Основы трансплантологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Ежегодно в мире выполняются десятки тысяч трансплантаций различных органов. Максимальная продолжительность жизни после данного хирургического вмешательства на почках, печени, сердце составляет более 25 лет. Количество выполняемых трансплантаций возрастает с каждым годом и в развитых странах начинает влиять на демографические показатели, в том числе на продолжительность и качество жизни. Ежегодно в США выполняется 24-30 тыс трансплантаций органов. В настоящее время в мире проживает более 1 млн лиц с пересаженными органами, которые ведут активный образ жизни.

Регулярно проводятся Олимпийские игры людей с пересаженными органами. В развитых странах трансплантация органов является стандартом лечения многих заболеваний почек, сердца, печени, легких, кишечника и т. д.

1.Основные понятия

Трансплантология - наука, изучающая теоретические предпосылки и практические возможности замещения отдельных органов и тканей органами или тканями, взятыми из другого организма.

Донор - человек, у которого забирают (удаляют) орган, который в последующем будет пересажен в другой организм.

Реципиент - человек, в организм которого имплантируют донорский орган.

Трансплантация - это операция по замещению тканей или органов больного как его собственными тканями или органами, так и взятыми из другого организма или созданными искусственно.

Трансплантат - это пересаживаемые участки тканей или органы.

Трансплантация состоит из двух этапов: забора органа из организма донора и имплантации его в организм реципиента. Трансплантация органов или тканей может быть осуществлена только в том случае, когда другие медицинские средства не могут гарантировать сохранения жизни реципиента или восстановления его здоровья. В перечень объектов трансплантации не включены органы, их части и ткани, имеющие отношение к воспроизводству человека (яйцеклетка, сперма, яичники или эмбрионы).

В трансплантологии применяются три внешне похожих термина: "пластика", "пересадка" и "подсадка". Их бывает трудно разграничивать абсолютно, но тем не менее эти термины можно определить следующим образом.

Пластика - это замещение дефекта органа или анатомической структуры трансплантатами без сшивания кровеносных сосудов. Термин применяется для обозначения трансплантации тканей, но не целых органов.

Пересадка - это трансплантация (замена) органа со сшиванием кровеносных сосудов.

Подсадка - это трансплантация донорского органа без удаления такого же органа у реципиента.

Несколько особняком в системе основных терминов трансплантологии стоит термин "реплантация", под которым понимается хирургическая операция по приживлению отделенного при травме участка ткани, органа или конечности на прежнем месте. Этим же термином обозначается внедрение удаленного зуба в его же альвеолу.

Трансплантология имеет несколько направлений:

ксенотрансплантация -- трансплантация органов и/или тканей от животного другого биологического вида;

аллотрансплантация -- трансплантация, при которой донором трансплантата является генетически и иммунологически другой человеческий организм;

искусственные органы;

выращивание органов из стволовых клеток или ИПСК;

аутотрансплантация -- реципиент трансплантата является его донором для самого себя.

2.Аутотрансплантация

Аутотрансплантация обеспечивает истинное приживление пересаживаемого субстрата. При таких пересадках и пластике не возникает иммунологического конфликта в виде реакции отторжения трансплантата. По этому признаку аутотрансплантация на сегодняшний день является самым совершенным видом трансплантации.

В хирургии широко применяется кожная аутопластика: местная и свободными аутотрансплантатами. Для укрепления слабых мест и дефектов стенок полостей, для замещения дефектов сухожилий используются плотные фасции, например широкая фасция бедра. Для костной аутопластики используются некоторые кости: ребро, малоберцовая кость, гребень подвздошной кости.

Некоторые кровеносные сосуды могут служить аутотрансплантатами: большая подкожная вена бедра, межреберные артерии, внутренние грудные артерии. Наиболее показательно здесь аортокоронарное шунтирование, при котором для создания соединения между восходящей аортой и венечной артерией сердца или ее ветвью используется сегмент большой подкожной вены бедра больного.

Аутотрансплантацией является использование для восстановления пищевода (после его резекции по поводу рака или при рубцовых стриктурах) аутотрансплантатов тонкой, ободочной кишки, желудка. Аутопластические операции выполняются на мочевых путях: мочеточнике, мочевом пузыре.

Очень хорошим вспомогательным аутопластическим материалом является большой сальник.

К аутотрансплантации могут быть также отнесены: реплантация зуба, травматически отсеченных конечностей или их дистальных сегментов: пальцев, кисти, стопы.

