Основы рансплантологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Сохранение и умножение населения России - задача национального масштаба, огромной государственной важности. Трансплантология сегодня решает задачи не только спасения жизни, но и возвращения социально активных членов обществу. Пациенты с пересаженными органами работают, создают семьи, у них рождаются здоровые дети.

Трансплантация у животных и человека - приживление органов или участков отдельных тканей для замещения дефектов, стимулирования регенерации, при косметических операциях, а также в целях эксперимента и тканевой терапии. трансплантология орган донор

Трансплантация (позднелат. transplantatio, от transplanto - пересаживаю), пересадка тканей и органов.

Трансплантация у животных и человека - приживление органов или участков отдельных тканей для замещения дефектов, стимулирования регенерации, при косметических операциях, а также в целях эксперимента и тканевой терапии. Организм, от которого берут материал для трансплантации, называют донором, организм, которому приживляют пересаживаемый материал, - реципиентом, или хозяином.

Виды трансплантации

Аутотрансплантация - пересадка частей в пределах одной особи.

Гомотрансплантация - пересадка от одной особи к другой особи того же вида.

Гетеротрансплантация - пересадка, при которой донор и реципиент относятся к разным видам одного рода.

Ксенотрансплантация - пересадка, при которой донор и реципиент относятся к разным родам, семействам и даже отрядам.

Все виды трансплантации, противопоставляемые аутотрансплантации, называются аллотрансплантацией.

Трансплантируемые ткани и органы

В клинической трансплантологии наибольшее распространение получила ауто-трансплантация органов и тканей, т.к. при этом виде пересадок отсутствует тканевая несовместимость. Более часто проводят трансплантации кожи, жировой ткани, фасций (соединительная ткань мышц), хряща, перикарда, костных фрагментов, нервов. В реконструктивной хирургии сосудов широко применяется трансплантация вен, особенно большой подкожной вены бедра. Иногда для этой цели используют резецированные артерии - внутреннюю подвздошную, глубокую артерию бедра. С внедрением в клиническую практику микрохирургической техники значение аутотрансплантации возросло еще больше. Получили распространение трансплантации на сосудистых (иногда и нервных) связях кожных, кожно-мышечных лоскутов, мышечно-костных фрагментов, отдельных мышц. Большое значение приобрели пересадки пальцев со стопы на кисть, трансплантации большого сальника (складка брюшины) на голень, сегментов кишки для пластики пищевода.

Примером органной аутотрансплантации является пересадка почки, которую проводят при протяженных стенозах (сужениях) мочеточника или с целью экстракорпоральной реконструкции сосудов ворот почки.

Особый вид аутотрансплантации - переливание собственной крови больного при кровотечениях или преднамеренной эксфузии (изъятия) крови из кровеносного сосуда больного за 2-3 суток перед операцией с целью ее инфузии (введения) ему же во время оперативного вмешательства.

Аллотрансплантация тканей используется наиболее часто при пересадке роговицы, костей, костного мозга, значительно реже - при трансплантации b-клеток поджелудочной железы для лечения сахарного диабета, гепатоцитов (при острой печеночной недостаточности). Редко применяют трансплантации ткани головного мозга (при процессах, сопутствующих болезни Паркинсона). Массовым является переливание аллогенной крови (крови братьев, сестер или родителей) и ее компонентов.



Чаще всего подвергаются пересадке

* почки, чтобы устранить необходимость в гемодиализе;

* поджелудочная железа, чтобы устранить необходимость во введении инсулина у некоторых пациентов;

* печень, легкие, сердце или тонкий кишечник, когда данные органы перестают поддерживать жизнедеятельность пациента;

* костный мозг, используемый для восстановления кроветворения после противораковой терапии.

Что касается донорства тканей, более всего распространена пересадка следующих тканей:

* кожа, для лечения тяжелых ожогов;

* сердечные клапаны или артерии, при некоторых показаниях;

* кости;

* роговица, в случаях, когда эта тонкая защитная пленка глаза повреждена в результате катаракты или несчастного случая

Пересадке подлежат почти все органы или ткани, и в СМИ регулярно освещаются успехи трансплантологии.

Современные методы трансплантации и ведущиеся по всему миру исследования дают практически неисчерпаемые возможности для пересадки органов и тканей, особенно в случае трансплантации от живых доноров. Такие операции чаще всего происходят между членами одной семьи. Основные преимущества данного подхода - это снижение времени ожидания, способность планировать операции по пересадке (а не осуществлять их экстренным порядком) и достижение более качественных результатов.



2. ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Как метод научного эксперимента трансплантация ведет начало от опытов английского ученого Дж. Эвелина, который в 1662 пересадил шпору петуха на его гребень. Позднее при помощи зародышевых ауто- и гомотрансплантации исследовались закономерности развития центральной нервной системы, глаза, внутреннего уха и конечностей; было установлено влияние одних частей зародыша на другие; показано, что при пересадке участка эктодермы (из места, где образуется нервная пластинка) со спинной стороны зародыша позвоночного животного на брюшную сторону, в зависимости от стадии развития, результаты будут различными: на более поздних стадиях этот участок развивается на новом месте в нервную пластинку, на более ранних -- образует только покровный эпителий.

Трансплантация применялись и для изучения закономерностей послезародышевого развития, например метаморфоза земноводных, а также для изучения функции желёз внутренней секреции, например гипофиза, половых желёз. Путём трансплантации отдельных долей гипофиза животным с предварительно удалённым гипофизом удалось выяснить, какие гормоны выделяет эта железа. Трансплантация половых желёз помогла выяснить закономерности развития вторичных половых признаков. Использование трансплантации позволило глубже изучить регенерацию, в частности выяснить значение отдельных тканевых компонентов органа, способного к регенерации (например, конечностей и хвоста у хвостатых земноводных), для направления этого процесса. Большое значение имели также соединения двух более или менее одинаковых по размеру частей (например, половин двух организмов). Такие трансплантации называются сращиваниями, или конплантациями; сращивание двух целых организмов называется парабиозом. Наука, изучающая проблемы трансплантации, называется трансплантологией.

