z. Painful intervertebral disc degeneration and inflammation: from laboratory evidence to clinical interventions. Bone Res. 2021 Jan 29;9(1):7. doi: 10.1038/s41413-020-00125-x.

15. Weiler C, Nerlich AG, Zipperer J, Bachmeier BE, Boos N. 2002 SSE Award Competition in Basic Science: expression of major matrix metalloproteinases is associated with intervertebral disc degradation and resorption. Eur Spine J. 2002 Aug;11(4):308-20. doi: 10.1007/s00586-002-0472-0.

16. Roberts S, Evans H, Trivedi J, Menage J. Histology and pathology of the human intervertebral disc. J Bone Joint Surg Am. 2006 Apr;88 Suppl 2:10-4. doi: 10.2106/JBJS.F.00019.

17. Singh K, Masuda K, An HS. Animal models for human disc degeneration. Spine J. 2005;5:S267‐S279. doi: 10.1016/j.spinee.2005.02.016.

18. Vincent K, Mohanty S, Pinelli R, Bonavita R, Pricop P, Albert TJ, et al. Aging of mouse intervertebral disc and association with back pain. Bone. 2019 Jun;123:246-259. doi: 10.1016/j.bone.2019.03.037.

19. Alini M, Eisenstein SM, Ito K, Little C, Kettler AA, Masuda K, et al. Are animal models useful for studying human disc disorders/degeneration? Eur Spine J. 2008 Jan;17 (1):2-19. doi: 10.1007/s00586-007-0414-y.

20. Goel SA, Varghese V, Demir T. Animal models of spinal injury for studying back pain and SCI. J Clin Orthop Trauma. 2020 Sep-Oct;11(5):816-821. doi: 10.1016/j.jcot.2020.07.004.

21. Lee NN, Salzer E, Bach FC, Bonilla AF, Cook JL, Gazit Z, et al. A comprehensive tool box for large animal studies of intervertebral disc degeneration. JOR Spine. 2021 Jun 14;4(2):e1162. doi: 10.1002/jsp2.1162.

22. Poletto DL, Crowley JD, Tanglay O, Walsh WR, Pelletier MH. Preclinical in vivo animal models of intervertebral disc degeneration. Part 1: A systematic review. JOR Spine. 2022 Dec 20;6(1):e1234. doi: 10.1002/jsp2.1234.

23. Hickman TT, Rathan-Kumar S, Peck SH. Development, Pathogenesis, and Regeneration of the Intervertebral Disc: Current and Future Insights Spanning Traditional to Omics Methods. Front Cell Dev Biol. 2022 Mar 11;10:841831. doi: 10.3389/fcell.2022.841831.

24. Lim KZ, Daly CD, Ghosh P, Jenkin G, Oehme D, Cooper-White J, Naidoo T, Goldschlager T. Ovine Lumbar Intervertebral Disc Degeneration Model Utilizing a Lateral Retroperitoneal Drill Bit Injury. J Vis Exp. 2017 May 25;(123):55753. doi: 10.3791/55753.

25. Лапин Б.А., Джикидзе Э.К., Фридман Э.П. Руководство по медицинской приматологии. М.; Медицина, 1987: 192 с.

26. Oichi T, Taniguchi Y, Oshima Y, Tanaka S, Saito T. Pathomechanism of intervertebral disc degeneration. JOR Spine. 2020 Feb 13;3(1):e1076. doi: 10.1002/jsp2.1076.

27. Wang J, Zhu P, Pan X, Yang J, Wang S, Wang W, et al. Correlation between motor behavior and age-related intervertebral disc degeneration in cynomolgus monkeys. JOR Spine. 2022 Jan 1;5(1):e1183. doi: 10.1002/jsp2.1183.

28. Lauerman WC, Platenberg RC, Cain JE, Deeney VF. Age-related disk degeneration: preliminary report of a naturally occurring baboon model. J Spinal Disord. 1992 Jun;5 (2):170-4.

29. Bailey JF, Fields AJ, Liebenberg E, Mattison JA, Lotz JC, Kramer PA. Comparison of vertebral and intervertebral disc lesions in aging humans and rhesus monkeys. Osteoarthritis Cartilage. 2014 Jul;22(7):980-5. doi: 10.1016/j.joca.2014.04.027.

30. Simmons HA. Age-Associated Pathology in Rhesus Macaques (Macaca mulatta). Vet Pathol. 2016 Mar;53(2):399-416. doi: 10.1177/0300985815620628.