Реферат: Пересадка тканей и трансплантация органов
Допустим, у пациента тяжёлая сердечная недостаточность, это означает, что сердце почти утратило способность сокращаться. Что делать? Оптимальным вариантом является пересадка миокарды. Но практически рассчитывать на неё, как правило, не приходиться. Кардиохирурги располагают ничтожно малым временем для подготовки операции. Надо успеть быстро и притом бережно извлечь донорское сердце, определить его жизнеспособность и пригодность к операции. Затем возникает ещё целый ряд проблем, главная из которых – наличие в нужном месте и в нужное время необходимого донора. Мало того пересаживать можно не всё и не всем.
Другой путь – применить так называемую кардиомиопластику. То есть сделать пересадку широчайшей мышцы спины, чтобы она, окутав сердце, взяла на себя его "насосную" функцию. После пересадки необходимо совместить периодизм сокращений широчайшей мышцы спины с сердечным ритмом, синхронизировать их – тут нужны специализированные электрокардиостимуляторы. И даже при наличии всех перечисленных факторов метод кардиомиопластики не всегда эффективен.
Словом, изучив этот вопрос, хирурги пришли к выводу, что наилучший путь – а во многих случаях единственный мыслимый – искусственное, механическое сердце. Пока его модели оставляли желать лучшего, а между тем достижения современной техники и электроники вполне позволяют создать хорошую.
Именно это, в конце концов, и удалось Лео Антоновичу и его коллегам. Для первой имплантации выбрали самого тяжёлого больного, из тех, что находились в Центре на лечении – 47-летнего Владимира Ц. Около 7 лет назад его вдруг стало подводить сердце. А последние полтора года он почти целиком провёл в постели. Миокард, сильно увеличенный в размерах, не справлялся даже с малейшей нагрузкой. Функции всех до единого органов и тканей были на грани отказа. Больной задыхался, кожа его приобрела стойкий синюшный оттенок, спать приходилось сидя, упершись руками в колени…
Операция длилась около четырёх часов. Имплантируемую часть искусственного желудочка хирурги "спрятали" в левой половине грудной клетки, под рёбра в подкожно-жировой карман. Затем механическое устройство через переходники с биологическими клапанами подсоединили к левому желудочку и аорте (см. рисунок № 7). Наружу вывели кабели к мини-компьютеру и блоку электропитания: в данной модели они достаточно миниатюрны, и пациент может носить их на специальном поясе или в небольшой сумке. Правда, пока прибор приходиться каждые 12 часов подзаряжать, но устранение этого изъяна всего лишь вопрос времени.
Искусственный желудочек – новый, дополнительный насос, помогающий ослабленному сердцу гнать кровь по кровеносным сосудам. Тон и рабочий ритм задаёт ему контролируемый мини компьютер, запрограммированный на биоритмы больного.
Операция у Владимира Ц. Прошла успешно. На третий день после неё он встал с постели – чего не делал очень давно… Но, к сожалению, до оптимистического финала, как выяснилось, было ещё далеко. Через несколько дней его жизнь вновь оказалась под угрозой: неожиданно выявилась язва желудка. Ранее он такой болезнью не страдал. Выходит осложнение? Владимира срочно прооперировали – и едва ли не сразу на него обрушилась новая напасть: началась пневмония. Вылечили и её. По мнению академика Бокерия, послеоперационные осложнения связаны с тем, что очень уж ослаблен, был организм пациента затяжной и тяжёлой болезнью. Наверное, и сильный стресс после основной операции внёс свою лепту…
Итак, первая в мире удачная модель сердца с искусственным желудочком выдержала все выпавшие на его долю испытания. Техническая сторона операции так же, хорошо продумана и проработана сотрудниками Центра. Больной здоров, живёт дома, в Уфе. Работает и даже водит машину. Можно предположить, что количество людей спасенных с помощью этого изобретения, от болезней связанных с сердцем, резко возрастёт.
