Создание искусственных органов и тканей проблемы при их трансплантации реферат
Обновлено: 05.07.2024
Цель моего реферата изучить особенности пересадки тканей и трансплантации органов у человека.
Задачи:
описать трансплантацию органов;
рассказать, как проходит отбор доноров;
выяснить, что такое типирование тканей и как оно осуществляется;
рассказать, как врачи борются с иммунной системой реципиента после операции;
рассказать о проблемах в развитии трансплантологии.
Содержимое работы - 1 файл
Трансплантология_.doc
ТРАНСПЛАНТОЛОГИЯ
Пересадка органов воплощает извечное стремление людей научиться "ремонтировать" человеческий организм. И если операции по пересадке кожи, трансплантации почек и даже сердца становятся обычным делом, то операции по трансплантации печени по-прежнему считается одной из самых сложных. К сожалению, кроме хрящей, которые требуются не часто, никакие другие ткани и органы, которые мы хотели бы трансплантировать, не обладают таким преимуществом. Чтобы предотвратить разрушение и отторжение пересаженных почек, сердца, лёгких, печени и так далее, необходимо вмешиваться в нормальную работу иммунной системы.
Несомненно, что трансплантация органов и тканей человеческого тела есть значительный успех современной биологии и медицины. Однако, несмотря на достигнутые успехи в этих областях, еще многое предстоит усовершенствовать.
Трансплантология - это комплекс как медико-биологических мероприятий, включающий в себя решение таких проблем, как:
- устранение биологической несовместимости тканей,
- разработка техники выполнения пересадки органов и тканей,
- установление момента изъятия органа,
так и уголовно - правовых и морально - этических, направленных на охрану прав донора и пациента, на предупреждение возможных злоупотреблений со стороны медицинских работников.
Цель моего реферата изучить особенности пересадки тканей и трансплантации органов у человека.
- описать трансплантацию органов;
- рассказать, как проходит отбор доноров;
- выяснить, что такое типирование тканей и как оно осуществляется;
- рассказать, как врачи борются с иммунной системой реципиента после операции;
- рассказать о проблемах в развитии трансплантологии.
Выбор именно этой темы обоснован актуальностью проблемы в настоящее время и моим интересом к ней.
Идея заменять части тела, пришедшие в негодность, как детали в механизме, возникла очень давно. Согласно апокрифам, в III веке святые Косма и Дамиан успешно пересадили ногу недавно умершего эфиопа своему пациенту. Правда, им ассистировали ангелы. Успешная пересадка донорских органов без помощи ангелов стала возможна лишь в ХХ веке, когда учёные научились подавлять реакцию иммунитета реципиента и предотвращать тем самым отторжение чужого органа.
Рис.1 Косма и Дамиан пришивают своему пациенту ногу умершего эфиопа.
Тема трансплантации увлекала и писателей: профессор Преображенский пересаживал эндокринные железы, доктор Моро пришивал своим пациентам головы животных, а профессор Доуэль — головы трупов.
Лишь к середине ХХ века ученые раскрыли механизмы иммунных реакций и научились их подавлять, чтобы донорский орган нормально приживался. Несмотря на это, вынужденное подавление иммунного ответа остается важной проблемой трансплантаций: во-первых, после пересадки органа реципиент становится уязвимым для инфекций, во-вторых, используемые для подавления иммунитета стероиды обладают тяжелыми побочными эффектами. В последние годы стали разрабатывать и применять альтернативные методы подавления иммунитета без применения стероидов или уменьшать их дозу — например, этим вопросом занимаются учёные Северо-западного университета (Northwestern University) и Висконсинского университета (University of Wisconsin).
Ещё в ХIХ веке хирурги научились пересаживать отдельные ткани, причиной чему было усовершенствование необходимой для этого хирургической техники. После исследований Н.И. Пирогова и Ю.К. Шимаковского развитие трансплантологии в России было связано с работами Н. Штрауха (1840), Н. Фейгина (1867), которые установили возможность трансплантации роговицы, В. Антоневича – по пересадке зубов (1865), К.М. Сапежко – по трансплантации слизистой оболочки (1892) и многими другими. В 1858 году французский учёный Л. Олье разработал метод пересадки костей, а в 1869 году парижский хирург Ж. Реверден провёл исследования касающиеся трансплантации кожи.
Значительный прогресс в техники пересадки кожи, был, достигнут после опытов Эмиля Холмена, которые он начал в 1923-24 г.г., будучи ещё молодым начинающим хирургом. Некоторые аллотрансплантаты (аллотрансплантация – трансплантация между двумя особями одного и того же вида) – органы или ткани – можно разделить на мелкие части или кусочки и свободно пересадить в новый организм, в область, изобилующую кровеносными сосудами. Уже на новом месте эти клетки находят источники снабжения, то есть новые пути притока крови. Таким методом пересаживаются кусочки гипофиза, надпочечника, паращитовидной и щитовидной желёз.
