Пересадка тканей и трансплантация органов

Позднее основываясь на гюнтеровском опыте, учёные стали производить пересадку половых желёз, пытаясь добиться "омоложения" организма. Учёный физиолог Ш Броун-Секар проделывал следующие опыты. Считая, что старение является следствием ослабления функций желёз внутренней секреции, которые вырабатывают жизненно важные гормоны, он приготовил экстракт-вытяжку из семенных желез животных и вводил её себе. Казалось желаемый эффект достигнут: самочувствие намного улучшилось, повысилась и половая способность. Но, увы! Действие препарата оказалось крайне непродолжительным, а повторные впрыскивания даже ухудшали состояние здоровья. Тем не менее, ученые разных стран продолжали подобные эксперименты.

С. Воронов в 1920 году начал пересадку семенников различных животных человеку. Попадая в организм человека, они рассасывались, выделяя в окружающие ткани специфические гормоны. Но эффект и в данном случае был непродолжительным.

Учёные настойчиво искали причины столь быстрого рассасывания пересаживаемых желёз, изучали влияние различных областей человеческого тела на длительность процесса. Пересаживали яичко в мышцы живота и брюшную полость, В мышцы бедра и под кожу в области молочной железы. Выяснилось, что яичко дольше не рассасывается, если его подшить в мошонку.

Тем не менее, кратковременность действия пересаженных желёз породило отрицательное отношение врачей к подобным опытам. Многие учёные потеряли интерес к проблеме пересадки желёз внутренней секреции.

Вторая мировая война потребовала от хирургов возвращения к полузабытой проблеме. Многие раненные в область половых органов, остались живы, но через несколько лет у них начинали развиваться явления кастрации, что приводило к ухудшению здоровья и тягостному ощущению физической неполноценности. Им надо было помочь.

В послевоенные годы ведущими учёными-медиками нашей страны были разработаны новые операции по пересадке яичка, коренным образом отличавшиеся от проводимых ранее. Его теперь подшивали не изолированно, а вместе с кровеносными сосудами, которые затем соединяли с сосудами тела, что обеспечивало нормальное питание кровью пересаженного органа, продлевало его жизнедеятельность. Многим больным была возвращена физическая полноценность.

Впервые в мировой практике пересадка яичка на артериально-венозной ножке с применением иммунодепрессивной терапии и типированием тканей была выполнена профессором И. Кирпатовским. Этим был положен конец длительному заблуждению, что эндокринные железы не нуждаются в подавлении реакции трансплантационного иммунитета.

Но можно ли считать это полной победой? К сожалению, нет. Через некоторый период после операций половые железы всё-таки рассасывались. Причина, видимо, в том, что учёные, производя трансплантацию, не учитывали в достаточной мере, что для него, как и для любого органа, необходимо тщательно выполнять все требования, выдвигаемые трансплантологией. При использовании яичка трупа следует учитывать группу крови (она должна совпадать с группой крови больного), определять степень соответствия тканей трупа тканям больного. Взятие яичка должно производиться в строго ограниченные сроки, пока оно ещё жизнеспособно. Сохраняют его в специальном стерильном, питательном растворе до момента операции, соблюдая срок хранения.

Пересадка яичек на артериально-венозной ножке обеспечивает восстановление лишь эндокринной (гормональной) функции органа. Чтобы человеку, которому пересадили половую железу, вернуть способность к деторождению, необходимо, восстановить непрерывность, путей для выброса спермы, то есть наложить сосудистые швы на семявыносящие протоки. Это возможно осуществить только с помощью микрохирургической техники, так как диаметр семявыводящего протока составляет 0.3 – 0.5 мм.

Отдельные успешные результаты уже получены в опытах на крысах и обезьянах. Перенос метода в клинику требует пересмотра ряда положений, а именно: взятие яичка лишь у молодых доноров, очень тщательная его консервация, помещение при трансплантации в естественное для этого органа место, строгий подбор по системе тканевой совместимости.

Итак, 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.

3.5 Мозг

В 30-х годах на прилавках книжных магазинов появился научно фантастический роман А. Беляева "Голова профессора Доуэля".

Люди читали, удивлялись, восхищались, содрогались… А тем временем сюжет романа был подсказан писателю опытами профессора С. Брюхоненко. Он первым в мире создал аппарат искусственного кровообращения – автожектор (мозг показан на рисунке №5).

В сентябре 1925 года на II Всероссийском съезде патологов Брюхоненко впервые публично продемонстрировал свой аппарат, а через год в мае 1926 года, участники II Всероссийского съезда физиологов были свидетелями жизни отдельной от туловища головы. Собачья голова с помощью автожектора жила 1 час 40 минут. Что и говорить, опыт произвел ошеломляющее впечатление, лежавшая на блюде собачья голова открывала и закрывала глаза, высовывала язык, реагировала на прикосновения и даже проглатывала кусочек сыра или колбасы.