3.Аллотрансплантация

Для аллотрансплантации имеется два источника донорских тканей и органов: труп и живой донор-доброволец.

В современной хирургии находят применение аллотрансплантаты кожи как от трупа, так и от доноров-добровольцев, различные соединительнотканные оболочки, фасции, хрящи, кости, консервированные сосуды. Важным видом аллотрансплантации в офтальмологии является пересадка трупной роговицы, разработанная крупнейшим русским офтальмологом В.П. Филатовым. Появились первые сообщения об аллотрансплантации комплекса кожи и мягких тканей лица. Аллотрансплантацией является и широко применяемое в медицине переливание крови как жидкой ткани.

Наиболее крупным направлением аллотрансплантации является пересадка органов.

Для широкого использования аллотрансплантации главное значение имеют три проблемы:

юридическое и морально-правовое обеспечение забора органов как от трупа, так и от живого донора-добровольца;

консервация трупных органов и тканей;

преодоление тканевой несовместимости.

В законодательном обеспечении аллотрансплантации ключевое значение имеют критерии смерти, при наличии которых возможен забор органов, законодательство, регулирующее правила забора органов и тканей, возможности использования аллотрансплантатов живых доноров-добровольцев.

Консервация донорских органов и тканей позволяет сохранять и накапливать в банках тканей и органов трансплантационный материал для использования с лечебной целью.

Используются следующие основные методы консервации.

Гипотермия, т.е. сохранение органа или ткани при низкой температуре, при которой происходят снижение обменных процессов в тканях и уменьшение потребности их в кислороде.

Замораживание в вакууме, т.е. лиофилизация, которая приводит к практически полной остановке обменных процессов при сохранении клеток и других морфологических структур.

Постоянная нормотермическая перфузия кровеносного русла донорского органа. При этом в изолированном органе поддерживаются нормальные обменные процессы путем доставки в орган кислорода, необходимых питательных веществ и удаления продуктов обмена.

Существенное значение для аллотрансплантации имеет преодоление тканевой несовместимости тканей донора и реципиента. К этой проблеме, прежде всего, имеет отношение подбор доноров, донорских органов и тканей, наиболее совместимых с организмом реципиента.

Следует заметить, что аллотрансплантация и связанные с ее обеспечением проблемы являются очень динамичным и быстро развивающимся направлением клинической трансплантологии.

4.Ксенотрансплантация

трансплантология орган ткань

В современной хирургии пересадка органов и тканей животных человеку - наиболее проблемный вид трансплантации. С одной стороны, донорских органов и тканей от разных животных может быть заготовлено практически неограниченное количество. С другой стороны, главным препятствием для их использования является выраженная тканевая иммунная несовместимость, приводящая к отторжению ксенотрансплантатов организмом реципиента.

Поэтому пока не решена проблема тканевой несовместимости, клиническое применение ксенотрансплантатов ограничено. При ряде восстановительных операций используются особым образом обработанная костная ткань животных, иногда кровеносные сосуды для комбинированной пластики, временные подсадки печени, селезенки свиньи - животного, генетически наиболее близкого человеку.

Попытки трансплантации человеку органов животных пока не привели к стойкому положительному результату. Тем не менее этот вид трансплантации можно считать перспективным после решения проблем тканевой несовместимости.

5.Костная пластика

Необходимость в трансплантации кости

Трансплантация кости часто необходима при полной адентии, которая обычно сопровождается выраженной резорбцией костной ткани. В момент удаления или вывиха зуба начинается процесс неполноценного ремоделирования кости, который неизбежно приводит к атрофии альвеолярного гребня.

Костный трансплантат сохраняет свою структуру и функцию даже при уменьшении числа жизнеспособных клеток. Костный матрикс постепенно заполняется клетками из прилежащих тканей в ходе процесса, известного под названием "медленное замещение". Такой механизм не действует при трансплантации кожи или слизистой, поэтому в этих случаях первостепенное значение для успеха операции имеет сохранении жизнеспособности клеток трансплантата.

6.Трансплантаты аутогенной кости

Наиболее часто проводят трансплантацию именно костной ткани, которую используют для устранения дефектов, возникших вследствие атрофии, травмы, опухоли, а также для исправления врожденных деформаций.

Устранение костных дефектов является одной из сложнейших задач в челюстно-лицевой хирургии. Совершенствование методик получения, хранения и использования трансплантатов стало возможным благодаря лучшему пониманию механизмов репарации кости.