В наши дни трудно поверить, что многие годы соединение кровеносных сосудов считалось непостижимым хирургическим таинством. Наконец на рубеже ХХ-ХIХ столетий врачи научились делать это очень просто, с помощью иглы и ниток. Такая возможность была открыта работами французского (много лет работавшего в Америке) хирурга и исследователя Алексиса Карреля, который первый разработал технику сшивания сосудов. Этот метод обладает рядом преимуществ, например он в равной мере подходит как для артерий, так и для вен, для сосудов большого и малого диаметра, он не сложен в исполнении, но требует максимальной аккуратности и тщательности при работе, кроме того, при его применении не нарушается целостность эндотелия сосудов (клеток внутренней поверхности кровеносного сосуда), а главное соединение получается абсолютно непроницаемым и не вызывает сужения сосудов.
Ни один из применяемых методов не обладает всеми этими преимуществами. Это превосходство обуславливается применением чрезвычайно тонких игл и особым приёмом, позволяющим расширить сосуд в момент его сшивания, что предупреждает его сужение впоследствии.
Примерно в 1950 году в Советском Союзе был разработан аппарат, скрепляющий стенки кровеносных сосудов мельчайшими металлическими скобами. Сшивание сосудов с его помощью имело известные преимущества перед методом Карреля, но обладало тем недостатком, что в небольшой разрез приходилось вводить довольно громоздкий механизм.
Таким образом, в современной хирургической технике используется как ручное сшивание, так и использование приспособлений, прообразом которых являлся аппарат 1950 года.
Сегодня хорошо освоены трансплантации кожи, почки, печени, сердца, кишечника, легких, поджелудочной железы, костей, суставов, вен, сердечных клапанов, роговицы. В 1998 году впервые была успешно пересажена кисть руки. Среди недавних достижений можно отметить первую трансплантацию части лица во Франции в 2005 году и трансплантацию пениса в Китае в 2006 году. Мировой лидер по трансплантациям — США: на миллион жителей ежегодно проводится 52 трансплантаций почки, 19 — печени, 8 — сердца.
СОВРЕМЕННАЯ ТРАНСПЛАНТОЛОГИЯ
Трансплантология (transplantologia) — это отрасль биологии и медицины, изучающая проблемы трансплантации, разрабатывающая методы консервирования органов и тканей, создания и применения искусственных органов.
Трансплантация органов и тканей - премещение с одного участка тела на другой или с одного организма другому.
Рис.2 внутренние органы человека.
В экспериментах на животных производилась пересадка практически всех жизненно важных органов, однако далеко не всегда с успехом. Жизненно важные органы – те, без которых сохранение жизни практически невозможно. Примером таких органов могут служить сердце и почки. Однако ряд органов, скажем поджелудочную железу и надпочечники, обычно не считают жизненно необходимыми, так как утрату их функции можно компенсировать заместительной терапией, в частности введением инсулина или стероидных гормонов. На рис.2 показаны внутренние органы человека.
Трансплантация органов и тканей - относительно новый раздел хирургии, который заключается в изъятие жизнеспособного органа или тканей у одной особи (донора) с перенесением его другой (реципиенту).
- Аутогенная - донор и реципиент являются одним и тем же лицом.
- Изогенная - донор и реципиент однояйцевые близнецы.
- Сингенная - донор и реципиент родственники первой степени.
- Аллогенная - донор и реципиент принадлежат к одному виду (от человека к человеку)
- Ксеногенная - донор и реципиент принадлежат к разным видам.
При протезировании органов и тканей используются синтетические материалы, металлы или другие неорганические вещества.
Ксено- и аллотрансплантаты, в отличие от изотрансплантатов, подвергаются отторжению. Механизм отторжения – несомненно иммунологический, сходный с реакцией организма на введение чужеродных веществ. Изотрансплантаты, взятые у генетически родственных особей, обычно не отторгаются.
Реплантация - поражённые участки пересаживают обратно на прежнее место.
Имплантация - ткани или клетки переносят в близлежащую область.
Органы и ткани могут быть трансплантированы, или "пересажены" - от одного человека к другому, или с одного места на другое у одного человека.
Таблица №1 Пересаживаемые ткани и трансплантируемые органы.
| Пересаживаемые ткани | Трансплантируемые органы |
| волосы | лёгкие |
| мозговые клетки | печень |
| хрусталик, роговица | почки |
| кости и костный мозг | сердце |
| сердечный клапан | поджелудочная железа |
| кровь, кровеносные сосуды и нервы | эндокринные железы |
| кожа | кишечник |
Первым успешным и повторяемым обменом тканями, между двумя людьми была пересадка роговицы глаза. Что самое интересное, так это то, что многие успешные пересадки роговицы были сделаны ещё до того, как были поняты принципы иммунологии. Причина проста, чтобы оставаться прозрачной, роговица не имеет кровеносных сосудов, поэтому, хотя трансплантируемый роговичный диск является чужеродной тканью, которая должна быть отторгнута организмом, клетки и антитела, вызывающие отторжение, не могут достичь донорской ткани, так как перемещаются только по кровеносной системе.
ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ОРГАНОВ
Рис.3. Органы для трансплантации.
