Kalbant apie organų persodinimo operacijas, gydytojai lenktyniauja su laikrodžiu - ir laikas nėra jų pusėje.
Klinikų gydytojų komanda pirmiausia turi pašalinti organą iš savo donoro, pirštinių komplektų, kurie koordinuoja raumenų skaidulą nuo kūno. Tada gydytojai paruošia surinktą organą gabenimui jo recipientui, kuris gali būti kelias valandas lėktuvu. Kai organas pasiekia tikslą, transplantacijos operacija gali būti pradėta; vėlgi, chirurgai turi greitai dirbti, kad būtų užtikrintas paciento saugumas ir organo gyvybingumas.
Šis aprašymas gali paversti organų persodinimo operacijas panašias į televizijos dramą, kai medicinos personalas ligoninės koridoriuose nešioja aušintuvus, supakuotus su kūno dalimis. Tačiau visi skubantys klausimai kelia daug svarbesnį klausimą nei televizijos laida: Kiek laiko organas gali tęstis už kūno ribų ir būti tinkamas transplantacijai?
Tai priklauso nuo organo. Šiuo metu laiko langas gali būti nuo 4 iki 36 valandų. Bet kada nors gydytojai tikisi, kad galės išlaikyti organus kelias savaites.
Vargonai ant ledo
Remiantis Jungtiniu organų pasidalijimo tinklu (UNOS), 2018 m. Vien JAV buvo atlikta daugiau nei 36 500 organų transplantacijų. Inkstai buvo dažniausiai persodinamas organas, pernai atlikta daugiau nei 21 000 transplantacijų. Kiti dažniausiai persodinti organai buvo kepenys, širdis ir plaučiai tokia tvarka, po to atliktos kasos, žarnyno ir daugelio organų transplantacijos.
Dauguma organų yra sudėti į „statinę šaldymo saugyklą“ po jų surinkimo, tai reiškia, kad organas dedamas į aušintuvą, kuriame pilna ledo, teigiama 2019 m. Ataskaitoje „Journal of International Medical Research“.
„Pradinė konservavimo šaltyje idėja labai panaši į tai, kai maistą dedame į šaldytuvą“, - teigė medicinos mokslų instituto direktorius ir Toronto universiteto chirurgijos, medicinos ir fiziologijos profesorius dr. Mingyao Liu.
Prieš dedant organą į šaltą saugyklą, gydytojai pirmiausia praplauna audinį „konservavimo tirpalu“, kad apsaugotų organą nuo nepaprasto peršalimo sukeltų pažeidimų, Liu pasakojo „Live Science“.
Kūno temperatūroje ląstelės pumpuoja chemines medžiagas į savo membraną ir iš jos, kad ląstelėje palaikytų mažą natrio ir didelę kalio koncentraciją. Tačiau šaltos ląstelės negali efektyviai siurbti. Chemikalai nutekėja per jų membranas, o laikui bėgant nesandarios ląstelės išsipučia su skysčių pertekliumi, padarydamos didelę žalą. Konservavimo tirpalai padeda atidėti šią žalą kontroliuojant natrio ir kalio kiekį. Šiuose tirpaluose taip pat gali būti maistinių medžiagų ir antioksidantų, kurie palaiko ląsteles ir palaiko uždegimą “, - teigė Liu. Konservavimo tirpalai kartu su ledu ir aušintuvu gali išlaikyti organus gyvybingus keletą valandų po derliaus nuėmimo.
Temperatūroje nuo 32 iki 39 laipsnių pagal Fahrenheitą (nuo 0 iki 4 laipsnių Celsijaus) ląstelių metabolizmas sumažėja iki maždaug 5% jo normalaus greičio, todėl audiniai per savo energijos atsargas dega daug lėčiau ir jų veiklai palaikyti reikia mažiau deguonies. Dėl šios priežasties organo aušinimas padeda atidėti išemijos atsiradimą - būklę, kai audinys tampa pažeistas ar disfunkcinis dėl deguonies trūkumo.
Organo padėjimas ant ledo taip pat ištempia ribotas jo ląstelių energijos atsargas, užkertant kelią kenksmingiems metabolitams kauptis ir ardyti organo audinius, teigiama 2018 m. Ataskaitoje „Yale“ biologijos ir medicinos žurnale.