Аутогенный костный трансплантат до настоящего времени является единственным источником остеогенных клеток и считается золотым стандартом при реконструвных вмешательствах в полости рта.

Аутотрансплантаты берут из кости хозяина: гребня подвздошной кости, ребра, малой берцовой кости, а также фрагментов верхней и нижней челюсти - нижнечелюстного симфиза, ретромолярной области и ветви; бугра верхней челюсти, а также гиперостозов кости. Большие преимущества аутогенных трансплантатов перед другими костными трансплантатами определяются наличием у них жизнеспособных остеобластов и отсутствием чужеродных антигенных протеинов, а также тем, что они имеют как остеокондуктивные, так и остеоиндуктивные характеристики. Единственный их недостаток, если его можно так назвать, заключается в дополнительной травме при взятии трансплантата.

В первые недели после пересадки аутогенного трансплантата в нем происходит процесс адаптации клеток кости, периоста, костного мозга c последующей их реваскуляризацией. Во второй фазе наблюдается стимуляция клеток костного ложа, и они, дифференцируясь в остеобласты, создают костную матрицу. За счет костно-индуктивной деятельности клеток костного ложа образуется новая кость, где пересаженный аутотрансплантат играет роль костного скелета. В дальнейшем одновременно протекает резорбция кости и ее новообразование, что приводит к инкорпорации костного трансплантата в хозяйское ложе.

Аутотрансплантаты могут быть взяты из губчатого либо кортикального вещества кости или быть комбинированными. Если они состоят из губчатого вещества кости, то после пересадки в них отмечается быстрая и более полноценная реваскуляризация. Между тем в аутотрансплантатах, состоящих из кортикального вещества кости, эти процессы происходят медленнее, и, кроме того, значительная часть пересаженной кости гибнет, а ее замещение новой костью носит как бы ползучий характер.

7.История трансплантологии

Основоположником экспериментальной трансплантации жизненно важных органов, в частности сердца, является Алексис Каррель, удостоенный за это в 1912 году Нобелевской премии. Он проводил исследования по трансплантации органов в эксперименте, консервации их и технике наложения сосудистых анастомозов. Он разработал основные принципы консервации донорского органа, его перфузии. Первую трансплантацию органа от человека к человеку в 1933 году в Херсоне выполнил Ю. Ю. Вороной. Одним из основоположников советской трансплантологии является В. П. Демихов, который в 1951 году детально разработал пересадку донорского сердца собаке. 3 декабря 1967 года хирург из ЮАР Кристиан Барнард, пройдя предварительно стажировку у Демихова, а также в ряде мировых хирургических клиник, впервые в мире осуществил успешную трансплантацию сердца человеку в Кейптауне. Барнард считал Демихова своим учителем, дважды посещал его лабораторию. Однако в отличие от Барнарда, снискавшего мировую славу, Владимир Петрович умер в нищете, в коммунальной квартире. С тех пор сделано уже более 40 тысяч таких операций.

Первая успешная пересадка почки была осуществлена в декабре 1954 года между двумя идентичными братьями-близнецами группой врачей под руководством Джозефа Мюррея (Murrey). Джозеф Мюррей продолжил исследования и добился возможности пересадки почки от неродственного донора, а также исследовал свойства иммунодепрессантов и механизм отторжения. Первую трансплантацию печени выполнил в 1956 году Томас Старзл. Пересадка лёгкого впервые была проведена в 1963 году доктором Джеймсом Харди в клинике Университета Миссисипи, однако пациент скончался через несколько дней после операции. Успешная трансплантация одного лёгкого удалась Джоелу Куперу в 1983 году, он же в 1986 году провёл удачную пересадку двух легких.

В июне 2008 года была проведена первая пересадка человеческого органа, выращенного из стволовых клеток, профессором Паоло Макиарини в клинике Барселоны. Пациентом была взрослая женщина, чья трахея пострадала от туберкулёза. Трахея была создана по сложной технологии: медики использовали трахею недавно умершего человека, и нейтрализовав в ней химическими препаратами живые клетки, они ввели в волокнистую белковую ткань стволовые клетки, взятые из костного мозга пациентки. Эти клетки развивались четыре дня в специальном биореакторе, после чего трахея была готова для пересадки. Через месяц кровоснабжение пересаженного органа полностью восстановилось.