Прежде чем можно будет успешно пересадить органы, от одного человека другому, должны быть решены два различных комплекса проблем. Первая проблема состоит в воссоединении системы кровообращения реципиента с пересаживаемым органом, чтобы этот орган получал должное обеспечение поставляемыми кровью кислородом и питательными веществами. Это требование сейчас полностью удовлетворяется благодаря великолепной отточенности хирургических методов (техника микрохирургии), разработке миниатюрных хирургических инструментов и исключительно острых и тонких игл, которые соединены с тончайшим, но крепким шовным материалом. Используя микроскоп, хирург теперь способен сшивать мельчайшие артерии и вены, обеспечивая их непротекающие соединения с соответствующими сосудами донорского органа. В большинстве случаев эти органы (особенно почка и сердце) имеют артерии и вены такого размера, что соединение встык или сбоку не представляет слишком большой сложности. На рис.3 показаны органы для трансплантации.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
ГЛАВА 1. ТЕОРИТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ В РОССИИ………………………..………………….4
1.1. История трансплантологии………………………………. ………….4
1.2. Основные проблемы трансплантологии………………. ……………5
1.4. Этические проблемы пересадки органов от трупа…………………..9
1.5. Этические аспекты детской трансплантологии………………..……11
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ………..14
Трансплантология – это одна из самых перспективных областей медицинской науки и практики. Трансплантология аккумулирует новейшие достижения современной реаниматологии, хирургии, иммунологии, анестезиологии, фармакологии, а также других медико-биологических наук и опирается на целую совокупность высоких медицинских технологий [10].
В мире ежегодно выполняется свыше 100 тысяч трансплантаций органов и более 200 тысяч – клеток и тканей человека. Из них на трансплантацию почек приходится до 28 тысяч, печени – 10-12 тысяч, сердца – 3-5 тысяч, легкие – 2 тысячи, поджелудочная железа – 1 тысяча.
Лидер среди государств мира по количеству проводимых трансплантаций – это США: американские врачи ежегодно выполняют свыше 10 тысяч пересадок почек, печени – 4 тысячи, сердца – 2 тысячи. В Российской Федерации ежегодно производится 5-10 трансплантаций печени, 4-5 трансплантаций сердца, 500-800 трансплантаций почек. Данный показатель в сотни раз ниже потребности в подобных операциях.
Достаточно сложны операции по пересадке органов, так как для них требуется специальное оборудование. Однако, в современной трансплантологии вопросы, связанные с техническим выполнением операций, реанимационного и анестезиологического обеспечения – решены. Постоянное совершенствование медицинских технологий в целях трансплантологии увеличило потребность в донорских органах и значительно расширило практику трансплантации. В данной области медицины как ни в одной другой, остро стоят вопросы правового и морально-этического характера [13].
ГЛАВА 1. ТЕОРИТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ В РОССИИ
1.1. История трансплантологии
Достаточно давно известны попытки осуществить пересадку органов. В Италии в музее Святого Марка имеются фрески XV века, на которых изображены святые III века Косьма и Дамиан, в момент приживления дьякону Юстиниану ноги недавно умершего эфиопа.
Расцвет экспериментальных исследований, которые направлены на развитие трансплантологии приходится на конец ХIХ начало ХХ века.
В 70-80-х годах ХХ века отмечается выход трансплантации на уровень клинической практики. К разработчикам и основоположникам экспериментальной и теоретической базы трансплантации, можно отнести таких выдающихся отечественных хирургов и ученых, как Б.В. Петровский, В.П. Демихов, Ю.Ю. Вороной. В 1933 году Ю.Ю. Вороной осуществил первую в мире пересадку почки [11].
В 1930 году была проведена пересадка роговицы, взятой у трупа, известным отечественным офтальмологом В.П. Филатовым.
В 1933 году была проведена пересадка трупной почки больной с острым отравлением сулемой. Данная операция была произведена киевским хирургом Ю.Ю. Вороным.
В.П. Демихов, в 1937 году проводит первую имплантацию искусственного сердца.
В 1950 году была проведена первая удачная пересадка трупной почки. Операцию проводил американский хирург Лодлер.
В 1954 году была проведена первая успешная пересадка почки от живого донора – генетически идентичного близнеца.
В 1959 году была проведена первая попытка пересадки поджелудочной железы человеку. Несмотря на неудачи, попытки продолжались и постепенно привели к положительным результатам. Несмотря на это, трансплантация поджелудочной железы до сих пор остается одной из наиболее трудно предсказуемых [12].
В 1963 году проведена пересадка легких американским хирургом Г. Харди. В этом же году была проведена первая ортотопическая трансплантация печени человеку американским хирургом Старцлом.
Однако, переломным и ключевым моментом для трансплантации является 1967 год. В этом году была проведена первая в мире успешная пересадка сердца от человека к человеку. Данную операцию провел ученик В.П. Демихова – южноафриканский врач Кристиан Бернард.
В СССР первую пересадку сердца сделал академик А.А. Вишневский в 1968 году. Однако в России первая удачная пересадка была проведена в 1986 году академиком В.И. Шумаковым, после которой больной прожил длительное время. И это совсем неудивительно, потому что были разработаны эффективные методы борьбы с отторжением трансплантата.
Первая пересадка печени в России была произведена в 1990 году профессором А.К. Ерамишанцевым.
