Органы и ткани для трансплантации. Консервирование органов
Современный подход к проблеме консервации органов характеризуется общебиологическими 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, напранленных 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 оксигенацней 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) н 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 органон, 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 и 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.
