ОСНОВЫВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ХИРУРГИИ И ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ
Восстановительная хирургия (синоним: реконструктивная хирургия, пластическая хирургия) - раздел хирургии, занимающийся исправлением и восстановлением формы и функции тканей и органов.
Трансплантология (лат. transplantare - пересаживать + греч. - logos - учение_ - отрасль биологии и медицины, изучающая проблемы трансплантации, разрабатывающая методы консервирования органов и тканей, создания и применения искусственных органов.
В решении проблемы пересадки органов большая роль отводится отечественным ученым.
В 1902 г. русский физиолог А.А. Кулябко впервые оживил сердце ребенка через 20 часов после смерти. У кроликов удавалось оживить сердце через 5-7 суток после их гибели.
В 1928 г. в стенах московского университета проходили заседания Всесоюзного съезда физиологов. Председатель Л.А. Орбели прервал один доклад по причине сенсационного события. На сцену по рельсам был доставлен агрегат, на столике которого располагалась живая голова собаки, хотя она была отделена от туловища. Ток питательной смеси поддерживался по сосудам аппаратом конструкции Сергея Сергеевича Брюхоненко (прообраз АИК). Впечатлительный Александр Беляев затем напишет книгу "Голова профессора Доуэля".
В 1933 г. проф. Ю. Вороной впервые в мире пересадил почку человеку, к сожалению, с неблагоприятным исходом. Первая успешная пересадка выполнена в США в 1954 г.
Начиная с 1937 г. последовала серия сообщений В.П. Демихова о виртуозной технике экспериментальных исследований. В этом году он успешно пересадил сердце собаке. К. Барнар обучался этой операции у В.П. Демихова, а накануне пересадки сердца человеку консультировался о деталях с ним по телефону.
В 1946 г. появилось сообщение о пересадке В.П. Демиховым собаке комплекса сердце-легкие, а в 1948 г. - о пересадке печени. В 1954 г. он демонстрировал функционирующую второю голову, вживленную на шею собаки.
Основоположником реплантации можно считать Анастаса Георгиевича Лапчинского. В 1953 г. он сообщил, что отсек лапу собаке и после 25 часового содержания на льду пришил ее. Лапа продолжала функционировать нормально.
В мире произведено > 130 тыс. пересадок почек, около 30 тыс. пересадок сердца, >4000 пересадок печени и 1500 трансплантаций поджелудочной железы.
В России успешно выполняют пересадку сердца в НИИ трансплантации органов и тканей МЗСР РФ и РНЦХ РАМН.
Максимальный период наблюдения после трансплантации почек превышает 25 лет, трансплантации сердца – 15 лет, печени – 12 лет, поджелудочной железы – 5 лет.
ВИДЫТРАНСПЛАНТАЦИИ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ (Табл. 1)
1. Аутогенная - донор и реципиент являются одним и тем же лицом.
2. Изогенная - донор и реципиент являются однояйцевыми близнецами.
3. Сингенная - донор и реципиент являются родственными первой степени.
4. Аллогенная - донор и реципиент принадлежат одному виду (пересадка от человека человеку).
5. Ксеногенная – донор и реципиент принадлежат к разным видам (пересадка от животного человеку).
6. Алловитальная - пересадка жизнеспособных органов и тканей.
7. Аллостатическая - пересадка нежизнеспособных тканей, выполняющих функцию каркаса - пересадка кости.
8. Ортотопическая - пересадка в зону заменяемого органа.
9. Гетеротопическая - пересадка в другое место (пересадка почки в подвздошную область), добавочная трансплантация - пересадка печени вместо удаленной селезенки.
10. Реплантация - пораженные ткани и органы пересаживают на прежнее место (скальп, оторванные конечности или их фрагменты).
11. Эксплантация - вшивание искусственной ткани (сосудистые протезы).
12. Имплантация - ткани или клетки переносят в близлежащую область.
ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ (Табл. 2)
1. Протезирование органов и тканей - используют синтетические материалы, металлы и другие неорганические вещества (эндопротезирование тазобедренного сустава).
2. Трансплантация тканей и органов - перемещение их с одного участка тела на другой или от одного организма другому.
3. Трансплантат - участок ткани или орган, используемый для пересадки.
4. Брефопластика - пересадка кожи мертворожденных плодов не старше 6 месяцев. Эмбриональная кожа обладает слабыми антигенными свойствами и хорошо приживает.
5. Фетальная хирургия - введение в организм больного живых клеток зародышей животных или человека, изъятых у плода не более чем 18-недельного возраста. Современные ученые к фетальной хирургии относятся скептически, считая ее научно не обоснованной.
***
Большое внимание уделяется стволовым клеткам.
В 1999 г. престижный международный журнал “Science” признал открытие эмбриональных стволовых клеток человека третьим по важности событием в биологии XX века (после открытия двойной спирали ДНК и программы «Геном человека»).
60 нобелевских лауреатов обратились с открытым письмом к президенту США о необходимости государственного финансирования и поддержки исследований ЭСК в академических центрах и университетах.
Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК)
В 2000 г. американские ученые из института репродуктивной медицины им. Джонса после долгих обсуждений вопроса с юристами, руководителями церковных служб и экспертов в области биоэтики, получили для эксперимента 50 яйцеклеток от 12 женщин. Эти яйцеклетки были оплодотворены, содержались в течение 6 суток в особых питательных растворах, затем из них были получены стволовые клетки (ЭСК), которые могли быть использованы в терапевтических целях. Национальная конференция католических епископов США назвала это преступлением.
Различают эмбриональные стволовые клетки (тоти - и плюрипотентные). Они считаются универсальными «запчастями» для ремонта поврежденных тканей организма человека. Пересаженные в организм, они устремляются к месту повреждения тканей и там превращаются именно в те клетки, которые получили повреждение, возмещая их, «латая» ткани. Считается, что эмбриональные плюрипотентные СК могут превращаться в остеобласты, хондроциты, фибробласты, в клетки поперечно-полосатых мышц, кардиомиоциты, гепатоциты, холангиоциты, нейроны. Теоретически можно предположить, что из плюрипотентных стволовых клеток могут быть получены целые органы для пересадки больным. Не исключено, что тотипотентные СК можно «заставить» (при помощи биохимических или генетических механизмов) дифференцироваться в любые клетки. Возможно, что из таких клеток можно получить целые органы с уникальной совместимостью. И тогда перед человечеством действительно открылись бы фантастические возможности для трансплантации.
Основным этическим аргументом церкви по вопросу запрета использования бластоцист для получения ЭСК является то, что им придается такой же моральный статус, как и человеческой личности, и такие же права, как и живорожденным детям (профессор И. Шамов, 2006 г.).
МГ в № 76 10.10 2001 г. опубликовала интервью с членом-корреспондентом РАМН Владимиром Репиным, который на президиуме РАМН выступил с докладом о результатах фундаментальных исследований ЭСК.
ЭСК – это лабораторные «создания», которых реально нет ни в эмбрионах, ни во взрослом организме, своего рода лабораторные «прототипы» оплодотворенной яйцеклетки по способности генома строить зародыш из одной клетки. Но в отличие от «природных» тотипотентных клеток (яйцеклетки, зиготы, первые бластомеры зародыша) ЭСК «обучены» бесконечно долго размножаться и оставаться в незрелом состоянии.
Преимущества ЭСК:
1. В лабораторных условиях их можно получать в неограниченных количествах;
2. Они получены в обход зачатия и беременности. Это биоэтически приемлемый путь для «ксерокопирования» начальных этапов развития человека.
Стволовые клетки – это краеугольный камень устройства многоклеточной жизни, как и универсальный язык ДНК и белков, как половой процесс и эволюция.
Все органы взрослого организма человека и млекопитающих сохраняют «микрореликты» зародышевой ткани в виде вкраплений стволовых клеток. Стволовые клетки – это органы срочной, оперативной регенерации в случае массового повреждения ткани.
В то же время стволовые клетки – это аппарат постоянной смены старых, больных клеток на новые.
В организме человека есть один путь для этого – апоптоз, запрограммированная гибель клеток, благодаря чему идет самоочищение организма от больных испорченных клеток.
Когда по каким-то причинам гибель больных клеток нарушается, начинаются серьезные заболевания, зачастую с летальным исходом.
Поскольку все клетки болеют по-разному, в геноме нет «лечения» на уровне клеток. Геном выбрал самый экономичный путь – своевременную замену больных клеток на здоровые.
Стволовые клетки являются ключевым звеном в борьбе с болезнью, поскольку обеспечивают пул здоровых клеток в организме.
Организм запрограммирован на постоянное самообновление клеток.
Стволовые клетки даже вне организма - в чашке Петри нацелены на программу эмбриогенеза, строя фрагменты зародышевой ткани.
Стволовые клетки не только находят в больных органах места повреждения, но и повторяют организованный рост новых функциональных единиц паренхимы по матриксу оставшейся мезенхимы (опорная строма + сосуды).
В культуре из ЭСК можно получить лишь неорганизованную массу гепатоцитов, нейронов. Но при пересадке в больной орган эти клетки с помощью мезенхимальной стромы органа встанут на свои места.
По подсчетам экспертов, к середине XXI века каждый третий-четвертый пациент высокоразвитых стран будет получать лечение в виде клеточной терапии производными стволовых клеток.
Выделение ЭСК в культуру – это высокая технология, которая стоит очень дорого.
По мнению Карла Поппера: «Только сплав больших денег с большими идеями открывает новые великие реальности, из которых возникает будущее человечества».
До выделения ЭСК в культуру, по-видимому, пройдет немало времени. В настоящее время выделяют несколько видов стволовых клеток (СК) – эмбриональные, фетальные, пуповинной крови, мезенхимальные взрослого человека.
Использование СК взрослого человека представляется более доступным и безопасным. СК характеризуют как популяцию незрелых клеток, способных дифференцироваться в различные типы клеток, обновляя и замедляя утраченные клетки в результате повреждений в любых органах и тканях организма.
Кроветворные СК могут дифференцироваться в различные виды мезенхимальных тканей (костную, хрящевую, жировую, мышечную), а также в нервные, эпителиальные клетки печени, легких, почек, кожи и желудочно-кишечного тракта.
СК у взрослого человека получают либо из костного мозга в результате трепанобиопсии крыла подвздошной кости, либо из периферической крови после их мобилизации из костного мозга.
К 2003 г. при проведении более доказательных исследований было установлено, что костномозговые СК имеют очень незначительные потенции генного происхождения. Они не трансдифференцируются в кардиомиоциты и не приводят к регенерации миокарда. На 30-й день на месте пересадки остаются лишь единичные пересаженные клетки, да и те по форме – типичные округлые кроветворные клетки и несут на себе белок, специфичный именно для костномозговых клеток, а не кардиомиоцитов. Костномозговые клетки способны дифференцироваться в некоторые типы нервных клеток на генетическом уровне. Костномозговые СК обладают еще меньшей способностью дифференцироваться в клетки различных органов. Более того, пересадки сопровождались и рядом отрицательных последствий – развитием тератом и других опухолей (И. Шамов, 2006 г.).