Всем подобным операциям на людях предшествовал упорный труд ученых-экспериментаторов во всем мире.
Трансплантология не могла бы развиваться без обоснования иммунологической теории отторжения трансплантата, которая впервые была предложена в 1943 году английским ученым П. Медаваром [13].
1.2. Основные проблемы трансплантологии
На сегодняшний день, в современном обществе не остается никаких сомнений по поводу актуальности проблемы трансплантации человеческих тканей и органов. Все больше развиваются новые медицинские технологии, и как следствие растет число операций по пересадке органов человека.
В процессе своего развития, трансплантология сталкивается с рядом таких проблем, как:
Данные проблемы связаны с ключевыми этапами технологии трансплантации:
- изъятие тканей или органов;
- констатация смерти человека;
- запрет на детское донорство;
- распределение тканей или органов между реципиентами;
- коммерциализация отрасли [6, c .597-599].
2. Нехватка донорского материала.
Обеспеченность донорства составляет всего лишь 10% от потребностей. Даже если орган находится, то необходимо, чтобы полностью совпадали иммуногенетические параметры реципиента и донора. Однако, это не дает гарантии что пересаженный орган или ткань приживутся. Отсюда появляется еще одна проблема – риск отторжения трансплантата.
3. Научные (отторжение трансплантата, инфицирование организма реципиента органом донора).
Тканевая несовместимость – это комплекс иммунных реакций организма к трансплантируемым чужеродным тканям, клеткам, органам. Реакция, которая направлена на отторжение трансплантата вызывает его гибель через несколько дней или недель [6, c .597-599].
1. Применение иммунодепрессантов (гормональных, рентгеновское облучение, химиопрепараты).
2. Хирургическое удаление лимфоидных органов у реципиентов (селезенки, вилочковой железы, регионарных лимфоузлов).
3. Тщательный подбор донора.
4. Создание искусственных органов (на сегодня искусственно создаются легкие, почки, кожа, сердце, сетчатка, суставы, кости).
5. Большая стоимость операций по пересадке донорских органов.
Для того, чтобы развивалось органное донорство, необходимо создать благоприятные условия, а именно:
1. Современное медицинское оборудование.
2. Квалифицированные специалисты.
3. Государственное финансирование.
4. Обеспечение лекарственными препаратами [6, c .597-599].
В Российской Федерации дальнейшее развитие трансплантологии требует решения таких вопросов, как:
1. Совершенствование законодательства.
2. Процесс формирования положительного отношения общества к донорству органов.
3. Государственное целевое финансирование.
4. Осуществление государственной политики по развитию донорства.
5. Введение ответственности заведующего отделением лечебного учреждения за работу бригады трансплантологов.
Основные этические проблемы трансплантации органов и тканей человека:
I. Проблема коммерциализации в трансплантации.
II. Проблемы, которые связаны с ключевыми этапами технологии трансплантации:
1. Констатация смерти человека по критериям смерти мозга.
2. Забор (изъятие) тканей или органов у живого донора и трупа.
3. Распределение тканей или органов реципиентам.
Первый пункт этических проблем связан с коммерческими отношениями в процессе проведения операций по пересадке органов. Остальные связаны с узловыми (ключевыми) этапами технологии трансплантации [6, c .597-599].
1.3. Моральные проблемы получения органов от живых доноров
Этико-правовые вопросы трансплантации касаются неоправданности и оправданности пересадки жизненно важных органов в клинике, а также проблематики взятия органов у трупов и живых людей.
Трансплантация органов зачастую связана с огромным риском для жизни и здоровья пациентов, многие из соответствующих операций находятся до сих пор в категории лечебных экспериментов, а также не вошли в клиническую практику.
Медицинские работники не имеют права принимать участие в операции по трансплантации, если они в свою очередь подозревают, что органы были предметом торговой сделки.
Пересадка органов от живого донора сопряжена с серьезным риском для последнего. Прежде всего, это риск, который связан с ведением самой хирургической операции, которая всегда весьма травматична для человека.
Законодательство (в теории) гарантирует донору бесплатное лечение после перенесенной операции для минимизации ущерба его здоровью, но зачастую на практике такого не происходит и после выписки из больницы, донор имеет большой шанс оказаться один на один со своими проблемами. Исходя из этого, нужно усилить защиту интересов донора при помощи медицинского страхования.
Подведя итог всему выше сказанному, можно сказать о том, что одним из факторов в этом споре, неприемлемым с этической точки зрения, является эксплуатация. Это может быть своего рода эмоциональная эксплуатация членами семьи того, кто не хотел быть донором, различные формы эксплуатации со стороны посредников или медицинских работников. Поэтому неудивительно, что финансовые сделки по продаже органов почти неизбежно означают, что именно деньги, а не медицинская необходимость решают, какой именно пациент получит тот или иной орган. Крайне трудно управлять данной ситуацией. Следовательно, любые процедуры, которые разрешены в этой области, должны непосредственно выполняться на основе строгих рекомендаций по защите живых доноров от всех форм эксплуатации [5, c .53].