Рекордсменом по продолжительности жизни с донорским органом (сердцем) стал американец Тони Хьюсман, который прожил после трансплантации 30 лет и умер от рака.

Современная эффективность трансплантологии

В начале XXI века трансплантации часто имеют положительный результат, при условии применения современных иммунодепрессивных средств, особенно циклоспорина и глюкокортикоидов, и пересадкам органов от совместимых доноров

Пересадка почки

При пересадке почки примерно у 75% пациентов с необратимой утратой почечной функции наблюдается кратковременный положительный результат.

Пересадка печени

В течение 1 года трансплантаты печени успешно функционируют в 70-80% случаев.

Пересадка сердца

Годичное выживание трансплантатов составляет 70-85% случаев.

Пересадка легких

Успешное функционирование трансплантата в течение года отмечается у 70% реципиентов.

Пересадка поджелудочной железы

Число успешных пересадок поджелудочной железы достигает 70-80% случаев

Проблемы донорства

Проблема донорства - одна из важнейших в современной трансплантологии. Для подбора наиболее иммунологически совместимого донора каждому реципиенту необходимо достаточное количество доноров, отвечающих соответствующим требованиям по качеству органов, используемых для пересадки.

Выделяют две основные группы доноров: живые доноры и нежизнеспособные доноры (в данном случае речь идёт только об аллотрансплантации, составляющей основную массу всех операций по пересадке органов).

Живые доноры

У живого донора могут быть изъяты для трансплантации парный орган, часть органа и ткань, отсутствие которых не влекут за собой необратимого расстройства здоровья.

Для осуществления подобной трансплантации необходимо соблюдение следующих условий:

донор свободно и сознательно в письменной форме даёт согласие на изъятие своих органов и тканей;

донор предупреждён о возможных осложнениях для его здоровья в связи с предстоящим оперативным вмешательством;

донор прошёл всестороннее медицинское обследование и имеет заключение консилиума врачей-специалистов для изъятия у него органов или тканей;

изъятие у живого донора органов возможно, если он находится с реципиентом в генетической связи.

Нежизнеспособные доноры

Ключевые понятия, необходимые для понимания правовых и клинических аспектов органного трупного донорства и порядка действия персонала, следующие:

потенциальный донор;

смерть мозга;

биологическая смерть;

презумпция согласия.

Потенциальный донор - пациент, признанный умершим на основании диагноза смерти мозга или в результате необратимой остановки сердечной деятельности. К этой категории доноров относят больных с констатированной смертью мозга или установленной биологической смертью. Разграничение этих понятий объясняется принципиально различным подходом к операции изъятия донорских органов.

Доноры, забор органов у которых осуществляют при работающем сердце после констатации смерти мозга

Смерть мозга наступает при полном и необратимом прекращении всех функций головного мозга (отсутствии кровообращения в нём), регистрируемом при работающем сердце и ИВЛ. Основные причины смерти мозга:

тяжелая черепно-мозговая травма;

нарушения мозгового кровообращения различного генеза;

асфиксия различного генеза;

внезапная остановка сердечной деятельности с последующим её восстановлением - постреанимационная болезнь.

Диагноз смерти мозга устанавливает комиссия врачей в составе реаниматолога-анестезиолога, невропатолога, могут быть включены специалисты по дополнительным методам исследований (все с опытом работы по специальности не менее 5 лет). Протокол установления смерти составляет заведующий реанимационным отделением, при его отсутствии - ответственный дежурный врач учреждения. В состав комиссии не включают специалистов, принимающих участие в заборе и трансплантации органов. "Инструкция по констатации смерти человека на основании диагноза смерти мозга" не распространяется на установление смерти мозга у детей.

Диагноз смерти мозга может быть достоверно установлен на основании клинических тестов и дополнительных методов обследования (электроэнцефалографии, ангиографии магистральных сосудов головного мозга).

При смерти мозга к моменту изъятия кровообращение в органах сохраняется, что улучшает их качество и результаты операции пересадки. Изъятие при бьющемся сердце донора даёт возможность пересаживать реципиентам органы, обладающие низкой толерантностью к ишемии.

Доноры, изъятие органов и тканей у которых осуществляют после констатации смерти

Биологическую смерть устанавливают на основании наличия трупных изменений (ранние признаки, поздние признаки). Органы и ткани могут быть изъяты у трупа для трансплантации, если существуют бесспорные доказательства факта смерти, зафиксированного консилиумом врачей-специалистов.