6. Типирование тканей для трансплантации органов
Теперь зная о типах тканей, врачи могут отбирать доноров, чьи органы будут отторгнуты с меньшей вероятностью. Группа антигеновых маркеров на клетках, называемая комплексом основной гистосовместимости (HLA-группа), наследуется через гены в каждом клеточном ядре на хромосоме №6. Шансы на совместимость органа пересаживаемого от родителя к ребёнку составляет пятьдесят процентов. Когда органы пересаживаются между братьями и сестрами, вероятность, что антигены окажутся в основной массе одинаковыми, составляет двадцать пять процентов. Трансплантации между HLA-совместимыми братьями и сестрами или родителями и детьми даёт результаты столь же хорошие, как и при пересадке между однояйцевыми близнецами, то есть сто процентов.
К сожалению, никогда не будет хватать живых доноров, чтобы обеспечить требуемое число трансплантатов, и поэтому необходимо полагаться на не связанных родственными узами доноров, недавно умерших, обычно в результате несчастного случая. Именно здесь, должна быть применена мудрёная технология типирования тканей (т.е. отбора подходящих тканей). Когда человек попадает в число нуждающихся в трансплантате, составляется карта типов его тканей, и данные заносятся в общенациональный компьютер, который так же получает информацию о текущих возможностях получения донорских органов. Существует четыре основные подгруппы типов тканей - A, B, C, D. Совместимость во всех четырёх даёт наилучшие шансы на успех, но на практике обычно бывает достаточно сравнить как можно точнее HLA-группы A,B,C. Кроме соответствия тканей так же важно, чтобы донор и реципиент имели одинаковые группы крови.
Только с помощью компьютера можно достигнуть адекватной совместимости между донорами и реципиентами. Но даже в таком случае это занимает достаточно много времени, и часто возникает отчаянная суета из-за необходимости успеть вовремя, доставить орган реципиенту и трансплантировать его. Органы должны быть использованы в течение нескольких часов после смерти донора (см. таблицу №3). С использованием специальных методов консервации почки и поджелудочная железа могут храниться в холоде сорок восемь часов. Сердце и печень должны быть использованы в течение четырёх часов. А вот трансплантация сердца и лёгкого требует, чтобы донор и реципиент находились в одной и той же операционной, и оперировались одновременно для чего используется целых две бригады хирургов.
Таблица №3 (по Янгсону Р.-М., 1997 год)
| Время, в течение которого должны быть трансплантированы донорские органы | ||
| Орган | Время | Условия |
| Почка | 48 часов | Хранить в холоде |
| Поджелудочная железа | 48 часов | Хранить в холоде |
| Сердце | 4 часа | Хранить в холоде |
| Печень | 4 часа | Хранить в холоде |
| Сердце-лёгкое | Немедленно | Донор и реципиент оперируются одновременно |
| Роговица | Несколько дней | Хранить при +4*C |
Итак, зная о типах тканей, врачи могут отбирать доноров, чьи органы будут отторгнуты с меньшей вероятностью. Кроме соответствия тканей так же важно, чтобы донор и реципиент имели одинаковые группы крови. Не менее важно вовремя доставить орган больному, который в этом нуждается. Именно для этого и используется технология типирования тканей.
7. Подавление иммунитета до и после операции
Второй линией атаки против отторжения органов является использование препаратов, которые подавляют враждебную деятельность иммунной системы (кортикостероидных средств) в отношении чужеродной ткани. Кортикостероидные средства, общеизвестные как стероиды, делают своё дело, но их недостаточно, чтобы предотвратить отторжение. Для этого были разработаны другие лекарства, которые предотвращают увеличение количества иммунных клеток, необходимое, чтобы вызвать процесс отторжения.
Иммунодепрессивные химиопрепараты стали объектом исследования учёных многих стран. В нашей стране также изучалось действие 6-меркаптопурина (открытого в 1959 году Р. Шварцом). Этот препарат, нарушая синтез белковых соединений в ядрах быстро делящихся клеток, угнетая способность лимфоцитов отвечать на чужеродную ткань. Благодаря препарату почки, пересаженные собакам, сохраняли работоспособность в течение 18-20 дней, тогда как без него на 7-10 день полностью выбывали из строя. Однако у экспериментальных животных, получивших иммунодепрессант, пропадал аппетит, они резко худели, их слизистые оболочки и кожа становились желтушного цвета. Всё это свидетельствовало о токсичном действии препарата. Также влиял он и на кровь: снижался гемоглобин, уменьшалось количество форменных элементов. Вскоре начинались и другие тяжёлые осложнения: возникали гнойники, развивалось воспаление лёгких. Потеряв способность бороться с чужеродной тканью, организм становился совершенно беспомощным и перед болезнетворными микробами.