1.4. Этические проблемы пересадки органов от трупа
В Российской Федерации действует презумпция согласия на изъятие тканей и органов, то есть закон допускает взятие органов и тканей у трупа, если же умерший или его родственники на это не выразили своего несогласия.
В процессе обсуждения этических вопросов пересадки органов необходимо разделять интересы трансплантационных и реанимационных бригад одного и того же медицинского учреждения: действия первых направлены на спасение жизни одного пациента, а вторых – на возвращение жизни другому умирающему [4, c .187].
В процессе трансплантации органов от трупов возникают морально-этические проблемы, которые связаны с процедурой забора органов и со справедливым распределением дефицитных ресурсов трансплантологии между потенциальными реципиентами.
В вопросе кому принадлежат органы трупа используются 3 подхода:
1. Принцип информированного согласия.
2. Принцип презумпции согласия.
3. Принцип рутинного забора органов.
В нашей стране, принцип рутинного забора органов, пригодных для трансплантации у трупов, долгое время оставался основным типом решения данного вопроса. Власти при этом могут по собственному желанию распоряжаться телом умершего. В данном случае реализуется установка утилитарной этики, согласно которой действие морально оправданно, если оно производит наибольшее количество блага для наибольшего количества людей. При этом нарушается право человека распоряжаться своим телом и затрагиваются моральные ценности семьи покойного, в ряде случаев нанося родственникам дополнительную моральную травму [7, c . 310].
Принцип презумпции согласия. Подобный тип забора органов заложен в современное российское законодательство. При этом констатируется отсутствие отказа от подобной манипуляции. Из-за распространенной в России правовой безграмотности, этим правом пользуются редко. Люди весьма критично относятся к трансплантологии из-за отсутствия широкой системы позитивной информации о трансплантологии, а также обилию негативных публикаций в средствах массовой информации и других изданиях.
Информированное согласие – это прижизненное распоряжение донора или же согласие его членов семьи после его смерти. Данный тип забора органов используется в ряде развитых стран (Голландия, США, Португалия). В 1968 году в США был принят закон об анатомическом даре. Дар выражался в виде устного изъявления воли или при помощи заполнений специальной донорской карты [9, c .227].
Важной проблемой трансплантологии считается нехватка полноценных донорских органов. Во многих странах распределение донорских ресурсов идет по принципу равноправия. При равных условиях предпочтение будет отдаваться реципиенту, у которого прогнозируется лучший эффект трансплантации.
1.5. Этические аспекты детской трансплантологии
Во всем мире остро стоит проблема пересадки донорских органов детям. Каждый год в США от 40% до 70% детей умирают из листов ожидания до того, как им становятся доступны подходящие по размерам органы. Из пяти тысячи россиян, которые ежегодно нуждаются в операциях по пересадке органов, 30% из них – это дети.
На сегодняшний день актуален вопрос о возможности пересадки детям таких органов, как печень, сердце, почки, комплекс сердце-легкие.
В России, при рассмотрении ситуации в детской трансплантации, следует обратить внимание на 2 позиции:
1. Что собой представляет детская трансплантация в нашей стране?
2. Нововведения и ближайшие планы Минздравосоцразвития по преодолению недостатков и развитию существующей ныне отечественной системе детской трансплантации [5, c .53].
В нашей стране, на сегодняшний день, источниками органов, разрешенными законом для пересадки детям (пациенты до 18 лет):
1. Взрослые умершие доноры (неродственные).
Органы для пересадки: печень, почки.
2. Взрослые живые родственные доноры (один из родителей).
Органы для пересадки: печень (ее доля), почки.
3. Операции, которые осуществляются за рубежом на платной основе.
Органы для пересадки: комплекс сердце-легкие, сердце, другие органы.
На сегодняшний день, к запрещенным отечественным законом о трансплантации источникам органов для пересадки детям считаются:
1. Детское посмертное донорство.
Органы для пересадки: сердце, а также другие органы.
2. Взрослые живые неродственные доноры.
Органы для пересадки: часть печени, почки [9, c .227].
Как ни в одной другой медико-биологической науке, в трансплантологии необходимо создание этических правил и соответствующего законодательного (юридического) регулирования процесса пересадки биологического материала.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
2. Готье С.В. Трансплантология и искусственные органы / С.В. Готье. – Москва: Лаборатория знаний, 2018. – 304 с.
3. Готье С.В. Трансплантация органов: сердце, печень, почка / С.В. Готье. – Москва: Лаборатория знаний, 2019. – 122 с.
4. Капитонова Е.А., Романовская О.В., Романовский Г.Б. Правовое регулирование трансплантологии / Е.А. Капитонова, О.В. Романовская, Г.Б. Романовский. – Москва: Проспект, 2016. – 187 с.
5. Поспелова С.И. Правовые основы донорства с целью трансплантации органов и тканей человека в Российской Федерации // Вестник Российского государственного медицинского университета. — М., 2006. — № 6 (53).
6. Прутин М.В. Трансплантация: современные проблемы и пути их решения / М. В. Прутин, Т. В. Серба // Молодой ученый. — 2020. — № 21 (311). – с. 597-599.
7. Хубутий М.Ш. Трансплантология / М.Ш. Хубутий. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2016. – 310 с.