Медицинская трансплантология развивалась в рамках хирургии (в отличие от которой использовала метод так называемой свободной пластики -- пересадки изолированных тканей и органов).

Упоминания о трансплантациях некоторых органов и тканей встречаются в греческой мифологии, христианских легендах (например, легенда о Косьме и Дамиане), народных сказаниях раннего средневековья. Существует предание, что китайский хирург Хуа Ту (2 в. н. э.) удалял пораженные внутренние органы и на их место пересаживал здоровые.

Научная трансплантология развивается с начала 19 века, когда были опубликованы результаты экспериментальных и клинических наблюдений Дж. Баронио (Италия, 1804), К. Бюнгера (Германия, 1823) и др. Важную роль сыграли исследования Н. И. Пирогова («О пластических операциях вообще, о ринопластике в особенности», 1835, и др.), а также Ю. К. Шимановского («Операции на поверхности человеческого тела», 1865, и др.).

Успехи экспериментальной медицины и общий прогресс хирургии (обезболивание, антисептика, асептика) открыли трансплантологии путь в клинику. Дальнейшее развитие трансплантологии в России связано с работами Н. Штрауха (1840), Н. Фейгина (1867), установившими возможность трансплантации роговицы, В. Антоневича -- по пересадке зубов (1865), К. М. Сапежко -- по трансплантации слизистой оболочки (1892) и многих др. После разработки методов пересадки костей (французский врач Л. Олье, 1858) и кожи (парижский хирург Ж. Реверден, 1869) русские учёные обогатили трансплантологию новыми способами их пересадки (Е. И. Богдановский и П. И. Карпинский, 1861; С. М. Янович-Чайнскнй, 1870; П. Я. Пясецкий, 1870; А. С. Яценко, 1870, и др.). С. С. Иванова (1890) использовала для трансплантации трупную кожу. В России впервые произведены пересадка суставов в эксперименте (Ю. Р. Пенский, 1893) и в клинике (П. И. Бухман, 1907), хряща ушной раковины при ринопластике (К. П. Суслов, 1897), переднего отдела глаза (А. Ф. Шимановский, 1906), фасции (В. Л. Боголюбов, 1908), трансплантация жира для замещения дефектов в веществе мозга (С. И. Спасокукоцкий и Е. И. Голяницкий, 1913) и многие др.

Переход от трансплантации тканей к трансплантации органов связан, в частности, с экспериментами В. Г. Григорьева (1897), успешно, с восстановлением функции, пересадившего яичник. Использование сосудистого шва (А. Каррель, 1902, и др.) обусловило возможность трансплантации органов с сохранением их кровоснабжения.

Исключительное значение для трансплантологии имело развитие имму-нологии (инфекционной и неинфекционной, в том числе трансплантационной). Исследования жизнеспособности различных тканей (П. И. Бахметьев, 1899--1912; Ф. А, Андреев, 1913; Н. П. Кравков, 1920--24, и др.), опыт оживления изолированного сердца человека через 20 ч. после смерти (А. А. Кулябко, 1902), эксперименты В. Н. Шамова (1928) и клинические опыт С. С. Юдина по переливанию крови (1930), впервые доказавших возможность трансплантации трупных тканей (фибринолизной крови), успешная трансплантация больным трупной роговицы В. П. Филатовым (1931), трупного хряща Н. М. Михельсоном (1935) -- свидетельства успешного развития трансплантации в России и СССР. Специальное постановление Совнаркома СССР (1937) дало правовую основу для взятия и использования трупных тканей и органов.

В 1975 году в мире был 301 центр трансплантаций почек (проведено 23 919 пересадок: наибольшая продолжительность жизни после трансплантации -- 19 лет); 64 центра трансплантации сердца (296 пересадок; наибольшая продолжительность жизни -- 7 лет 1 месяц); 41 центр трансплантации печени (254 пересадки; наибольшая продолжительность жизни -- 6 лет); 15 центров трансплантации поджелудочной железы (47 пересадок; наибольшая продолжительность жизни -- 3 года 6 месяцев). Таким образом, наибольший клинический эффект имеет трансплантация почек. Накоплен значительный опыт повторных, в том числе многократных, пересадок почек. В СССР первую успешную операцию пересадки почки произвёл Б. В. Петровский (1965). В 1976 году действовали 15 центров трансплантации почек (проведено около 1500 пересадок); наибольший опыт накоплен во Всесоюзном научно-исследовательском институте клинической и экспериментальной хирургии и в институте трансплантации органов и тканей министерства здравоохранения СССР (Москва).

Проблемы современной трансплантологии охватывают клиническую трансплантологию, трансплантационную иммунологию, консервацию органов и тканей, экспериментальную трансплантологию, создание искусственных органов, в частности искусственного сердца, печени, поджелудочной железы. Специалистов по трансплантологии объединяет Международное общество трансплантологов (создано в 1966). Международные конгрессы по Т. проводятся с 1966. Издаются журналы «Transplantation» (Bait., с 1963), «Transplantation Reviews» (Cph. -- Bait., с 1969).



3. КЛИНИЧЕСКАЯ ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ОРГАНОВ

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ СЕРДЦА

По сводной статистике, сердце пересаживают в 51,7% случаев при кардиомиопатиях, в 30,2% - при ИБС, а в 18% -- при врожденных пороках сердца, клапанной патологии или отторжении трансплантата. Абсолютные противопоказания к трансплантации сердца: выраженная легочная гипертензия; выраженная легочная гипертензия; инфекционные заболевания; инфекционные заболевания; болезни, представляющие угрозу для жизни (например, новообразования).

