Трансплантация

Трансплантацией называется пересадка тканей или органов с одного места на другое или в другой организм. Пересадку тканей в том же организме называют ауто-трансплантацией, пересадку тканей от одного организма другому того же вида-аллотрансплантацией, а организму другого вида-ксенотрансплантацией.

Цели трансплантации разнообразны. Ее применяют для заполнения дефектов тканей. Пересадку кожного лоскута для замещения дефекта тканей (например, ушной раковины, носа, языка) производят обычно при помощи филатовского стебля.

Аутотрансплантация осуществляется значительно успешнее, чем все другие виды пластики. Пересадка лоскутов кожи не встречает серьезных затруднений. В клинике нередко применяется аутотрансплантация костной ткани. Однако кость, даже временно лишенная кровообращения, при такой трансплантации обычно служит лишь каркасом для развития регенерации. В эксперименте, сшивая кровеносные сосуды, удается пересаживать с одного места на другое почки и иные органы. Однако такие операции удаются только в том случае, если нарушение кровотока было минимальным. Так, например, в эксперименте на собаках многим исследователям удалось провести реплантацию конечности, т. е. приживить ампутированную конечность. Но, если перерыв кровообращения был более 3 ч, то, как правило, собаки после операции погибали. Установлено, что в отделенной от тела конечности вследствие нарушения обмена веществ образуются токсические продукты. После восстановления кровообращения эти продукты, поступающие в общий ток крови, вызывают тяжелую интоксикацию, нередко заканчивающуюся гибелью животного. Кроме того, возникает нарушение свертывания крови, образуются сгустки крови, что грозит развитием тромбоэмболии. Это также может быть причиной внезапной смерти.

В связи с этим только после публикации материалов об успешных операциях по пересадке конечностей, консервированных охлаждением в течение более 1 сут, в клиниках разных стран начали делать реплантации конечностей. К началу 1981 г. уже было известно около 500 клинических реплантаций конечности. Однако эти операции очень сложны, в связи с чем только около половины проведенных реплантаций оказались удачными.

При алло- и ксенотрансплантации добиться приживления ткани значительно труднее из-за их индивидуальной специфичности. Иммунный ответ организма на алло- и ксенотрансплантацию вызывает гибель (отторжение) трансплантатов. Иммунная система немедленно определяет появление в организме генетически чужеродной ткани. Реакция несовместимости проявляется через 1-2 нед после пересадки ткани. Происходит инфильтрация трансплантата макрофагами, а затем лимфоцитами. В сосудах трансплантата появляются тромбы, прекращается его кровоснабжение и наступает гибель. Так происходит в случае пересадки органов при восстановлении в них кровообращения по сшитым сосудам. При пересадке тканевого трансплантата, например лоскута кожи, вслед за тромбозом сосудов вокруг трансплантата формируется демаркационная зона, а затем происходит отторжение трансплантата.

Пути преодоления несовместимости тканей можно разделить на три группы.

1. Подбор генетически близких донора и реципиента - сложная и трудоемкая задача. Тканевая специфичность связана с наличием ряда генов, контролирующих синтез антигенов. В 1967 г. французский ученый Доссе описал часть системы, обеспечивающую тканевую специфичность человека, состоящую из 14 антигенов. В целом эта система значительно сложнее. Даже у родителей и детей, у братьев и сестер ткани генетически отличаются друг от друга. Лишь у однояйцевых близнецов генетический состав хромосом одинаков.