8. Шевченко О.П. Трансплантология и искусственные органы / О.П. Шевченко. – Москва: Лаборатория знаний, 2018. – 112 с.
9. Шумакова В.И. Трансплантология / В.И. Шумакова. – Москва: МИА, 2006. – 227 с.
Одно из важных направлений современной медицины - создание искусственных органов. Искусственные органы - это созданные человеком органы - имплантаты, которые могут заменить настоящие органы тела.
В наши дни актуальна практика выращивания искусственных органов, мнения людей в этой области расходятся в конечном решении. Некоторые люди считают что такие технологии являются опасными и их необходимо дорабатывать перед тем как давать ими пользоваться всем людям, другие скажут что выращивание органов уже достаточно изучено и проработано, такие люди считаю что это новый шаг в развитии человека.
Из всех точек зрения по этой теме можно задать еще больше вопросов для самого себя. Я помогу дать ответ что такое искусственно выращенный орган, как его выращивают и стоит ли он внимания. Что же, приступим к изучению этого вопроса, разберем технологию роста, после кратко углубимся в историю, найдем все плюсы и минусы таких органов и завершим выводом по этому вопросу.
Выращивание искусственных органов.
Органы могут выращиваться искусственно как в теле человека, так и вне организма. В ряде случаев имеется возможность выращивать орган из клеток того человека, которому его собираются трансплантировать. Разработан ряд методов выращивания биологических органов, например, с помощью специальных приборов, работающих по принципу 3D принтера.
Для выращивания органа необходимы в первую стволовые клетки, это те клетки которые еще не определились какая у них роль в организме и зависимо от дозировки цитокина и структуры матрикса стволовая клетка может определить кем она является.
Матриксы играют роль почвы для будущего органа и являются его основой.
Сначала из матриксов делают основу похожую на будущий орган, на эту основу будто нанизывают стволовые клетки. В процессе используются полезные вещества которые играют роль удобрения в процессе. После вводятся капилляры с кровью, такой процесс называют васкуляризацией.
К рассматриваемому направлению можно отнести предложение о возможности выращивания, для замены поврежденного тела человека с сохранившимся мозгом, самостоятельно развивающегося организма, клона - “растения” (с отключенной способностью мыслить).
Сегодня умеют выращивать практически все что только необходимо: кожа, хрящи, кости, кожа, внутренние органы, кровеносные сосуды и самое главное нервная ткань мозга. Раньше считалось что нервную клетку нельзя восстановить, но как оказалось это не так, впервые открыл такое явление ученый Энтони Атала, признанный Врачом года-2011, глава лаборатории в Институте регенеративной медицины Вейк Сити (США). Именно под его руководством 12 лет назад был создан первый искусственный орган – мочевой пузырь. Позже он вспоминал свои слова:
История развития выращивания искусственных органов
1925 год - это год, когда С. Брюхоненко и С. Чечулин (советские ученые) провели опыт со стационарным аппаратом, способным заменить сердце. Вывод из этого опыта состоял в следующем: голова собаки, отделённая от туловища, но подключенная к донорским лёгким и новому аппарату способна сохранять жизнеспособность в течение нескольких часов, оставаясь в сознании и даже употребляя пищу. 1925 год принято считать началом отсчета в истории разработок искусственных органов.
В 1936 году ученый С. Брюхоненко самостоятельно разрабатывает оксигенатор - аппарат заменяющий функцию легких. В этот момент появилась теоретическая возможность, что теперь можно поддерживать полную жизнеспособность отделенных голов животных до нескольких суток. Но на практике подтвердить эту теорию не удалось. Было выявлено много недостатков оборудования: разрушение эритроцитов, наполнение крови пузырьками, тромбы, высокий риск заражения. Из-за этого первое применение подобного оборудования затягивается на 17-20 лет.
Начало 1937 года - В. Демихов кустарно изготавливает первый образец имплантируемого сердца и испытывает его на собаке. Но низкие технические характеристики нового прибора позволяют непрерывно использовать его в течение лишь полутора часов, после чего собака погибает.
1943 год - Нидерландский ученый В. Кольфф разрабатывает первый аппарат гемодиализа, то есть, первую искусственную почку. Через год он уже применяет аппарат во врачебной практике, в течение 11 часов поддерживая жизнь пациентки с крайней степенью почечной недостаточности.
1953 год - Дж. Гиббон, ученый из Соединенных штатов, при операции на человеческом сердце впервые успешно применяет искусственные стационарные сердце и лёгкие. Начиная с этого времени, стационарные аппараты искусственного кровообращения становятся неотъемлемой частью кардиохирургии.
Плюсы искусственных органов
1 Искусственные органы можно будет заменять больные или поврежденные органы, тем самым, обеспечивая хворого пациента возможность вести здоровую и нормальную жизнь.
2 Искусственные органы может удовлетворить огромный спрос на здоровые донорские органы. Существует огромный список пациентов, которые нуждаются в срочной здоровые органы, но не можете найти подходящий донор.
3 Главная проблема в виде отторжения органа может быть решена за счет искусственных органов. В качестве искусственных органов создаются путем взятия стволовых клеток одного и того же лица и того же органа, то возможность отказа существенно снижается.