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ПОЧКИ Основным показанием к трансплантации почки является терминальная стадия хронической почечной недостаточности (ХПН). Наиболее часто к терминальной ХПН приводят: хронический гломерулонефрит, хронический пиелонефрит, сахарный диабет, поликистоз, системные заболевания (склеродермия, системная красная волчанка), лекарственные и токсические нефропатии, травмы и опухоли (гипернефрома, опухоль Вильмса), по поводу которых необходима нефрэктомия.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ЛЕГКОГО В настоящее время трансплантация одного или двух легких в клинике применяется намного реже, чем трансплантация почек, печени и сердца, не превышая 150 -- 250 случаев ежегодно. Мировая статистика свидетельствует о выживаемости к концу первого года после операции 65-73% реципиентов, после повторных трансплантаций - 40% больных. Используется преимущественно ортотопическая техника пересадки.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ПЕЧЕНИ Первая ортотопическая трансплантация печени (ОТП) человеку выполнена Starzl в Денвере (1963). До 80-х годов эта область трансплантологии прогрессировала крайне медленно, а годичная выживаемость больных держалась на уровне 30-35%. Ряд успешных научных разработок начала 80-х годов (внедрение в клиническую практику циклоспорина А, достижения в области забора и консервации органов, стандартизация техники самой пересадки) создали предпосылки для более широкого внедрения ОТП в клиническую практику. В 1983 г. ОТП признана Национальными институтами здоровья США методом выбора при лечении ряда заболеваний печени в терминальной стадии.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Первая аллотрансплантация поджелудочной железы человеку выполнена Kelly и Lillehei в Миннесотской университетской клинике (1966). В целом результаты трансплантации поджелудочной железы уступают результатам пересадки почек, сердца, печени, но в последние годы возросло количество публикаций зарубежных авторов о длительном выживании больных и трансплантатов при использовании циклоспорина А. Однако органная пересадка поджелудочной железы пациентам с инсулинозависимым сахарным диабетом (ИЗСД) все еще сопряжена с большим риском.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ КИШЕЧНИКА Первая аллотрансплантация тонкой кишки была выполнена в 1963 г. Fisher в Бостоне новорожденному ребенку с заворотом и гангреной кишечника. Для пересадки был взят сегмент тонкой кишки у матери ребенка. Анализ выполненных в 1960 -- 1970 гг. операций показал, что пересадка кишечника является не только с технической, но и с биологической точки зрения сложным вмешательством.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ СЕЛЕЗЕНКИ Впервые выполнена от отца к сыну Hathaway и др. в 1969 г., в нашей стране В.И.Шумаковым в НИИТиИО (1976) пациенту с тяжелой гемофилией. Показания к операции ограничены тяжелой формой гемофилии А (как известно, в селезенке синтезируется VIII фактор свертывания). Как правило, используется техника гетеротопической трансплантации с анастомозированием сосудов селезенки и подвздошных сосудов.

ТКАНЕВЫЕ ТРАНСПЛАНТАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (имплантация культур клеток) В последние годы практическое применение находит метод восстановления функций пораженного органа трансплантацией культур клеток и тканей - метод так называемой клеточной трансплантационной терапии («cell transplantation therapy»). Прототипом всех исследований в этом направлении является ставшее ныне обыденным переливание донорской крови и ее компонентов. Клиническое использование метода клеточной трансплантационной терапии стало возможным благодаря работам, в ходе которых обнаружилось, что:

а) культура клеток является уникальной моделью целого органа;

б) активирование имплантируемых клеток приводит к снижению их антигенности, а значит, выраженности реакции отторжения.

3.1 Забор и консервация донорских органов

Современный подход к проблеме консервации органов характеризуется общебио-логическими позициями, а также использованием кибернетических методов исследования. Выяснено, что чувствительность пересаживаемых органов к гипоксии настолько велика, что даже кратковременная ишемия приводит к той или иной степени их функционального повреждения. Главная задача консервации состоит в создании таких условий, при которых энергетические траты изолированных органов могли бы максимально продолжительное время адекватно восполняться.

На современном этапе существуют два основных, прямо противоположных пути решения этой задачи:

во-первых, использование методов, направленных на обратимое снижение всех видов обмена до возможно более низкого уровня;

во-вторых, применение способов поддержания органного (а при консервации тканей или клеток -- соответственно тканевого или клеточного) обмена на нормальном уровне с полным сохранением функциональной способности изъятых из организма органов и тканей.

Среди методов, обеспечивающих реализацию первого пути, следует выделить три основных:

1) фармакологическое воздействие;

2) гипотермию и гипербарическую оксигенацию;

3) замораживание.

Фармакологическое воздействие на клеточный метаболизм возможно путем применения различных ингибиторов окисления (например, таких, как анаболический стероид -- анаболии), стимуляторов гликолитических процессов, веществ, акцентирующих протоны водорода, а также веществ, стабилизирующих внутриклеточные мембраны (например, магнезии). К сожалению, метод фармакологического воздействия при консервации органов еще мало изучен и почти неуправляем.

Гораздо более перспективным является применение гипотермии (самостоятельно и в комбинации с гипербарической оксигенацией и перфузией). В основе защитного действия гипотермии лежит снижение функциональной активности органов, ведущее к торможению обменных процессов и снижению потребности в кислороде. Применяются внутреннее охлаждение органа (путем перфузии через артериальную систему) и наружное охлаждение (путем погружения органа в охлажденный отмывающий раствор).

Однако исследования показали, что после консервации органа в условиях гипотермии уже через несколько часов наступают метаболические нарушения, вызванные ферментативным дисбалансом, что объясняется различными температурными характеристиками многочисленных клеточных ферментов. Кроме того, в условиях гипотермии снижается константа диссоциации органических кислот, что улучшает их диффузию через клеточные мембраны и усиливает их токсичность. Сложности методического порядка не позволяют пока определить оптимальный температурный режим и скорость охлаждения.

Все это заставляет сочетать гипотермию с другими методами: наибольшее распространение получили усиление (пролонгирование) защитного действия гипотермии с помощью фармакологических средств и в особенности (пока в основном в эксперименте) сочетание гипотермии, перфузии и гипербарической оксигенации.