Начались поиски менее токсичного препарата. Им оказался азатиоприн. Этот препарат блокировал синтез ДНК, продлевая сроки жизни оперированных собак до одного-трёх месяцев. Его вводили за 3-7 дней до пересадки, а после неё постепенно снижали дозы. Но со временем врачи убедились, что и этот препарат не лишён токсического воздействия на печень и кровь. Кроме того, он снижает устойчивость организма к инфекции.
К числу других важных препаратов относятся циклофосфамид и особенно, циклоспорин А. Последний препарат обладает избирательным действием на лимфоциты, наиболее ответственные за отторжение.
Иммунодепрессивная терапия может вызвать ряд побочных эффектов:
инфекцию (случается примерно у 40% пациентов);
воспаление поджелудочной железы (панкреатит);
язву желудка и двенадцати перстной кишки;
диабет;
поражение почек и печени;
остеопороз (уменьшение кальция в костной ткани)
опухали лимфатической системы (лимфомы)
"Наука о подавлении иммунитета находится ещё в младенческом возрасте. При будущих достижениях, возможно, придётся пересматривать хирургию и терапию многих серьёзных заболеваний. Со временем мы, вероятно, будем считать рутинным делом лечение диабета путём пересадки поджелудочной железы, рака кишечника через трансплантацию кишок и серьёзные травмы через пересадку конечностей. Не исключено, что станет возможным даже лечение бесплодия с помощью пересадки яичника или яичек." [5 с.93]
Таким образом, иммунодепрессивные средства токсичны и должны использоваться осторожно. Кроме того, иммунодепрессивная терапия способна вызвать ряд побочных эффектов, таких как панкреатит или диабет. Но они значительно улучшили процент успешных трансплантаций.
8. Отбор доноров-неродственников
Если донор выбран не национальным компьютером, то ответственность за идентификацию подходящего органа и подтверждение, в консультациях с коллегами, диагноза смерти мозга возлагается на хирурга, который занимается данным пациентом. После смерти донора необходимо, связаться с родственниками и получить разрешение на взятие органов. Донорами обычно бывают:
здоровые люди, погибшие в результате несчастных случаев, получив серьёзные травмы головы;
люди, умершие от внезапного кровоизлияния в мозг (субарахноидального кровоизлияния);
люди, скончавшиеся от остановки сердца или дыхания
Люди, умершие от инфекции, рака, высокого кровяного давления или заболевания почек, обычно не годятся в качестве доноров. Существуют так же определённые возрастные пределы для сердца, лёгких и печени. Эти органы не подходят, если предполагаемому донору перевалило за пятьдесят лет. Почки же можно брать у доноров до семидесяти лет, если они у них ни разу не болели. Доноры должны проверятся на ВИЧ и гепатит В. Роговица, с другой стороны, может использоваться почти от любого человека при условии, что его глаза были здоровыми.
В результате для успеха трансплантации большое значение имеет подбор донора. На эту роль годятся не все, а только здоровые люди, погибшие, например в результате несчастных случаев или люди умершие от внезапного кровоизлияния в мозг и так далее. Донора подвергают тщательной проверки на ВИЧ и гепатит В. Ещё одно условие – чтобы донорский орган ни разу не болел.
В данной работе была описана трансплантация органов и пересадка тканей. Это актуальная и необходимая для человечества проблема занимает умы многих выдающихся учёных и до окончательного его решения пройдёт ещё немало времени. Тем не менее, какая-то часть пути уже преодолена, уже приоткрыт занавес тайн человеческого организма, уже есть удачные попытки пересадки органов, но их не так много как хотелось бы и, возможно, в будущем они приобретут более массовый характер.
Операция по пересадке кожи является в настоящее время одной из самых распространённых и безопасных. Разработано множество методов по её пересадке, например перфорация и растягивание, засевание, использование лоскутов кожи в полную толщину и так далее.
Отпадает проблема подбора донора так, как операция проводится с собственной кожей пациента, следовательно не требует иммунодепрессивных средств и практически не вызывает осложнений.