4 С помощью регенеративной медицины и искусственных органов терапии, ожоговых даже можете иметь новую кожу.
5 Время, необходимое, чтобы создать или вырастить искусственный орган является меньшей, чем период ожидания на поиск подходящего донорского органа которого совпадает с телом получателя прекрасно.
Минусы искусственных органов
1 Серьезной проблемой является возможное наличие болезни в основе ткани, которая используется для создания органа. Иногда, даже иностранным ткани тела используется для регенерации или восстановления органов. В таких случаях существует вероятность того, что ткани уже инфицированы другими заболеваниями.
2 Общая стоимость выращивания и пересадки искусственного органа, является запредельной, и, следовательно, ограничивает область его применения для широкой публики.
3 Есть высокие шансы на отказ органов, и организм даже может занять некоторое время, чтобы адаптироваться к новому органу. Как организм реагирует на новый орган может варьироваться от человека к человеку. Если есть проблемы с функционирование органов, вам может потребоваться перейти на пересадку.
4 Есть некоторые этические проблемы, связанные с искусственным органам. Есть вероятность, что люди могут злоупотреблять возможностью искусственного органа. В случае с курением, человек не может серьезно относиться к последствиям, и перейти на искусственное орган терапию вместо того, чтобы избегать никотина.
Из всего сказанного выше я убедился что искусственные органы сложный объект для дачи одного верного решения. Каждый будет относиться по своему к этой теме, но я считаю что такая прекрасная возможность как самостоятельное выращивание органа для пересадки другому человеку это настоящий прорыв в развитии, новые возможности и варианты решения разных проблем. Каждый решит сам для себя, нужны ли они ему эти органы, но я уверен, что если они вдруг понадобятся человеку, он явно будет рад тому что сможет получить его в краткие сроки. Нет необходимости ждать донора, наука позволяет вам вырастить себе свой орган и это чудесная возможность. Но у всех чудес есть свои нюансы, так и тут, остаются некоторые пробелы в процессе выращивания, остаются риски, цена выращивания такого органа крайне велика для обычного человека. Все эти проблемы будут решены не скоро, но наука держится на людях, чем больше будет умных людей, тем быстрее будут находиться решения новым и старым проблемам сегодняшнего дня.
И так медицина не стоит на месте, она развивается и в скором будущем созданные искусственные органы смогут полностью заменить больные органы человека. Следовательно продолжительность жизни станет выше. Люди смогут гораздо легче переносить некоторые болезни, такие как рак. Поэтому я смело заявляю, это не конец, не середина, а только начало в истории развития медицины человеком.
Демихов В.П. (1960), Пересадка жизненно важных органов в эксперименте. — М.: Медгиз
В статье авторы рассматривают виды, основные проблемы трансплантации и современные методы их решения.
Ключевые слова: трансплантация, трансплантат, органы и ткани, иммунные реакции, биопечать.
В зависимости от происхождения пересаживаемых тканей различают 4 типа трансплантации. В случае если донором и реципиентом является один и тот же человек, имеет место аутотрансплантация. Данный вид применим в пластических операциях (пересадка жировой ткани для разглаживания морщин и выравнивания контуров лица), стоматологии (восстановлении утраченного зуба), ортопедии (использование костного трансплантата), переливании собственной крови больного при кровотечении или перед операцией, на случай возникновения необходимости переливания в момент оперативного вмешательства. Значительным преимуществом данного вида является отсутствие тканевой несовместимости, благодаря чему трансплантат не подвергается иммунной реакции [2]. Другой вид — аллотрансплантация — пересадка тканей или органа от особи того же вида, что и реципиент. Применим при приживлении донорской почки, костного мозга, зубов, мягких тканей, крови и её компонентов; Реже применяется при пересадке B- клеток островков Лангерганса поджелудочной железы, что является необходимым реципиенту, больному сахарным диабетом, гепатоцитов при острой печеночной недостаточности, тканей головного мозга. При гетеротрансплантации донор и реципиент — это представители разных видов одного рода. Данный вид не нашёл широкого применения, однако были попытки пересадки яичников, семенников, селезёнки и других органов с целью стимуляции омоложения. Ксенотрансплантация — приживление, при котором донор и реципиент относятся к разным отрядам. На данный момент широко используют при замене роговицы глаза человека на роговицу свиньи.
Однако на данный момент существует большое количество проблем, с которыми сталкиваются врачи при трансплантации. Аутотрансплантация, к сожалению, не может обеспечить человека всеми необходимыми органами. В случае нарушения работы жизненно важных органов возникает необходимость в аллотрансплантации. В такой ситуации мы сталкиваемся с одной из главных проблем трансплантации — необходимо подобрать донора, который будет максимально совместим с реципиентом и будет соответствовать всем требованиям. Основными критериями при подборе являются группа крови донора и реципиента, соответствие иммунных генов, роста, веса, возраста и пола, отсутствие у донора трансмиссивных инфекций: сифилиса, ВИЧ, гепатита В и С [3]. В случае неверного иммунологического подбора возникает тканевая несовместимость — иммунная реакция организма на трансплантат, что приведет к отторжению пересаженного органа или ткани и его гибели. В ее основе лежат защитные реакции, которые могут привести к гибели трансплантата через несколько дней или недель после пересадки. В связи с этим возникает необходимость подавление иммунитета с помощью физических факторов или химических веществ — использование иммунодепрессантов [4]. Это могут быть гормональные и химиотерапевтические препараты, рентгеновское излучение, удаление у реципиента лимфоидных органов, ответственных за иммунные реакции (тимус, селезенка, лимфатические узлы данного этого региона). Для того чтобы избежать отторжения в течение всей жизни реципиент должен применять иммунноподавляющие препараты.