Аппараты для консервации органов должны включать в себя протез сердца (насос), протез легких (оксигенатор), протез внутренней среды (нерфузат) и протез контуров регулирования (систему управления консервацией). Создание таких аппаратов связано с большими техническими сложностями, особенно при устройстве системы управления, и с рядом трудностей биологического характера. Тем не менее, созданная в России система жизнеобеспечения консервируемых органов, включающая систему получения информации, обработки ее на математической модели, выбора оптимальных режимов управления насосом, оксигенатором, коррекции состава перфузата и анализатор жизнеспособности органа, уже позволила удлинить сроки консервации органов до 48 ч в эксперименте и до 24 ч в клинике. В нашей стране разработан принципиально новый способ гипотермической консервации почки с помощью трансорганной газовой перфузии: газ (чистый кислород, кислородно-гелиевая и карбогенная смеси) непрерывным потоком под давлением, не превышающим 60 мм рт. ст., нагнетается в почку одновременно через артерию, вену и мочеточник, пронизывая весь орган; газ диффундирует по направлению к его наружной поверхности и свободно выходит в окружающую среду.

Разрабатываются методы консервации, основанные на замораживании органов и тканей. Достигнуты некоторые положительные результаты в области консервации с помощью низкой температуры таких тканей, как кожа, кости, костный мозг и аорта. Были предприняты попытки замораживания целых органов, таких, как сердце, печень, почка. При этом использовали криофилактики (растворы глицерина и диметилсульфоксида), оттаивание производили различными способами (в том числе с помощью микроволновой радиации). Однако метод консервации органов при помощи замораживания при всей своей перспективности еще далек от окончательной разработки.

Среди способов консервации, связанных с поддержанием нормальной метаболической активности органа и основанных на применении биологической перфузии, существуют:

1) метод с использованием искусственного сердца или кардиомассажера (ассистора);

2) метод с применением «оживленного» изолированного сердечно-легочного препарата (или сердечно-висцерального комплекса);

3) метод с экстракорпоральным подключением органа к сосудам реципиента (так называемая аллогенная перфузия). Все эти способы биологической перфузии наилучшим образом обеспечивают органу требуемую доставку кислорода и субстратов окисления и удаление углекислоты и других продуктов метаболизма. Эти процессы осуществляются при оптимальных температурных режимах, в условиях постоянства кислотно-щелочного и электролитного баланса, а также относительной сохранности физиологической активности органа: важны незначительный гемолиз крови, отсутствие или минимальный контакт крови с инородными поверхностями, таящими в себе угрозу тромбообразования, и возможность направленной регуляции метаболизма с помощью фармакологических средств.

Применение искусственного сердца или ассистора позволяет сохранять органы в трупе с целью их реанимации после длительной агонии, сопровождавшейся ишемическим повреждением внутренних органов: после восстановления функции органы можно использовать для трансплантации или последующей консервации другими методами.

Использование ассистора -- прибора, предназначенного для длительного автоматического массажа сердца с регулируемыми частотой и силой систолического выброса, более предпочтительно, чем искусственного сердца, так как при этом не требуется удалять желудочки естественного сердца, отсутствует прямой контакт крови с отдельными элементами конструкции, установка прибора не превышает 3 -- 5 мин. В эксперименте ассистор обеспечивает адекватное кровообращение в течение 24 ч. после смерти собаки.

К недостаткам ассистора относятся отсутствие надежных способов крепления его к поверхности сердца и отсутствие раздельной регуляции давления в левом и правом желудочках сердца.

Использование изолированного сердечно-легочного препарата (сердечно-висцерального комплекса) предполагает создание адекватной гемодинамики и энергетического обмена в органе с помощью естественных условий кровоснабжения и оксигенации. При выборе оптимальных параметров искусственного дыхания, создании необходимого уровня катехоламинов в крови (особенно норадреналина) и периодической замене циркулирующей крови можно обеспечить жизнеспособность изолированного сердечно-легочного препарата в течение 5 -- 8 часов. Однако большинство ученых весьма сдержанно оценивают перспективность клинического применения такого способа сохранения органов из-за многочисленных сложностей технического, морально-этического и правового характера. При подключении органов к сердечно-легочному препарату отрицательным фактором являются также необходимость периодической замены ОЦК, сложность регулирования газообмена, кислотно-щелочного состояния и др.

Применение экстракорпоральной перфузии как метода консервации дает положительный результат в отношении сохранения донорской почки и малоэффективно при сохранении печени. Для снижения энергетических потребностей почки при ее консервации биологическую перфузию сочетают с умеренной гипотермией. Это позволяет получить хорошие результаты при трансплантации почек, консервированных таким образом в течение 24 часов.

Однако при перфузии органов имеют место трудности, связанные с длительным управлением функциями организма донора (управление дыханием, кровообращением, водно-солевым обменом, парентеральным питанием и др.). Лимитирующими факторами являются также проблемы преодоления трансплантационного иммунитета и опасность инфекционных осложнений. В российских трансплантационных центрах при пересадке почки с успехом применяют простой и эффективный бесперфузионный метод, заключающийся и однократной отмывке почки охлажденным раствором типа интрацеллюлярной жидкости (раствор ВНИИКиЭХ): в этом растворе, обладающем умеренно щелочной реакцией, содержатся анионы серной кислоты, а также соль гамма-оксимасляной кислоты, обладающей свойствами стабилизатора клеточных мембран. Этот метод позволяет сохранять почки до 33 ч.



4. МЕДИЦИНСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ

К разряду медицинских проблем, возникающих при трансплантации, относятся проблемы иммунологического подбора донора, подготовки пациента к операции (прежде всего, очищение крови) и проведение послеоперационной терапии, устраняющей последствия пересадки органа. Неправильный подбор донора может привести к возникновению процесса отторжения пересаженного органа иммунной системой реципиента после операции. Для недопущения возникновения процесса отторжения используются иммунноподавляющие препараты, необходимость введения которых сохраняется у всех пациентов до конца жизни. При применении данных препаратов имеются противопоказания, способные привести к смерти больного.

4.1 Группы риска при трансплантации

Главным противопоказанием при подготовке к трансплантации является наличие серьезных генетических различий донора и реципиента. В случае если ткани, принадлежащие генетически разным особям, различаются антигенами, то пересадка органа от одной такой особи к другой сопряжено с крайне высоким риском сверхострого отторжения трансплантата и его потери.

К группам риска относят онкологических больных, имеющих злокачественные новообразования с небольшим сроком после радикального лечения. При большинстве опухолей от завершения такого лечения до трансплантации должно пройти не менее 2 лет.