Что же касается трансплантации органов, то одной из самых распространенных является пересадка почки прочно вошедшая в хирургическую практику, как метод спасения больных с необратимыми поражениями этого органа. Успех во многом связан с изобретением искусственной почки. Но по-прежнему присутствует ряд проблем, таких как проблема консервации почек, а так же проблемы иннервации этого органа. Есть надежда, что в скором времени они найдут своё решение.
Что касается трансплантации сердца, то она была впервые произведена Клодом Бернаром давным-давно, больной прожил всего 17 дней, но, тем не менее, это было началом. Сегодня пересадка сердца вполне обыденная операция.
Вопрос о консервировании органа ещё находится в стадии решения, но это не надолго. В 1968 году было сделано 100 операций, учёные прогнозируют, что при преодолении барьера несовместимости число операций возрастёт в сто раз и составит 100000, а при создании аппаратов способствующих кровообращению, оно возрастёт ещё вдвое.
Есть основания думать, что наступит время, когда врачи смогут эффективно помогать больным страдающим тяжёлым недугом, таким как бесплодие, путём трансплантации яичек, но пока успех был, достигнут только в опытах на животных, должно пройти время, прежде чем метод будет перенесён в клинику.
Не смотря на ряд проблем, связанных с трансплантацией этого органа, эта операция не представляет особых трудностей и является одной из самых успешных и благополучных.
Одним из самых интересных разделов трансплантологии является трансплантация мозга. Сегодня она находится в стадии эксперимента и изучена очень мало. Все опыты проводились, пока что, только на животных, но, судя по удачным результатам, можно предположить, что эту методика, в ближайшем будущем, будет применяться на людях. На сегодняшний день не произведено не одной подобной операции.
Зная о типах тканей, врачи могут отбирать доноров, чьи органы будут отторгнуты с меньшей вероятностью. Кроме соответствия тканей так же важно, чтобы донор и реципиент имели одинаковые группы крови. Не менее важно вовремя доставить орган больному, который в этом нуждается. Именно для этого и используется технология типирования тканей.
Для успеха трансплантации большое значение имеет подбор донора. На эту роль годятся не все, а только здоровые люди, погибшие, например в результате несчастных случаев или люди умершие от внезапного кровоизлияния в мозг и так далее. Донора подвергают тщательной проверки на ВИЧ и гепатит В. Ещё одно условие – чтобы донорский орган ни разу не болел.
Для успешного проведения операций так же необходимы иммунодепрессивные средства. Иммунодепрессивная терапия способна вызвать ряд побочных эффектов, таких как панкреатит или диабет.
Наука не стоит на месте, примером тому является сенсационная операция по трансплантации глаза, а так же первая удачная модель сердца с искусственным желудочком. Конечно, технология операций будет совершенствоваться, модифицироваться, существенно сократится время её проведения. Тогда можно будет думать о том, чтобы их тиражировать. Главный шаг уже сделан, притом удачный, пройдёт ещё немного времени, прежде чем эти операции станут рядовыми.
1. Глузман А.М., Матяш И.М.. Справочник хирургических операций. Киев “Здоровье” 1979 – 312с.
2. Кириллов В. Трансплантация глаза // АиФ Здоровье 2000 – №7 январь с.6-7
3. Кованов В.В.. Эксперимент в хирургии. Москва “Молодая гвардия” 1989 –240с.
4. Мур Ф.. История пересадок органов. Москва “Мир” 1987 – 310с.
5. Парнихин Е. Медицина XXI века // Независимая газета. – 1997 ноябрь – №11 с.5
6. Петришина О.Л., Цузмер А.М. Биология 9, Человек и его здоровье. Москва "Просвещение" 1999 – 240с.
7. Петров Р.В.. Я или не Я. Москва "Медицина" 1983 – 272с.
8. Самойлов Б. Сердце… на поясе // Техника – молодёжи. – 1999 январь – №1 с.31
9. Самойлов Б. Медицина заговорила на языке клеточной биологии // Техника – молодёжи. – 1999 март – №3 с.4
10. Цыбанов Г. О первых операциях по пересадке сердца // Известия. – 1997 декабрь – №4 с.4
11. Чесноков Д. XXI век // Химия и жизнь 1998 – №8 с.40-43
12. Янгсон Р.-М.. Хирургия. Что и зачем делает хирург? Минск “Попурри” 1997 – 592с.
