[Is there a chance for regeneration of intervertebral discs? A preliminary study]

Orv Hetil. 2022 May 15;163(20):789-796. doi: 10.1556/650.2022.32462. Print 2022 May 15.
[Article in Hungarian]

Abstract

Introduction: Segmental instability of the spine caused by the decreased height of intervertebral discs is one of the major causes of chronic low back pain affecting 70-80% of the adult population. The decrease in height is due to degenerative lesions induced by vertical compression overload of the disc. Objective: A preliminary study was performed to determine if disc degeneration due to overload could be stopped. We hypothesized that disc distraction during fission surgery from posterior approach could reduce the pressure on the discs, degeneration could be stopped, and perhaps the function could be restored. Methods: To characterize the condition of the discus, we used the determination glycosaminoglycan content, which is responsible for the disc-bound water content and thus for ensuring its elasticity. The use of gadolinium contrast agent in MRI (dGEMRIC) is an accepted method for determining the glycosaminoglycan content of the intervertebral disc, as the concentration of absorbed contrast agent is inversely proportional to the number of glycosaminoglycans in the intervertebral discs. In addition to pre- and postoperative dGEMRIC data, we examined disc height, lumbar lordosis, visual analog pain scale, and the Oswestry Disability Index. Results: All patients underwent monosegmental fusion Mowing posterior distraction of the affected segment due to segmental instability. During the surgeries, lumbar lordosis did not decrease despite posterior distraction. The heights of the discus increased by an average of 3 mm, the pain decreased, and the Oswestry Disability Index improved. In the dGEMRIC studies, an average of 309.18 units/cm(2) of gadolinium accumulated in the discs before surgery, which decreased postoperatively to 174.43 units/cm(2). All changes were significant at the p = 0.05 significance level. Conclusion: The trend of our preliminary results suggests that increasing the height of the discs can reduce the hydrostatic pressure in the discs, resulting in an increase in the amount of glycosaminoglycans, which can stop the degeneration of the discs and also initiate regeneration processes.

Bevezetés: A gerinc intervertebralis discusainak magasságcsökkenése kiváltotta szegmentális instabilitás a felnőtt lakosság 70–80%-át érintő krónikus derékfájás egyik legfőbb oka. A magasságcsökkenés a porckorong függőleges kompressziós túlterhelése által kiváltott folyadékvesztés indukálta degeneratív elváltozások következménye. Célkitűzés: Előzetes tanulmányt végeztünk annak megállapítására, hogy a túlterhelésből adódó discusdegeneráció megállítható-e. Hipotézisünk az volt, hogy hátsó feltárásból végzett fúziós műtét során distractióval a discusokra ható nyomás csökkenthető, a discusdegeneráció megállítható, és talán a porckorong működése helyreállítható. Módszerek: A discusok állapotának jellemzésére azok kötött víztartalmának, ezen keresztül a rugalmasságuknak a biztosításáért felelős glükózaminoglikán-tartalom meghatározását használtuk. A gadolínium kontrasztanyag használata MRI során (dGEMRIC) elfogadott módszer az intervertebralis discus glükózaminoglikán-tartalmának meghatározására, mivel a felszívódott kontrasztanyag koncentrációja fordítottan arányos a csigolyaközi porckorongokban lévő glükózaminoglikánok mennyiségével. Vizsgáltuk pre-, posztoperatív dGEMRIC-adatok mellett a discus magasságát, az ágyéki lordosist, a vizuális analóg fájdalomskálát és az Oswestry Rokkantsági Indexet. Eredmények: Minden betegnél szegmentális instabilitás miatt az érintett szegmentum hátsó distractióját követő monoszegmentális fúzió történt. A műtétek során az ágyéki lordosis a hátsó distractio ellenére sem csökkent. A discusok magassága átlagosan 3 mm-rel nőtt, a fájdalom csökkent, és az Oswestry Rokkantsági Index javulást mutatott. A dGEMRIC-vizsgálatokban a műtét előtt a porckorongokban átlagosan 309,18 egység/cm2 gadolínium halmozódott fel, mely posztoperatíve 174,43 egység/cm2-re csökkent. Minden változás szignifikáns volt p = 0,05 szignifikanciaszint mellett. Következtetés: Előzetes eredményeink tendenciája azt sugallja, hogy a porckorongok magasságának növelésével csökkenthető a porckorongokban a hidrosztatikus nyomás; ez a glükózaminoglikánok mennyiségének növekedését eredményezi, ami megállíthatja a discusok degenerációját, és elindíthat regenerációs folyamatokat is. Orv Hetil. 2022; 163(20): 789–796.

Keywords: dGEMRIC; hátsó distractio; lumbalis porckorong; lumbar disc; posterior distraction; regeneration; regeneráció.

MeSH terms

  • Adult
  • Animals
  • Contrast Media
  • Gadolinium
  • Glycosaminoglycans
  • Humans
  • Intervertebral Disc* / diagnostic imaging
  • Intervertebral Disc* / pathology
  • Intervertebral Disc* / surgery
  • Lordosis*
  • Lumbar Vertebrae / surgery
  • Spinal Fusion* / methods

Substances

  • Contrast Media
  • Glycosaminoglycans
  • Gadolinium