Противопоказана пересадка почки пациентам с острыми, активными инфекционными и воспалительными заболеваниями, а также обострениями хронических заболеваний подобного рода.

От пациентов, перенесших трансплантацию, также требуется неукоснительное соблюдение постоперационного режима и медицинских рекомендаций по неукоснительному принятию иммуноподавляющих препаратов. Изменения личности при хронических психозах, наркомании и алкоголизме, не позволяющие соблюдать предписанный режим, также относят пациента к группам риска.

4.2 Требования к донорам при трансплантации

Трансплантат может быть получен у живых родственных доноров или доноров-трупов. Основными критериями для подбора трансплантата является соответствие групп крови (в наши дни некоторые центры приступили к выполнению трансплантационных операций без учета групповой принадлежности), генов, отвечающих за развитие иммунитета, а также примерное соответствие веса, возраста и пола донора и реципиента. Доноры не должны быть инфицированы трансмиссивными инфекциями (сифилис, ВИЧ, гепатит В и С).

В настоящее время на фоне отмечающегося во всем мире дефицита человеческих органов требования к донорам пересматриваются. Так, при пересадке почек чаще стали рассматриваться в качестве доноров погибающие пациенты пожилого возраста, страдавшие сахарным диабетом и некоторыми другими видами заболеваний. Таких доноров называют маргинальными или донорами расширенных критериев. Наиболее хорошие результаты достигаются при трансплантации органов от живых доноров, однако большинство пациентов, особенно взрослых, не обладает достаточно молодыми и здоровыми родственниками, способными отдать свой орган без ущерба для здоровья. Посмертное донорство органов - единственная возможность обеспечить трансплантационной помощью основное количество пациентов, нуждающейся в ней.

За счет применения более совершенных консервирующих составов повысились надежность, качество и сроки консервирования органов в клинике:

для почек они ограничиваются 50-72 ч.,

для сердца - 3-4 ч. (по некоторым данным - 8-12 ч.),

для печени - 12-16 ч.,

для поджелудочной железы - 8-12 ч.

На практике оптимальные сроки консервации еще более сужены и определяются, главным образом, сроком доставки донорского органа в соответствующий центр и возможностью его трансплантации реципиенту.

4.3 Мозг

Право на установление диагноза смерти мозга, эквивалентной биологической смерти человека, дает наличие точной информации о причинах и механизмах развития этого состояния. Смерть мозга может развиваться в результате его первичного и вторичного повреждения. Смерть мозга в результате его первичного повреждения развивается вследствие резкого повышения внутричерепного давления и обусловленного им прекращения мозгового кровообращения (тяжелая закрытая черепно-мозговая травма, спонтанные и иные внутричерепные кровоизлияния, инфаркт мозга, опухоли мозга, закрытая острая гидроцефалия и др.), а также вследствие открытой черепно-мозговой травмы, внутричерепных оперативных вмешательств на мозге и др.

Вторичное повреждение мозга возникает в результате гипоксии различного генеза, в т. ч. при остановке сердца и прекращении или резком ухудшении системного кровообращения, вследствие длительно продолжающегося шока и др.

Диагноз смерти мозга не рассматривается до тех пор, пока не исключены следующие воздействия: интоксикации (включая лекарственные) первичная гипотермия, гиповолемический шок, метаболические эндокринные комы, а также применение наркотизирующих средств и миорелаксантов. Поэтому первое и непременное условие установления диагноза смерти мозга заключается в доказательстве отсутствия воздействия лекарственных препаратов, угнетающих ЦНС и нервно- мышечную передачу, интоксикаций, метаболических нарушений и инфекционных поражений мозга. Во время кли¬нического обследования больного ректальная температура должна быть стабильно выше 32°С, систолическое артериальное давление не ниже 90 мм рт. ст. (при более низком АД оно должно быть поднято внутривенным введением вазопрессорных препаратов). При наличии интоксикации, установленной в результате токсикологического исследования, диагноз смерти мозга до исчезновения ее признаков не рассматривается.

При первичном поражении мозга для установления клинической картины смерти мозга длительность наблюдения должна быть не менее 12 ч с момента первого установления ее признаков. При вторичном поражении - наблюдение должно продолжаться не менее 24 ч. При подозрении на интоксикацию длительность наблюдения увеличивается до 72 ч. В течение этих сроков каждые 2 ч производится регистрация результатов неврологических осмотров, выявляющих выпадение функций мозга. При этом учитывают, что спинальные рефлексы и автоматизмы могут наблюдаться в условиях продолжающейся ИВЛ.



5. РЫНОК ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ

Ежегодно в мире выполняется 100 тысяч трансплантаций органов и более 200 тысяч - тканей и клеток человека.

Из них до 26 тысяч приходится на трансплантации почек, 8-10 тысяч - печени, 2,7-4,5 тысячи - сердца, 1,5 тысячи - легких, 1 тысяча - поджелудочной железы.

Лидером среди государств мира по количеству проводимых трансплантаций являются США: ежегодно американские врачи выполняют 10 тысяч пересадок почек, 4 тысячи - печени, 2 тысячи - сердца.

Согласно исследованию экспертов из США, расчетная потребность количества трансплантаций органов на 1 млн. населения в год составляет:

* почка -- 74,5;

* сердце -- 67,4;

* печень -- 59,1;

* поджелудочная железа -- 13,7;

* легкое -- 13,7;

* комплекс сердце-легкое -- 18,5.

Несмотря на стремительный прогресс в медицине, списки ожидания пациентов, нуждающихся в пересадке, длинны как никогда. Сегодня более 50 000 человек в Европе состоят в списках ожидания на операцию по трансплантации. Каждый день 12 из этих людей умирают из-за отсутствия соответствующих органов. Средний срок ожидания почечного трансплантата в Евротранспланте -- 3 года.

В списках на получение донорских органов числится 11,5 тыс. немцев - небольшой город. Каждый день от болезней почек умирает три человека, которые своевременно не получили необходимый им донорский орган. То же самое происходит в Великобритании, Франции, Испании, Италии и Венгрии.

Однако реальные возможности медицины даже в индустриально развитых странах позволяют выполнить менее половины от потребности. Одна из основных проблем -- нехватка донорских органов. В ряде стран, в т. ч. в РФ, это усугубляется отсутствием национальной организации по забору (эксплантации) органов, системы трансплант-координаторов и аудита смерти мозга.

5.1 Донорство и трансплантация органов в Российской Федерации в 2013 году

По данным регистра Российского трансплантологического общества в 2013г. в РФ функционировало всего 35 центров трансплантации почки, 15 - печени и 10 - сердца. Лист ожидания трансплантации почки включал более 4 000 потенциальных реципиентов, что составляет 15-16% от общего числа пациентов, получающих диализ. Уровень донорской активности составил 2,9 на млн. населения. Эффективность донорских программ продолжает повышаться: доля эффективных доноров с диагнозом смерти мозга в 2013г. увеличилась до 72,4%, доля мультиорганных изъятий увеличилась до 52,9%, среднее число органов, полученных от одного эффективного донора, составило 2,6. Уровень трансплантации почки составил 6,5 на млн. населения, показатель трансплантации печени - 1,9 на млн. населения; показатель трансплантации сердца - 1,1 на млн. населения. В РФ продолжает увеличиваться число трансплантаций печени и сердца. Значительный вклад в развитие донорства и трансплантации органов вносит Московский регион, в котором функционирует 11 центров трансплантации и выполняется почти половина от всех трансплантаций почки и 70% от всех трансплантаций печени и сердца.

5.2 Центры трансплантации и листы ожидания

На 31 декабря 2013 года в РФ функционировал 41 центр трансплантации органов, из которых трансплантация почки осуществлялась в 35, трансплантация печени - в 15, трансплантация сердца - в 10, трансплантация поджелудочной железы - в 3, трансплантация легких - в 1, трансплантация комплекса «сердце-легкие» - в 1.

В 2013 году донорские программы осуществлялись в 20 субъектах РФ (из 83), новые донорские программы были организованы в Алтайском крае (КГБУЗ «Краевая клиническая больница», Барнаул) и в Саратовской области (ГУЗ «Областная клиническая больница», Саратов). Также на базе ФМБЦ им. А.И. Бурназяна (Москва) была открыта программа органного донорства, ведомственного и межрегионального характера. Число медицинских организаций, участвующих в донорских программах (донорские стационары), в 2013г. составило 158 и широко варьировало по регионам - от 1 до 39.

Число эффективных доноров в 2013г. составило 420, или 2,9 на 1 млн. населения, это больше на 8 доноров, чем в 2012г. (412), но меньше, чем в 2011г. (470) и в «рекордном» 2010г. (487).

В 2013 году продолжилось расширение практики констатации смерти мозга. Абсолютное число эффективных доноров с диагнозом смерти мозга увеличилось до 304 (в 2012г. - 291), а их доля в общем пуле эффективных доноров составила 72,4% (в 2012г. - 70,6%),

Вместе с тем ситуация по субъектам РФ по-прежнему сильно различается. Действующие в РФ центры трансплантации расположены в 22 субъектах РФ. Две трети регионов страны собственных донорских и трансплантационных программ не имеют. По обеспеченности населения центрами трансплантации РФ отстает от стран Западной Европы и США в 2-3 раза. Рациональное число центров трансплантации для РФ по нашей оценке находится в диапазоне: 82-104 центра трансплантации почки, 52-64 центра трансплантации печени, 24-30 центров трансплантации сердца.

Число пациентов в листах ожидания трансплантации трупных органов в РФ, если учитывать численность населения, также в 3 раза меньше, чем в странах Западной Европы и США. Очевидно, что число пациентов в листах ожидания трансплантации трупных органов в РФ год от года будет увеличиваться. Это связано с ростом потребности в трансплантации органов (в стране увеличивается число пациентов на диализе на 7-10% ежегодно), с увеличением числа трансплантаций органов, выполняемых в РФ. Кроме того, с принятием новых правовых актов, регулирующих данный вопрос, повышается дисциплина центров трансплантации по надлежащему ведению листов ожидания. В 2013г. уровень донорской активности в РФ составил 2,9 на млн. населения, то есть он стабилизировался после снижения в 2011-2012гг. на 10-15%. Безусловно, это низкий уровень донорской активности, недостаточный для удовлетворения реальной потребности населения РФ в трансплантации органов. Но значение данного показателя, рассчитанного для 20 субъектов РФ, где реализуются донорские программы, составляет уже 5,6 на млн. населения, а в Москве, где на сегодняшний день организована самая эффективная в стране система трансплантационной координации, - 10,4 на млн. населения. Одним из основных путей повышения уровня донорской активности в РФ должно быть открытие новых донорских программ в субъектах РФ, где донорство и трансплантация органов еще не организованы. При этом следует перенимать успешный опыт регионов-лидеров в трансплантологии, таких как Москва, Московская область, Краснодарский край, Кемеровская область, Самарская область, Республика Башкортостан, Новосибирская область. Вызывает особую озабоченность кризис органного донорства, имеющий место в Санкт-Петербурге - регионе-мегаполисе с населением более 5 млн., на территории которого действует 5 центров трансплантации, освоены технологии пересадки почки, печени и сердца; имеется региональный центр координации органного донорства и утверждены медико-экономические стандарты, и работы по донорству оплачиваются. Динамика числа эффективных доноров в Санкт-Петербурге за 5 последних лет удручает: 2009г. - 47; 2010г. - 41; 2011г. - 34; 2012г. - 22; 2013г. - 13, итого - 72,3%. Считаем, что донорская программа в Санкт-Петербурге, пребывающая в кризисе, должна быть реанимирована в приоритетном порядке.