"Особенно интенсивные движения, – писал Брюхоненко, – следовали за раздражением слизистой носа зондом, введённым в ноздрю. Такое раздражение вызывало у головы, лежавшей на тарелке, столь энергичную и продолжительную реакцию, что начиналось кровотечение из раненой поверхности и едва не были оборваны трубки,  присоединённые к её сосудам. Голову при этом пришлось придерживать на тарелке руками. Казалось, что голова собака хотела освободиться от внедрённого в ноздрю зонда. Голова несколько раз широко открывала рот, и создавалось впечатление, по выражению наблюдавшего этот эксперимент профессора А. Кулябко, что она будто пытается лаять и выть" [4 с.108-109].

Рис.5. Мозг.

По-своему подошёл к идее жизни изолированного органа В. Демихов. Ему удалось добиться стойкого приживления головы одной собаки к шее другой. Эта операция заключается в том, что два крупных сосуда (аорта и полая вена), отходящие от сердца щенка-донора соединялись с крупными сосудами шеи взрослой собаки (реципиента). Соединение сосудов происходило таким образом, что кровообращение в подсаженной голове не на минуту не прекращалось. После соединения кровеносных сосудов сердце и лёгкие щенка вместе с внутренними органами и большей частью туловища удалялись. Кровообращение в теле щенка осуществлялось за счёт крови большей собаки. И если в опытах, проводимых Брюхоненко, изолированная голова жила всего несколько часов, то у Демихова – в течение восьми, девяти дней.

Демихов описывал: "…после пробуждения собаки (реципиента) от операционного наркоза проснулась и пересаженная голова. Первое, что обращало на себя внимание, это полное сохранение всех функций головы.

Пересаженная голова живо реагировала на окружающие, имела осмысленный взгляд, смотрела в глаза подходящим к ней людям, облизывалась при виде блюдечка с молоком. С жадностью лакала молоко или воду, при осторожном поднесении облизывала палец, в момент раздражения кусала его с озлоблением. При вставании собаки-реципиента и возникновении неудобства и болезненности пересаженная голова кусала за уши до боли собаку-реципиента. При повышенной температуре в комнате (во время киносъёмок от электрических осветителей) пересаженная голова высовывала язык и производила учащенные дыхательные движения. Подобные же, но не синхронные движения наблюдались у собаки-реципиента.

Сон у пересаженной головы наступал независимо от бодрствования или сна собаки-реципиента. При повышенном аппетите у собаки-реципиента появлялся аппетит и у пересаженной головы, при виде мяса последняя облизывалась, а когда ей подносили молоко, она начинала есть…

Пересаженная голова управлялась со своими передними лапами, пересаженными вместе с головой. Иногда наблюдалось движение передних лап, напоминающее бег" [4 c.109].

Но… на третьи-четвёртые сутки после операции начался отёк тканей пересаженной головы, нарушилось кровообращение. Пересаженная голова приобрела форму шара, глаза полностью заплыли, язык не помещался в ротовой полости. Если надавливали на кожу пальцем, оставалась ямка.

Пересаженная голова сохраняла свои жизненные функции в течение 32 дней.

Благодаря работам учёных появились и другие сенсационные сообщения. Например, американскому профессору-нейрохирургу Р. Уайту удалось в течение трёх дней сохранять живым изолированный мозг обезьяны. Уайту удалось доказать, что можно создать в эксперименте условия, при которых изолированный мозг на некоторое время остаётся живым. Как это достигается?

Наиболее распространённая экспериментальная модель трансплантации головного мозга собаки заключается в его изоляции из черепной коробке и подсадке в предварительно приготовленный подкожный карман на шеи собаки-реципиента.

Операция происходит в условиях охлаждения животного до +28 – 29С*. Широко вскрывается черепная коробка, пересекается спинной мозг, извлекается и фиксируется на специальные приспособления головной мозг. Центральный конец общей сонной артерии реципиента соединяется с U-образной канюлей (трубкой) с сонными артериями трансплантата, а другая канюля соединяется с сердечным концом яремной вены. На протяжении всего эксперимента в тело реципиента вводят лекарства, не допускающие свёртывания крови.

Проблема пересадки мозга особенно сложна. Над всеми сложностями довлеют в этом случае две. Первая – регенерация нервов. "Так уж устроила природа, что нервные клетки взрослого человека не способны к делению, а нервные волокна весьма ограниченно реагируют" [4 с.169]. Если не найти путей преодоления этого препятствия, то пересаженный мозг окажется отключенным от остального тела, информация не будет поступать ни туда, ни обратно.

В результате сегодня трансплантация мозга 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.

3.6 Трансплантация глаза

"Уникальную операцию, длившуюся шесть часов, провёл доктор медицинских наук, профессор, директор Всероссийского центра глазной и пластической хирургии (г. Уфа), хирург высшей категории, почётный консультант Луисвиллского университета (США), международный член Американской академии офтальмологии, дипломированный офтальмолог Мексики, член международной академии наук Эрнст Мулдашев" [10 c.6].

До 1973 года, когда Эрнст Мулдашев провёл первую операцию по пересадке аллопланта, его предшественники сталкивались с двумя на первый взгляд неразрешимыми проблемами: во-первых, с тканевой несовместимостью, во-вторых, – традиционно трансплантат пересаживается по ортотопическому методу.

Несмотря не на что решение было найдено. В первую очередь хирурги отошли от принципа ортотопии и научились, не нарушая анатомической целостности донора, использовать при операции на глазах самые различные ткани. После чего они стали искать пути борьбы с тканевой несовместимостью, и им это удалось. Но самое главное их достижение создание аллопланта, это особый трансплантат, который не просто выполняет функции утраченной части органа, но и стимулирует регенерацию, или рост, собственных тканей. Само слово "аллоплант" возникло не случайно, сотрудники центра долго думали, как назвать своё изобретение? И, в конце концов, придумали: "алло" в переводе с латыни – чужой, "плант" – саженец. Вот и получилось "чужой саженец".

Киевлянке Тамаре Горбачёвой 37 лет. Левым глазом она не видит больше 20 лет, правым – 10 лет. У неё довольно редкое заболевание – увеит. Организм по каким-то причинам воспринимает свои собственные глаза как что-то чужеродное и начинает их отторгать.

Операция по трансплантации глаза впервые в мире произведена, во многом благодаря аллопланту, технологию которого в центре разрабатывают уже более 20 лет. Полностью пересадить глаз технически невозможно. Даже если бы удалось, пришлось бы сшивать множество мельчайших сосудов, половина из которых неизбежно затромбировалась бы, и глаз бы просто-напросто умер. У Тамары глаз живёт уже второй год. Глаз собирался по частям или по слоям. От донора были взяты роговица и сетчатка, всё же остальное сделано из аллопланта, имеющего гарантированную приживляемость.

Был, правда, один очень принципиальный момент, над которым Эрнст Рифгатович долго размышлял перед операцией: даже если технически удастся совершить операцию, как чужая сетчатка восстановит связи со своим зрительным нервом? Только у лягушки учёным в настоящее время удалось добиться регенерации сетчатки. А у человека? В медицине существует понятие так называемых фантомных болей, то есть у человека, к примеру, ампутирована нога, а он чувствует боль в пятке. Эрнст Мулдашев, на основе этого, выдвинул свою гипотезу. "…У Тамары на месте исчезнувшей, отторгнутой организмом сетчатки должен был остаться тонкий энергетический фантом. Сетчатка донора, по логике вещей, тоже должна иметь свой фантом. Что произойдёт при накладке одного фантома на другой? Скорее всего, складывание двух фантомов приведёт к передаче зрительной информации уже на тонком энергетическом уровне" [10 с.7]. Доказать, верна гипотеза или нет, не проведя операции, было невозможно. И Мулдашев решился на операцию. Похоже на то, что его гипотеза оказалась верной. Ночью хирург со своим секретарём Татьяной пришли в палату, чтобы снять с Тамары повязку. Первое, что она сказала: "Ой, как много света! Он идёт отовсюду!". На второй день Тамара стала видеть свет ещё чётче. На четвёртый она уже определяла световые кружки разного размера.

Операция проходила поэтапно (см. рис.5-6). 1. Начало операции – пустая глазница. 2. Донорский глаз. 3-4. От донорского глаза отделяется роговица и сетчатка. 5-6. От толстого, мощного аллопланта создаётся задняя часть каркаса глаза.
7. Непредвиденная неожиданность – внутри глаза оказался камень, минерализированный продукт многолетней слепоты. 8. Маленькая "кочерыжка" глаза, за которой пустота. 9-10. Аллоплант в виде плёнки помещается внутрь "кочерыжки" и частично выводится наружу, чтобы получился примерный объём глаза. 11-12. Сосудистые ткани затянуты внутрь глаза, подшита сетчатка, поле чего пришивается роговица. 13. Вокруг роговицы из аллопланта делается дополнительный передний каркас. 14. Глаз закрывается конъюнктивой 15. Внутрь глаза вводится гелеобразный аллоплант, восстанавливающий стекловидное тело. 16. Собранный глаз сразу после операции.

Таким образом, пока операция слишком сложна, она проходила на высокой скорости, если бы не это, ушло бы не шесть, а восемь, десять часов. Конечно, технология операции будет совершенствоваться, модифицироваться, существенно сократится время её проведения. Тогда можно будет думать о том, чтобы её тиражировать. Главный шаг уже сделан, притом удачный, пройдёт ещё немного времени, прежде чем операция по пересадке глаза станет рядовой.

5. Модель искусственного сердца

В 1998 году в Научном центре сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева всемирно известный кардиохирург, директор центра Академии РАМН Лео  Бокерия и профессор Константин Шаталов провели сенсационную, уникальную операцию – заменили больному повреждённый левый желудочек искусственным. Если быть точным, это первое в мире по-настоящему эффективное механическое сердце.

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