Генетический подбор производят, учитывая, что антигены, определяющие групповую принадлежность крови, являются сильными антигенами. Одним из условий успешной пересадки органов считается совместимость по группам крови. В экспериментах установлено, что лейкоциты имеют весь набор трансплантационных антигенов тканей организма. Для определения антигенов, содержащихся в лейкоцитах крови человека, созданы специальные наборы (панели) сывороток, включающих лейкоцитарные антитела. Лейкоциты донора смешивают с каждым образцом сыворотки. Реакцию антиген - антитело определяют по склеиванию лейкоцитов, или агглютинации. Таким же образом определяют набор антигенов у реципиентов. На каждого реципиента готовят карты его лейкоцитарных антигенов. Сравнивая карты лейкоцитарных антигенов больных (реципиентов) с картами возможных доноров, можно найти генетически более близкие пары. Облегчает выбор международная система подбора донора. Эта система сейчас обеспечивает подбор доноров для пересадки почки. В крупных клиниках находятся больные, нуждающиеся в пересадке почек. Если в какой-либо стране (городе) появляется пригодная для трансплантации почка, то, сообщив во все клиники ее антигенную карту, можно из большого числа больных подобрать наиболее подходящего реципиента. В этих случаях пересаженные ткани или органы отторгаются не так бурно и в более поздние сроки, а с помощью дополнительных медикаментозных воздействий можно добиться стойкого приживления трансплантата.

2. Подавление трансплантационного иммунитета производят различными биологическими, физическими и химическими методами.

Из биологических методов подавления несовместимости тканей нашел практическое применение метод использования антилимфоцитарной сыворотки (АЛС). Предполагают, что АЛС обволакивает лимфоциты и препятствует их контакту с антигенами трансплантата, т. е. как бы ослепляет лимфоциты. Однако это пока недостаточно надежный метод, иногда вызывающий различные осложнения.

К физическим способам иммунодепрессии относится воздействие ионизирующего, в частности рентгеновского, облучения. К облучению чувствительны молодые и незрелые лимфоидные клетки, вследствие чего происходят опустошение центров размножения лимфоидных образований и ослабление иммунной защиты организма. Для создания толерантности необходимы такие большие дозы облучения, которые могут вызвать гибель экспериментальных животных раньше, чем создастся толерантность. Вследствие этого метод воздействия ионизирующим облучением для практических целей оказался опасным, малопригодным. Однако как вспомогательный метод в сочетании с другими он применяется в виде дробных облучений небольшими дозами.

К химическим способам иммунодепресии относится введение большого числа разнообразных препаратов. Широко применяются в практике трансплантаций антиметаболиты нуклеиновых кислот-имуран и 6-мер-каптопурин, антагонист фолиевой кислоты, аминоптерин и другие антивитамины. Эти препараты тормозят синтез нуклеиновых кислот и, следовательно, задерживают пролиферацию клеток, тем самым угнетая иммунные реакции. Хороший эффект дают препараты, оказывающие цитостатическое действие: азосерин, колхицин, акриномицин, а также кортикостероиды - кортизон, преднизолон. Однако все эти препараты в дозах, необходимых для создания толерантности, токсичны; они имеют значение как вспомогательные средства.

В клинических условиях более распространены комбинированные способы преодоления несовместимости - сочетание генетического подбора донора и реципиента с биологическими (АЛС), физическими и химическими методами подавления иммунологических реакций. Однако все способы имму но депрессии неспецифичны и, угнетая трансплантационный иммунитет, делают организм беззащитным и практически неспособным противостоять инфекционным воздействиям.

В последние годы, когда трансплантацию органов стали часто применять в клиниках разных стран, выяснилось, что она может вызывать специфические осложнения. Одним из таких осложнений оказалось повреждение легких, получившее название трансплантационного легкого. В легких появляются множественные очаги, похожие на хроническое воспаление. Имеются данные, позволяющие считать, что это иммунная реакция легочной ткани в ответ на поступление в организм антигенов трансплантата.

Оказалось, что у людей, перенесших трансплантацию органов, чаще возникают злокачественные новообразования. Применяемые методы подавления несовместимости снижают иммунную защиту против чужих тканей и одновременно ослабляют антибластомную резистентность организма. Это способствует возникновению злокачественных опухолей.

Особенно часто развиваются опухоли в пересаженных органах. Так, например, уже описано более 150 случаев лимфосарком пересаженных почек. Лимфосаркома - редко встречающееся злокачественное новообразование. Она появляется через 5-7 лет после пересадки почки. Описан 1 случай лимфосаркомы пересаженного сердца.