Показатель трансплантаций почки в РФ в 2013г. стабилизировался на уровне 6,5 на млн., имеет признаки стагнации, тогда как потребность в трансплантации почки в стране и по листу ожидания (более 4 000), и по числу пациентов на диализе (не менее половины от 26 000), значительно выше и продолжает расти. Выход из стагнации с динамикой роста числа трансплантаций почки в 1,5-2 раза и более, на наш взгляд, возможен только при условии открытия новых донорских программ в субъектах РФ. Из успехов и достижений следует, конечно же, отметить устойчивое повышение эффективности донорских программ в РФ. С 2006г. доля диагноза «смерть мозга» у посмертных доноров выросла более чем в 2 раза, число мультиорганных доноров увеличилось в 3,7 раза. Среднее число органов от одного эффективного донора за период наблюдения выросло с 2,2 до 2,6. Повышение эффективности донорских программ позволило на фоне уменьшения абсолютного числа эффективных доноров в 2011 и 2012 гг. (на 10-15%) сохранить на прежнем уровне число трансплантаций органов, более того, число трансплантаций печени и сердца в РФ за период 2011-2013гг. увеличилось на 33,3 и 54,7% соответственно.

Как заявила заместитель главы министерства здравоохранения РФ Татьяна Яковлева показатель количества трансплантаций в сотни раз ниже потребности в данных операциях. Общее число трансплантаций в РФ в последние годы увеличилось в два раза, достигнув 1,4 тысячи в год, однако это менее 16% от общей потребности, отметила она.

«Если говорить о трансплантации почек, то число трансплантаций увеличилось в 1,7 раза, если печени -- это в три раза, сердца -- в 15 раз. В то же время потребность трансплантации органов за год -- 9 тысяч. Мы с вами сделали от потребности 15,6%. У нас потребность почки -- 6 тысяч, мы сделали от потребности 15,6%, потребность печени -- 2 тысячи, сделали 13,6%. Потребность в сердце -- тысяча, мы сделали 16,4%», -- сказала Яковлева, выступая на седьмом Всероссийском съезде трансплантологов.

-- В области трансплантации органов и тканей человека в России сделано многое. В первую очередь, улучшилась материально-техническая база. Медицинское оборудование, которое сегодня находится в наших лечебных учреждениях, не только федеральных, но и в регионах, соответствует европейскому уровню. Также у нас подготовлены высококвалифицированные кадры, специалисты мирового уровня. Кроме того, после трансплантологии больные имеют возможность за счет федерального бюджета получить для себя бесплатные лекарства -- иммунодепрессанты. Финансирование трансплантации органов и тканей идет из федерального и местных бюджетов. Наши специалисты подготовили порядок оказания помощи в этой области: 25 стандартов и 11 клинических протоколов. Более того, существует закон о трансплантации органов и тканей, -- подвела итоги проделанной работы Татьяна Яковлева.

Казалось бы, сегодня в России созданы все условия для успешного развития трансплантологии, но если посмотреть на опыт других стран в этой отрасли медицины, понятно, что Германия, Франция, Испания, Италия и США ушли далеко вперед.

-- Хорошо, что благодаря государственно-частному партнерству, субъекты развивают диализные центры. Если раньше больные с хронической почечной патологией не могли вовремя получить помощь в диализных центрах, то сейчас практически в каждом регионе такая помощь доступна. Однако когда мы приезжаем в регионы и нам показывают эти диализные центры, я всегда говорю, что нам нужно идти дальше и развивать трансплантацию почек. Да, диализ позволяет продлить жизнь больного, улучшить ее качество, но оставляет его, грубо говоря, инвалидом. А он может быть совершенно нормальным трудоспособным человеком, если произойдет пересадка почки, -- подчеркнула Татьяна Яковлева.

Власти российских регионов должны уделять приоритетное внимание развитию трансплантологии и донорству органов, отметила она. «В 63 регионах с населением 67,6 миллиона медицинская помощь методом трансплантации органов не организована. Она есть только в 22 регионах из 85. Обращаюсь к коллегам и прошу довести до руководителей субъектов РФ официальную позицию министерства здравоохранения -- приоритетное, обязательное развитие трансплантологии и донорства органов в регионах», -- сказала Яковлева.

По ее словам, практически 56,6% всех трансплантаций по России провели Москва и Московская область. «Трансплантацию почки -- 49% -- Москва и Московская область, печени -- 69%, пересадка сердца -- 72%», -- сказала замминистра.

Но и в Москве менее четверти пациентов, ожидающих трансплантацию печени, могут реально рассчитывать на такую операцию. Ежегодная летальность в списке ожидания в российской столице составляет порядка 50%, а в целом по стране не доживают до трансплантации печени 7 из 10 больных, которым такая операция необходима. Если учитывать, что список ожидания постоянно пополняется новыми больными, становится ясно, что потребность в пересадке печени в России растет в геометрической прогрессии и отечественная медицина еще не скоро справится с этой проблемой. К трансплантологии у многих предвзятое отношение. Некоторые считают ее развлечением для отдельных хирургов, «вытаскиванием» непонятного рода больных, алкоголиков -- ради получения премий. Но эти пациенты -- нормальные, приличные люди, не виноватые в своей болезни. Необходимо объяснять, что трансплантация печени, почки гораздо дешевле, чем лечение безнадежных больных по 5-7 раз в год в стационарах. И эти методики в мире применяются уже давно. Трансплантация позволяет не только сохранить жизнь человеку, а во многих ситуациях полностью социально реабилитировать. Особенно после пересадки почки.



5.3 Стоимость операций по трансплантации

Почки в РФ -1 млн. рублей (оплачивается государством), в частной клинике $20 000, за рубежом $130 000

печени за рубежом $76 250 - 280 000;

костного мозга в РФ 1- 2 млн. руб., за рубежом $70 000 -90 000.

Рынок трансплантации почек в США, например - 25 миллиардов долларов.

Лечение первых пациентов в 9 ГКБ Беларуси оказалось дешевле в 3 раза, чем поддерживание безнадежно больных. Они смогут не просто жить, но и принести пользу государству.

С октября 2008г. в Минске начала работу бригада мультиорганного забора, ее деятельность распространяется на всю республику: 2 хирурга-трансплантолога и уролог-трансплантолог находятся в постоянном режиме ожидания. Установлен график дежурств, при наличии донора доктора выезжают на место.

Раньше работа по забору донорских органов не оплачивалась, сейчас, как и все этапы операции по трансплантации, она включена в перечень высокотехнологичных.

Кроме того трансплантология стимулирует успех в хирургии, иммунологии, гематологии, генетике, реаниматологии, анестезиологии...

5.4 Искусственные органы

3D биопечать

Совсем недавно в британском журнале The Economist была опубликована захватывающая статья про биопринтер, который будет использоваться для печати человеческих органов.

Хирурги, которые занимаются пересадкой человеческих органов, надеются, что однажды они смогут по первому запросу получить все необходимые для пересадки органы. Сейчас пациент может провести несколько месяцев, а возможно и лет, в ожидании органа от подходящего пациента. На протяжении этого времени его состояние может ухудшиться. Он может даже умереть. Благодаря искусственным органам, можно было бы не только облегчить страдания пациентов, но и сохранить человеческие жизни. Теперь, с появлением первого коммерческого 3D биопринтера, эта возможность может стать реальностью.

Создание биопринтера

Принтер стоимостью 200.000$ был разработан в результате сотрудничества двух компаний: Organovo, которая находится в Сан Диего и специализируется на регенеративной медицине, и машиностроительной Invetech, расположенной в Мельбурне. Один из основателей Organovo, Габор Форжак, разработал прототип, на котором основан новый 3D принтер. Первые рабочие образцы принтера скоро будут доставлены исследовательским группам, которые, как и доктор Форжак, изучают способы создания искусственных тканей и органов. В настоящее время большая часть этой работы выполняется вручную, при помощи существующих устройств.

По словам Кейта Мерфи, директора Organovo, вначале будут создаваться только простые ткани, такие как кожа, мышцы и небольшие участки кровеносных сосудов. Однако, сразу после окончания испытания тестовых образцов, начнется производство кровеносных сосудов для операций, когда необходимо «прокладывать» новые сосуды для движения крови чтобы обойти поврежденные. После дальнейших исследований, можно будет производить более сложные органы. Поскольку машины способны печатать сети разветвленных сосудов, можно было бы, например, создавать сети кровеносных сосудов, необходимых для снабжения кровью таких искусственно произведенных органов как печень, почки, сердце.

3D биопринтер, произведенный компанией Organovo, использует тот же принцип действия что и «обычные» 3D принтеры. 3D принтеры работают аналогично с обычными струйными принтерами, но печатают модель в трехмерном виде. Такие принтеры распыляют капельки полимера, которые сплавляются вместе, после чего образуют единую структуру. Таким образом, за каждый проход печатающая головка создает маленькую полимерную линию на объекте. В результате, шаг за шагом, предмет обретает свою окончательную форму. Полости в сложном объекте поддерживаются при помощи «подмостков» из специальных растворимых в воде материалов. Эти подмостки вымываются после того как объект будет полностью закончен.

Исследователи обнаружили, что аналогичный подход можно применить и к биологическим материалам. Если расположить крошечные участки клеток рядом друг с другом, они начинают как бы «сплавляться» вместе. В настоящее время исследуется ряд технологий, который бы позволил создавать человеческие органы из отдельных клеток, например, технология «накачивания» мышечных клеток при использовании маленьких машин.

Несмотря на то, что индустрия печати человеческих органов только зарождается, ученые уже могут похвастать успешными примерами создания человеческих органов «с нуля». Так, в 2006 году Энтони Атала, вместе со своими коллегами из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine в Северной Каролине, США, создали для семерых пациентов мочевые пузыри. Все они до сих пор функционируют. Процесс создания мочевого пузыря происходил следующим образом. Вначале доктор брал крошечный образец ткани мочевого пузыря пациента (чтобы предотвратить отторжение новосозданного органа иммунной системой). Затем полученные клетки наносились на биологический мочевой пузырь, который представлял собой поддерживающую основу, имеющую форму мочевого пузыря, нагретую до температуры человеческого тела. Нанесенные клетки начинали расти и делиться. После 6-8 недель мочевой пузырь был готов для имплантации пациенту.

Преимущество использования биопринтера состоит в том, что для его работы не нужна поддерживающая основа («подмостки»). Машина Organovo использует стволовые клетки, полученные из костного мозга. Из стволовых клеток можно получить любые другие клетки, используя различные факторы роста. 10-30 тысяч таких клеток формируются в маленькие капельки диаметром 100-500 микрон. Такие капельки хорошо сохраняют свою форму и прекрасно подходят для печати.

Итак, первая печатающая головка фактически выкладывает капельки с клетками в нужном порядке. Вторая головка используется для распыления поддерживающего основания - гидрогеля на сахарной основе, который не взаимодействует и не прилипает к клеткам. Как только печать закончена, полученную структуру оставляют на один-два дня для того чтобы капли «сплавились» друг с другом. Для создания трубчатых структур, таких как кровяные сосуды, вначале наносится гидрогель (внутри и снаружи будущей структуры). После этого добавляются клетки. Как только сформируется орган, гидрогель снимается с наружной части (как кожура апельсина) и вытягивается из внутренней части, как кусочек веревки.

В биопринтерах можно использовать и другие виды клеток и поддерживающих оснований. Так, по словам господина Мерфи, клетки печени можно наносить на заранее сформированное основание, имеющее форму печени или можно формировать слои из соединительной ткани для создания зуба. При этом новый принтер обладает такими скромными габаритами, что его можно спокойно поставить в биологический шкаф для обеспечения стерильной среды в процессе печати.

Некоторые исследователи полагают, что такие машины как эта, когда-нибудь смогут печатать ткани и органы прямо в человеческом теле! И, на самом деле, доктор Атала сейчас работает над принтером, который, после сканирования участка тела, где необходима пересадка кожи, сможет напечатать кожу прямо на человеческом теле! Относительно органов большего размера, доктор Форжак считает, что они могут принимать различные формы, по крайней мере, вначале. Например, для того чтобы очищать кровь, искусственная почка не обязательно должна выглядеть как реальная почка или функционально полностью повторять ее. Те люди, которые ждут органов, наверняка не будут сильно переживать из-за того, как будут выглядеть новые органы. Главное - чтобы они работали, а люди чувствовали себя лучше.

...