Tarp dažniausiai transplantuojamų organų, širdys gyvybingiausiai praranda gyvybingumą, laikydami vėsesnėje, - sakė daktaras Brianas Lima, širdies transplantacijos chirurgijos skyriaus vadovas North Shore universiteto ligoninėje Manhasete, Niujorke. Geriausia, jei širdis neturėtų būti laikoma statinėje ilgiau kaip 4–6 valandas, sakė jis. Pasibaigus 4 val., Širdies ląstelių funkcija pradeda neveikti, o dramatiškai padidėja tikimybė, kad organas sutriks gavėjui. Transplantacijos organų nepakankamumas, žinomas kaip pirminis transplantato disfunkcija, yra „baimingiausia komplikacija“, susijusi su kietų organų persodinimu, sakė Lima.
„Širdis ... yra jautriausia kraujo tėkmės trūkumui“, - sakė Lima. "Inkstai, kita vertus, yra labai atsparūs". Nuskinti inkstai gali būti gyvybingi 24–36 valandas šaldytuve, ilgiau nei bet kuris kitas iš keturių geriausių transplantacijos organų. Pasak Limos, plaučiai gali išlikti gyvybingi nuo 6 iki 8 valandų, o kepenys gali būti laikomos šaltyje maždaug 12 valandų, sako daktaras Jamesas Markmannas, Bostono Masačusetso bendrosios ligoninės transplantacijos skyriaus vedėjas.
Alternatyvus metodas
Ledo aušintuvo metodas, nors ir žemo lygio, „siūlo paprastą ir veiksmingą organų išsaugojimo ir pernešimo būdą“ ir buvo plačiai naudojamas nuo 1960-ųjų, rašoma Liu 2018 m. Tačiau technika nėra be jos trūkumų. Liu sakė, kad ne tik šaldytuve laikomi organai praranda gyvybingumą per kelias valandas, bet ir gydytojai neturi galimybės įvertinti atšaldytų organų kokybės.
Iš esmės joks objektyvus tyrimas negali pasakyti gydytojams, ar organas vis dar veikia, kai aptariamas organas sėdi šaltame aušintuve, o jo ląstelių metabolizmas lėtėja. Tačiau viena alternatyva šaldymui leidžia gydytojams patikrinti organus prieš juos persodinant, ir ši galimybė netrukus gali tapti įprasta, ekspertai pasakojo „Live Science“.
Šis alternatyvus konservavimo būdas, žinomas kaip perfuzija, apima surinktą organą sukabinimą į aparatą, kuris per organo audinius siurbia deguonies ir maistinių medžiagų turinčius skysčius, kaip tai darytų širdis kūne, teigiama „Jeilio“ žurnalo 2018 m. Pranešime. . Prijungtas prie aparato, kadangi organas metabolizuoja energiją ir susidaro atliekos, jo cukraus atsargos papildomos, o jo nuodingi metabolitai pašalinami.
Prieš chirurgams imant organą, donoro širdis tam tikrą laiką nustoja siurbti deguonimi prisotintą kraują, o tai daro žalą. Jei organas bus įdėtas į perfuzijos aparatą, audinys galės atsigauti, sakė Markmann. Be to, gydytojai gali patikrinti organą, stebėdami sistemoje cirkuliuojančio metabolito laktato kiekį. Ląstelės naudoja laktatą normalių medžiagų apykaitos funkcijų metu, taigi, „jei organas veikia gerai, laktatas turėtų būti išvalytas“, laikui bėgant sakė Markmann.
„Laktatas geriausiu atveju yra neapdorotas metabolizmo perfuzijos per kūną matas“, tačiau jis vis tiek tarnauja kaip geresnė priemonė, palyginti su beveik užšalusio organo akių obuoliu prieš transplantaciją, pridūrė Lima. Priklausomai nuo organo, gydytojai taip pat gali įvertinti audinio sveikatą atlikdami kitus matavimus, pavyzdžiui, kepenų gaminamą tulžį.
Ar perfuzija galėtų ilgiau išlaikyti organus sveikus?
Kai kurios perfuzijos sistemos vis dar reikalauja, kad organas būtų atšaldytas kaip konservavimo proceso dalis, tačiau per pastaruosius 20 metų kelios tyrimų grupės pasirinko palaikyti organą šiltą ir užtvindyti audinius šiltu krauju. 68–92 F (20–33 ° C) temperatūroje atskiri organai veikia taip, kaip veikia žmogaus organizme. Tiek šaltos, tiek šiltos perfuzijos sistemos dabar plačiai naudojamos Australijoje ir Jungtinėje Karalystėje, tačiau dauguma šių prietaisų išlieka klinikinių tyrimų metu JAV.