3. Воздействие на трансплантат с целью снижения его антигенных свойств применяется главным образом по отношению к тканям. Кожа, замороженная до температуры - 196° С или -260° С, при аллогенной пересадке существует до нескольких месяцев, т. е. значительно дольше, чем свежие кожные аллотрансплантаты.

Костные аллотрансплантаты после консервации замораживанием подвергаются равномерной перестройке. Трансплантат служит каркасом, по которому происходят рост и регенерация тканей реципиента. Трансплантаты из свежей аллокости подвергаются бурному рассасыванию и не замещаются костью. Хорошие результаты получены в 1966 - 1980 гг. при трансплантации кости, консервированной в растворах формалина слабых концентраций (0,5%). Такие трансплантаты равномерно замещаются вновь образованной костью. При консервации в слабых растворах формалина клетки сохраняются в состоянии анабиоза. После трансплантации камбиальные клетки выходят из анабиоза и принимают участие в регенерации. Это ведет к более равномерному и полноценному восстановлению структур пересаженной кости.

В 1981 г. было высказано предположение, что лимфоциты реципиента не распознают трансплантат, консервированный в растворах формалина, в связи с тем, что из него после трансплантации продолжают освобождаться небольшие дозы формалина; они, вступая в реакцию с белками оболочек лимфоцитов, как бы ослепляют их, мешая распознать трансплантат как генетически чужой.

Пересадка отдельных тканей. В практических целях тканевые трансплантаты (кости, хрящи, сухожилия, сосуды, кожа, роговица) применяют главным образом после консервирования. Используют десятки способов консервации (холодом, в антибиотиках, в пластмассе и т. д.). Однако наиболее распространенным методом консервации является замораживание. Чаще всего применяют замораживание до -25 - 30°С, несколько реже до -75°С. Однако лучшие результаты консервации в экспериментах получены при замораживании до -196° С или в слабых растворах формалина (для хряща и сосудов 0,25%, для костей 0,5%).

Трансплантация костной и хрящевой тканей применяется очень широко. Консервация этих тканей в слабых растворах формалина позволила производить трансплантацию даже в инфицированных ранах, при остеомиелитах. Успешно применяется алло- и даже ксенотрансплантация роговицы. Эта операция разработана В. П. Филатовым и широко применяется в офтальмологии.

Иногда проводится аллотрансплантация эндокринных желез: щитовидной железы, яичников, надпочечников и т. д. Применяемая ксенотрансплантация эндокринных желез дает лишь временный терапевтический эффект за счет всасывания гормонов из пересаженного, но погибающего органа и стимуляции деятельности остатков собственных желез организма.

В последние годы начали довольно широко производить трансплантацию клеток костного мозга, консервированного глубоким замораживанием.

Пересадка органов. В 50-х годах появились первые сообщения об успешных пересадках почек. В настоящее время аллотрансплантацию почек весьма широко производят во многих странах, в том числе в СССР. Установлено, что для пересадок лучше брать почки от трупов, а не у родственников. При такой постановке вопроса легче подобрать донора и реципиента генетически близких друг другу.

В настоящее время сделаны уже тысячи операций по пересадке почек с применением метода генетического подбора донора и реципиента и комплексным подавлением реакции несовместимости. Многие из таких пересадок спасли больным жизнь. Однако некоторые операции оказались безуспешными или в связи с тем, что не удалось предотвратить реакции отторжения, или вследствие того, что в пересаженной почке развился такой же патологический процесс, как и в удаленных почках. Тем не менее в последние годы пересадка почек более чем в 80% случаев оказывается успешной.

В декабре 1967 г. в Кейптауне проф. Кристин Барнард сделал первую пересадку сердца от только что погибшей молодой женщины. Пациент прожил лишь 18 дней. В январе 1968 г. К. Барнард произвел вторую пересадку сердца. Больной, зубной врач Филипп Блайберг, прожил с чужим сердцем 1 год 7 мес. После этого во многих странах начали производить пересадки сердца. Однако большинство из оперированных вскоре умерли. Тем не менее к началу 1981 г. несколько человек прожили с пересаженным сердцем более 10 лет. В отношении пересадки печени, фрагментов кишечника, легких пока хороших клинических результатов очень мало.