Другой проблемой является сложность подготовки донора и реципиента к операции, в частности очистка крови, и проведение постоперационной терапии и реабилитации, имеющих важное значение в приживлении органа.
Значительной проблемой остается наличие противопоказаний к трансплантации у реципиента. К ним можно отнести онкологических больных, поскольку после радикального лечения опухоли должно пройти не менее двух лет. Или, например, при пересадке почки, противопоказание могут послужить воспалительные процессы, способствующие активации иммунитета.
Однако не только эти проблемы препятствуют активной пересадке органов и тканей. Такого рода операции являются дорогостоящими, поэтому доступны не всем. Не менее важным является нехватка донорских органов. Наилучшие результаты достигаются при трансплантации от живых доноров, но не все нуждающиеся имеют более молодых кровных родственников, способных без риска для здоровья отдать орган. [1] Ждать донорский орган, например почку, можно от нескольких дней до нескольких лет. Во всем мире в листе ожидания донорских органов стоят сотни тысяч людей. Кроме того, наблюдается тенденция снижения числа доноров и увеличения числа нуждающихся в донорских органах.
Данная проблема частично решена благодаря современным технологиям. Развитие науки и техники позволяют создавать новые и абсолютно идентичные клеткам реципиента по антигенному составу ткани и органы. Это легло в основу биопринтинга — активно развивающегося направления регенеративной медицины, сходного по своему функционированию с технологией 3-D печати. Данная технология позволяет печатать простые ткани, например кровеносные и лимфатические сосуды. Объемная модель получается за счет послойного наращивания так называемых биочернил, в состав которых входят живые клетки. Основу данного материала создают гидрогели (богатые водой молекулы), которые смешиваются с клетками реципиента или донора и химическими веществами, способствующими размножению этих клеток. Получаются тканевые сфероиды. Предпочтительнее использовать стволовые клетки жировой ткани пациента, что связано с простотой их получения и возможностью извлечения большого количества за одну процедуру липосакции. Кроме того, они легко дифференцируются в гладкую мышечную ткань, а созданные из сфероидов структуры способны к сокращению. Рост, размножение и развитие клеток происходит в жестких условиях, обеспечиваемых биореакторами. Далее применяют микроэкструзионную печать (это наиболее популярный метод). Биочернила загружают в емкость принтера, затем пропускают через круглое сопло экструдера или печатающей головки. На выходе получаем тонкую нить — филамент, который наносится на плоскую поверхность или в жидкую среду в порядке, определенном компьютерным изображением. Далее необходимо время для стабилизации, затвердевания полученной структуры. Если процесс проходит успешно, то клетки структуры начинают вести себя так же, как и клетки заданной ткани. На данный момент были проведены успешные исследования по трансплантации менисков, мочевого пузыря и регенерации нервов при пересадке ткани у крыс; были созданы искусственные легкие, кожа, хрящи и полифункциональные почки, печень и сердце. Однако на данном этапе наибольшее затруднение вызывает обеспечение полученного органа кислородом и питательными веществами. Сейчас ведутся разработки технологий по встраиванию кровеносных сосудов в полученные ткани органа. Поскольку на данный момент это невозможно, наилучшие результаты были достигнуты в печати плоских и полых клеточных структур. Несмотря на то, что сейчас данные технологии не используются на людях и являются объектом исследовательских лабораторий, а не клиник, уже сейчас можно считать технологии биопринтинга будущим медицины.
Таким образом, трансплантация — очень важная часть лечения людей с поврежденными или функционально неполноценными органами или тканями. Существует несколько видов пересадки, наиболее успешным из которых является аутотрансплантация. При использовании других видов мы сталкиваемся с необходимостью тщательного подбора доноров для обеспечения наилучшей иммунной совместимости. После проведения трансплантации, для подавления иммунитета, реципиент должен принимать иммунодепрессанты, в противном случае произойдет отторжение трансплантата (это может произойти и при неправильном подборе донора). Основной проблемой является недостаток донорских органов. Ее решают, создавая искусственные органы, в том числе при помощи биопечати. Однако, пока этот метод находится в стадии разработки и усовершенствования, применяют донорские органы, не только от живых людей, но и от трупов. В настоящее время посмертное донорство органов и тканей — единственная возможность обеспечить трансплантатом большое количество пациентов, нуждающихся в трансплантации.
Основные термины (генерируются автоматически): орган, реципиент, вид, ткань, трансплантация, донор, клетка реципиента, необходимость, подавление иммунитета, тканевая несовместимость.
Читайте также: