Меню

Выращивание легких для трансплантации

Испортилось? Починим! Что можно заменить в организме человека?

Благодаря последним открытиям регенеративной медицины, те идеи, которые считались лишь игрой воображения писателей–фантастов, очень скоро могут стать реальностью. Уже нельзя отнести к области научной фантастики выращивание искусственных человеческих органов и тканей. Идея создать здоровый и дееспособный орган для замены больного или отсутствующего оказалась вполне осуществимой.

Когда возникла трансплантация?

О пересадке органов люди стали задумываться очень давно. Например, процедура имплантации зубов была знакома ещё древним египтянам. Богачам и аристократам пересаживали зубы бедняков и невольников. А для фараонов делали зубы из слоновой кости.

Но операции по пересадке жизненно важных органов и тканей стали проводиться лишь к середине 20 века. В 1951 году российский учёный Владимир Демихов впервые в мире заменил сердце собаки на донорское, что доказывало возможность проведения подобной операции на людях. В 1954 году американский хирург Джозеф Мюррей трансплантировал человеку почку. А в 1967 году хирург из Кейптауна Кристиан Барнард, прошедший стажировку у Демихова, смог пересадить человеку сердце.

Наши дни

Какие органы трансплантируют сегодня, а какие пересадить нельзя? Современные технологии позволяют успешно пересаживать сердце, лёгкие, почки, печень, поджелудочную железу, кости, суставы, вены, роговицу и некоторые другие органы. Невозможна в настоящее время трансплантация головы и сетчатки глаза.

В последние годы нередко затрагиваются вопросы дефицита доноров для пересадки органов и связанные с трансплантацией вопросы биоэтики, что подталкивает учёных к поиску решений данных проблем.

Травмированные кости, например, можно заменить протезами из керамики, металлов или полимеров. Но у этих материалов есть как плюсы, так и минусы. У керамики хорошая биосовместимость с человеческим организмом, так как у неё и костной ткани похожий состав. Но керамика - довольно хрупкий материал. Металл более твёрдый и лучше поддаётся обработке, однако его биосовместимость намного хуже. К тому же он не такой эластичный, как кость человека, и может спровоцировать получение новых травм. Протезы из полимерных материалов способны воссоздать структуру костной ткани, но они непрочные и плохо поддаются стерилизации.

Сейчас динамично развивается технология 3D–биопринтинга (трёхмерной печати органов). Вначале создаётся цифровой образец, который печатают на биопринтере. В качестве материала используются клетки и биочернила. Подготовленную ткань размещают в специальных ящиках с питательной средой, где она созревает. Для объёмной печати применяются биочернила из гидрогеля и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Они могут преобразовываться в какой угодно элемент, к примеру, в клетку печени или волос. С помощью биочернил можно распечатать любой объект тела человека.

Новые технологии дают возможность печатать искусственную кожу прямо на пациенте. Прежде всего сканируется повреждённый участок, устанавливается его толщина и контуры. Далее послойно печатается дерма (плотная соединительная ткань), потом эпидермис (поверхностный слой кожи).

Посредством 3D–биопечати сгенерированы эпителий роговицы, хрящевая ткань и кожа. Напечатать работоспособный орган, например, сердце, печень или мозг, учёные пока не могут.

Но научные исследования продолжаются. И вполне возможно, что уже в ближайшем будущем данная методика позволит отказаться от использования донорских органов. Это решило бы этический вопрос трансплантации органа, полученного от живого донора или из мёртвого тела, а также проблему иммунологической совместимости, потому как биопечать подразумевает использование стволовых клеток самого пациента, который будет и донором, и реципиентом.

Читайте также:  Гид по удобрениям для растений

Учёные прогнозируют создание первого живого работоспособного органа к 2030 году.

Источник

Выращивание легких для трансплантации

Рекомендуем: Хирургия: Анестезиология Хирургия Детская хирургия Общая хирургия Оперативная хирургия Переливание крови Сочетанная травма Советы хирургам Хирургия кисти Хирургия коленного сустава Эндохирургия Торакальная хирургия: Хирургия груди Хирургия пищевода Хирургия легких Хирургия молочной железы Фтизиохирургия Хирургия туберкулеза Хирургия рака легкого Торакопластика Травма грудной клетки — груди Книги по торакальной хирургии Хирургия живота: Хирургия живота Колопроктология Неотложная абдоминальная хирургия Хирургия печени Хирургия pancreas Хирургия желудка Хирургия толстой кишки Хирургия прямой кишки Хирургия селезенки Травма живота Книги по хирургии Форум

Советы по трансплантации легких

1. Какие существуют основные типы трансплантации легких?

Пересадка одного легкого, пересадка обоих легких (билатеральная трансплантация) и трансплантация сердечно-легочного комплекса.

2. Какой человеческий орган был первым трансплантирован: сердце или легкие?

Хотя вначале сердечная трансплантология развивалась быстрее, и таким образом создается впечатление, что трансплантация сердца была осуществлена ранее трансплантации легких, однако на самом деле трансплантация легких предшествовала трансплантации сердца.

3. Кто произвел первую трансплантацию легких у человека? Когда?

Джеймс Ганди (James Handy) произвел первую трансплантацию легких в 1963 году. Однако прошло более 20 лет пока трансплантация легких стала рутинно осуществляться в клинической практике (за этот 20-летпий период только 1 пациент был выписан из стационара в удовлетворительном состоянии).

Это было обусловлено вторичным повреждением трансплантата вследствие неадекватной консервации органа, продолжительного периода ишемии, отсутствия надлежащей иммуносупрессии и технических сложностей.

4. Кто является кандидатом для трансплантации легких?

Больные при отсутствии альтернативных терапевтических или хирургических методов лечения с вероятностью смерти от легочного заболевания в течение 12-18 месяцев.

5. Каковы наиболее частые показания к трансплантации одного легкого?

• Эмфизема (40%)
• Идиопатический фиброз легких (20%)
• Недостаточность альфа-1 антигринсина (11%)
• Первичная легочная гипертензия и вторичная легочная гипертензия вследствие врожденного корригируемого заболевания сердца (10%)

6. Каковы наиболее частые показания к трансплантации обоих легких?

• Кистозный фиброз (35%)
• Эмфизема (20%)
• Недостаточность альфа-1 антитринсина (11%)
• Первичная легочная гипертензия и вторичная легочная гипертензия вследствие врожденного корригируемого заболевания сердца (20%)
• Идиопатический фиброз легких (8%)

7. Каковы наиболее частые показания к трансплантации сердечно-легочного комплекса?

Первичная легочная гипертензия (30%) и кистозный фиброз (16%) — примеры когда «плохие легкие разрушают хорошее сердце». И наоборот, при врожденных заболеваниях сердца (27%) «плохое сердце разрушает хорошие легкие».

8. Что к чему подшивается при трансплантации одного легкого? При трансплантации обоих легких?

При трансплантации одного легкого необходимо произвести следующие анастомозы, связывающие структуры реципиента с трансплантатом: бронхиальный, между легочными артериями и между легочными венами (предсердная манжетка). При трансплантации обоих легких осуществляются те же анастомозы, однако в этом случае чаще приходится прибегать к применению искусственного кровообращения. Во время имплантации второго легкого доминирование притока крови к ишемизированному легкому часто приводит к реперфузионному отеку легких и гипоксемии.

9. При каком заболевании трансплантация легких дает наилучшие результаты?

На самом деле отмечаются различия. У больных с эмфиземой и с недостаточность альфа-1 антитрипсииа отмечаются существенно лучшие результаты и достигается годовая выживаемость в 80%.

10. Почему из года в год уменьшается количество проводимых трансплантаций сердечно-легочного комплекса?

В 1990 году было осуществлено около 250 трансплантаций сердечно-легочного комплекса. В 1999 году их количество уменьшилось приблизительно до 150. Так как результаты трансплантаций одного и обоих легких улучшились, пет необходимости в проведении трансплантации сердечно-легочного комплекса у пациентов с изолированным заболеванием легких.

11. Какие осложнения встречаются наиболее часто после трансплантации легких?

• Нарушение хирургического заживление воздухоносных путей (в раннем периоде)
• Отторжение (в раннем периоде)
• Бактериальная и цитомегаловирусная инфекция (в периоде от нескольких недель до нескольких месяцев)
• Бронхолитическая облитерация (от нескольких месяцев до нескольких лет)

12. Что такое бронхолитическая облитерация?

Бронхолитическая облитерация — основная причина отдаленной смертности после трансплантации легких. При этом процессе в перепончатых и дыхательных бронхиолах определяются гистологические признаки субэпителиалнгого склерозирования, которое ведет к окклюзии просвета бронхиол. Клинически это проявляется диспноэ и обструкцией воздухоносных путей.

13. Как диагностируется отторжение трансплантированного легкого?

В отличие от сердца, диагностика отторжения трансплантированных легких неточна и основана на наличии комплекса признаков. Уменьшение насыщения кислородом, лихорадка, уменьшение толерантности к нагрузкам, рентгенологически определяемая инфильтрация говорят об отторжении. Последовательное сканирование легочного кровотока, демонстрирующее уменьшение перфузии помогает в диагностике отторжения после трансплантации одного легкого.

14. Опишите феномен химеризма в трансплантологии.

Химеризм проявляется распределением лейкоцитов между трансплантатом и реципиентом таким образом, что трансплантат становится генетическим объединением донора и реципиента. Химеризм увеличивает толерантность хозяина к трансплантату. Химеризм был впервые описан в 1969 году, когда у жешцин-реципиентов мужской печени было обнаружено (методом определения телец Барра) появление полностью женских клеток системы Капфера (Kupffer) (печеночные макрофаги).

В 1992 концепция распределения была клинически подтверждена, когда было обнаружено что лейкоциты из донорских почек располагаются в отдаленных лимфатических узлах.

15. Существуют ли тканевые макрофаги в сердце и легких?

Да, конечно. Тканевые миокардиальные макрофаги и тканевые альвеолярные макрофаги являются весьма активным клеточным компонентом сердца и легких.

16. Развивается ли химеризм в сердце и легких?

Да. Так как и в сердце, и в легких содержатся лейкоциты, участвующие в химеризме.

17. Чем интересен химеризм?

Природа пытается научить нас осуществлять трансплантацию без применения иммуносупрессии. Наша задача — понять, почему химеризм отмечается у некоторых реципиентов, а у других нет, т.е. обнаружить механизмы индукции химеризма, что бы получить возможность фармокологически индуцировать химеризм у всех реципиентов.

18. Перечислите основные типы растворов для консервации сердца и легких.

Раствор Евро-Колинс (Euro-Colins) и раствор Университета Висконсина для легких и кристаллоидной кардиоплегии и раствор Университета Висконсина для сердца.

19. Какой процент легочного кровотока поступает к трансплантированным легким после трансплантации одного легкого?

Обычно около половины (возможно почти весь) легочного кровотока проходит через слаборезистентную циркуляторную систему трансплантированных легких (в зависимости от пульмонарного сосудистого сопротивления контралатерального нативного легкого). При проведении предоперационного сканирования легочной перфузии и при равных прочих факторах следует сохранять легкое с наилучшей перфузией, а другое заменить.

20. Необходимо ли применение искусственного кровообращения при трансплантации легких?

Нет. Однако у больных с легочной гипертензией (первичной или вторичной) обычно применяют искусственное кровообращение до удаления легкого реципиента. Аппарат искусственного кровообращения всегда наготове.

21. Возможна ли living-related (от живых доноров) трансплантация?

Да. Living-related трансплантация представляет собой новый подход с целью увеличения донорского фонда.

22. Что представляет собой объемо-редуцирующая хирургия легких? Насколько она важна для пациентов, ожидающих трансплантацию легких?

Объемо-редуцирующая хирургия легких предполагает консервативные методы лечения для больных: (1) не подлежащих трансплантации легкого или (2) ожидающих трансплантацию. При объемо-редуцирующей хирургии легких удаляются нефунционирующие и разрушенные сегменты легкого. Удаление нефункционирующих частей легких создает больше пространства для воздухообмена.

Таким образом лечат эмфизему, сглаженную диафрагму и диспноэ, связанное с курением (разрушение верхних долей) и недостаточностью альфа-1 антитрипсина (разрушение нижних долей).

23. Кто является наиболее подходящим кандидатом к объемо-редуцирующей хирургии легких?

Больные, не имеющие противопоказаний и у которых отсутствует или редуцирована перфузия приблизительно в 30-40% легких, с сохранением гомогенного распределения кровотока. Таким образом, качественное сканирование легочной перфузии обеспечивает существенной информацией в отборе пациентов.

24. Каковы противопоказания к объемо-редуцирующей хирургии легких?

• Легочная гипертензия (среднее давление в легочной артерии > 35 мм рт. сг. или систолическо > 45 мм рт. ст.)
• Тяжелая ишемическая болезнь сердца
• Торакотомия или плевродез в анамнезе
• Продолжительное течение бронхиальной астмы, бронхоэктазов или хронический бронхит с гнойной мокротой
• Выраженный кифосколиоз

25. В чем разница в составе между раствором Евро-Колинс и раствором Университета Висконсина?

Раствор Евро-Колинс — это раствор глюкозы с ионными компонентами, близкими по составу к межклеточной среде.

Раствор Университета Висконсина не содержит глюкозы, но содержит следующие компоненты, отсутствующие в растворе Евро-Колинс: гидрокси-этил-крахмал (предотвращает расширения интерстициального пространства), лактобионат и раффиноза (подавляют набухание клеток под воздействием гипотермии), глутатион и аллопуринол (уменьшают цитотоксическое действие свободных радикалов кислорода) и аденозин (субстрат для образования аденозинтрифосфата, вазодилятатор; активирует защитные механизмы прекондиции).

26. Сколько производится ежегодно трансплантаций легких? Увеличивается ли их количество или уменьшается?

Интересно, хотя первая трансплантация легких была произведена в 1963 году, до конца 80-х годов их количество было незначительным (в 1986 — 1 трансплантация легких; в 1989 — 132 трансплантации легких). Затем количество производимых трансплантаций резко возросло до 700 в год к 1994, а далее уменьшилось до 625 в год.

27. Отмечается ли разница в выживаемости при трансплантации одного легкого и двух легких?

Нет. Трехлетняя выживаемость составляет около 50% для каждой.

28. Какова одна-, двух- и трехлетняя выживаемость при трансплантации одного легкого?

Действительная выживаемость составляет соответственно 45%, 40% и 30%. В дальнейшем эти цифры закономерно уменьшаются.

Видео лекция по трансплантации легких в России и в мире

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник

Все про удобрения © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.