Для констатации биологической смерти назначают комиссию в составе заведующего реанимационным отделением (при его отсутствии - ответственного дежурного врача), реаниматолога и судебно-медицинского эксперта.

При биологической смерти изъятие органов проводят при неработающем сердце донора. Доноров с необратимой остановкой сердечной деятельности называют "асистолическими донорами".

В настоящий момент во всём мире доноры с "небьющимся сердцем" составляют не более 1-6% всех доноров.

Подбор донора к реципиенту

В 1994 г. в клиническую практику широко внедрён метод перспективного генотипирования реципиентов "листа ожидания" и доноров. Селекция доноров - важная предпосылка для эффективности клинических трансплантаций. "Лист ожидания" - сумма всей информации, характеризующей заданное количество реципиентов, из неё формируют банк информации. Основное назначение "листа ожидания" - оптимальный подбор донорского органа конкретному реципиенту. Учитывают все факторы селекции: АВ0-групповая и желательно резус-совместимость, комбинированная HLA-совместимость, перекрёстное типирование, серопозитивность по цитомегаловирусной инфекции, гепатиту, контроль на ВИЧ-инфекцию и сифилис, конституциональные особенности донора и реципиента. В настоящее время в Европе действует несколько банков с данными о реципиентах (Евротрансплантат). При появлении донора, у которого планируют изъятие органов, проводят его типирование по системам АВ0 и HLA, после чего выбирают, с каким реципиентом он наиболее совместим. Реципиента вызывают в центр трансплантации, где находится донор или куда доставляют в специальном контейнере орган, и выполняют операцию.

Истоия развития трансплантологии в Украине

1912 - В.П.Филатов - Трансплантация роговицы

1930 - Ю.Вороной - Трансплантация почки в эксперименте

1933 - Ю.Вороной - Трансплантация почки в клинике

1972 - организация Института проблем криобиологии и криомедицины, с 1983 - 2011гг, директор В.И. Грищенко

1972 - В.С.Карпенко - Пересадка почки от родственного донора

1973 - В.С.Карпенко - Пересадка трупной почки

1982 - А.А.Шалимов - Аутотрансплантация П/Ж

1986 - П.С. Серняк - открытие Донецкого центра трансплантации

1986 - Ц.К. Боржиевський - открытие Львовского центра трансплантации

1994 - В.Н.Бугаев - Организация координационного центра трансплантации

1994 - А.С. Никоненко - Пересадка трупной печени

1995 - Е.Я.Баран - Организация ассоциации трансплантологов Украины

1997 - В.А. Сагатович - открытие Одесского центра трансплантации

1998 - А.С. Никоненко - Одновременная пересадка почки и п/ж

1999 - Принятие Закона Украины «О Трансплантации»

1999 - В.К.Гусак организация Института неотложной и восстановительной хирургии АМН Украины

2000 - Киев - Первая пересадка костного мозга

2001 - В.Ф.Саенко О.Г. Котенко - Пересадка доли печени

2001 - Б.Тодуров - Пересадка сердца

2003 - А.С. Никоненко - Пересадка сердца

2003 - В.К.Гринь - Трансплантация фибробластов

2006 - 14.12.2006 В.Н. Лисовой А С Никоненко- первая трансплантация почки и открытие Харьковского центра трансплантации.

2010 - А.Б. Кутовой А С Никоненко- первая трансплантация почки и открытие Днепропетровского центра трансплантации.

Список литературы

1. Глузман А.М., Матяш И.М.. Справочник хирургических операций. Киев "Здоровье", 1979

2. Кованов В.В.. Эксперимент в хирургии. Москва "Молодая гвардия", 1989

3. Мур Ф.. История пересадок органов. Москва "Мир", 1987

4. Коваленко П.П..Основы трансплантологии. Изд. Ростовского университета, 1975

5. Филатов А.Н., Берингер Ю.В..Пересадка и замещение тканей и органов. Л., Медицина, 1990

6. Евдокимов А.И., Васильев Г.А..Хирургическая стоматология. Москва "Медицина", 1964

7. Виноградова Т.Ф..Стоматология детского возраста. Москва "Медицина"

8. Рогинский В.В..Воспалительные заболевания в челюстно-лицевой области у детей. Москва "Детстомиздат", 1998

9. Петров С.В..Общая хирургия. Москва " ГЭОТАР-Медиа" , 2010

10. Размещено на Allbest.ru

...