Tačiau viena JAV perfuzijos sistema gruodį padarė antraštes kaip pirmosios tokio pobūdžio širdies transplantacijos dalį. Duke universiteto medicinos centro Durhame, Šiaurės Karolinoje, gydytojai pašalino paciento širdį, kai jis nustojo plakti; tada jie iš esmės „reanimavo“ organą naudodami šiltą perfuzijos sistemą, pranešė CNN. Paprastai nuo smegenų mirusių donorų širdelės pašalinamos prieš organui nustojus plakti, kad būtų išvengta didelės išemijos žalos. Gydytojai anksčiau „reanimavo“ vaikų širdis JAV, tačiau jie niekada nenaudojo sistemos suaugusiesiems. Šalyse, kurios sistema naudojosi daugelį metų, priimtinų širdžių donorų skaičius padidėjo maždaug 30–40%, teigė Lima.
„Jei tai reikštų Jungtines Valstijas, mes kalbame apie didelius, didelius skaičius“, - pridūrė jis.
Džeikobas Schroderis, Duke'o universiteto chirurgijos profesorius ir vienas iš chirurgų, padėjusių atlikti svarbų širdies persodinimą, CNN sakė, kad naudojant sistemą visoje šalyje „donorų skaičius ir transplantacijų skaičius gali padidėti 30%“.
Nors donorų fondas gali plėstis, ar pagerės organų būklė? Kol kas keli tyrimai tiesiogiai palygino vėsesnį laikymą su perfuzija, tačiau anekdotiškai atrodo, kad perfuzuoti organai kainuoja geriau.
Pavyzdžiui, vieno tyrimo metu, lygindami kepenų perfuzijos sistemą su standartine šaldytuve, gydytojai atmetė tik 16 perfuzuotų kepenų, palyginti su 32, gautomis iš aušintuvų, o perfuzuoti organai pasirodė mažiau pažeisti, rašo „Stat News“. Liu teigė, kad panašias tendencijas stebėjo ir dirbdamas su plaučių transplantacija. Liu ir jo kolegos sukūrė „ex vivo perfuzijos sistemą“ plaučiams; iki jo įvedimo mažiau nei 20% donoro plaučių buvo sėkmingai persodinti jo universiteto ligoninėje. Remiantis 2018 m. Ataskaita, programa išplėtė savo veiklą 70%, „su puikiais rezultatais“.
Paprastai plaučiai prie perfuzijos sistemos būna užsikabinę 4–6 valandas, tačiau eksperimentinis darbas su gyvūnų organais leidžia manyti, kad perfuzuoti plaučiai gali išlikti gyvybingi 12–18, o gal net iki 36 valandų, sakė Liu. Jis pridūrė, kad kažkada organas gali būti perfuzuojamas kelias savaites. Kuo ilgiau sistemoje gali likti organų, tuo daugiau laiko gydytojai turės taisyti pažeistus audinius. Liu ir jo kolegos dabar tiria, kaip perfuziniuose plaučiuose gali būti sustabdytas uždegimas ir ląstelių mirtis. Bet ateityje organai galėtų būti gydomi genų ar kamieninių ląstelių terapija, kai bus prikabintas perfuzijos aparatas, - sakė jis.
Tačiau kol kas dauguma paaukotų organų vis tiek keliauja pas savo recipientus, įdėtus į tirpstančio ledo aušintuvus. Kodėl?
„Visiškai sąžiningai, kliūtis yra kaina“, - teigė Lima. Vieno organo perfuzijos sistema gali kainuoti kelis tūkstančius dolerių, o tai akivaizdžiai pranoksta standartinio aušintuvo kainą, sakė jis. Kadangi nedaugelis tyrimų palygino perfuziją su standartiniu šaldytuvu, nėra jokių „žemės drebėjimo duomenų“, kurie galėtų įtikinti ligonines pereiti prie visos šalies masto.
Tačiau atsižvelgdama į neseną hercogo širdies persodinimo sėkmę, Lima teigė, kad perfuzija netrukus gali tapti priežiūros standartu.
