По типу доноров
В зависимости от взаимоотношения
между донором и реципиентом выделяют
следующие виды трансплантаций.
Аутотрансплантация
- пересадка органа в пределах
одного организма (донор и реципиент -
одно и то же лицо). Например, у пациента
поражено устье почечной артерии, обычная
реконструкция невозможна, а наложение
обходных шунтов связано с высоким риском
осложнений (при короткой артерии, раннем
её делении, атеросклерозе аорты). Почку
можно удалить, осуществить экстракорпоральную
(иногда микрохирургическую) реконструкцию
артерии и пересадить почку на подвздошные
сосуды.
Изотрансплантация - пересадку осуществляют между
двумя генетически идентичными организмами
(однояйцовыми близнецами). Подобные операции
редки, так как количество однояйцовых
близнецов невелико, кроме того, они часто
страдают схожими хроническими заболеваниями.
Аллотрансплантация (гомотрансплантация) - пересадка
между организмами одного и того же вида
(от человека человеку), имеющими разный
генотип. Это наиболее часто используемый
вид трансплантации. Возможен забор органов
у родственников реципиента, а также у
других людей.
Ксенотрансплантация (гетеротрансплантация) - орган
или ткань пересаживают от представителя
одного вида другому, например, от животного
человеку. Метод получил крайне ограниченное
применение (использование ксенокожи
- кожи свиньи, клеточной культуры β-клеток
поджелудочной железы свиньи).
По месту имплантации
органа
Все трансплантации делят на
два вида: орто- и гетеротопические.
Ортотопическая
трансплантация. Донорский орган имплантируют
на то же место, где находился соответствующий
орган реципиента. Таким образом осуществляют
пересадку сердца, лёгких, печени.
Гетеротопическая
трансплантация. Донорский орган имплантируют
не на место нахождения органа реципиента,
а в другую область. Причём неработающий
орган реципиента может быть удалён, а
может и находиться на своём обычном месте.
Гетеротопическую трансплантацию выполняют
при пересадке почки, органной пересадке
поджелудочной железы. Почку, например,
пересаживают на подвздошные сосуды.
Операции по пересадке органов
достаточно сложны, для них необходимо
специальное оборудование. Но в современной
трансплантологии вопросы технического
выполнения операции, анестезиологического
и реанимационного обеспечения принципиально
решены. Постоянное совершенствование
медицинских технологий в целях трансплантологии
значительно расширило практику трансплантации
и увеличило потребность в донорских органах.
В этой области медицины как ни в одной
другой остро стоят вопросы морально-этического
и правового порядка.
- Роль главного комплекса гистосовместимости в приживлении трансплантата
Система генов тканевой совместимости
человека (Human Leukocyte Antygen - HLA) является одной
из наиболее полиморфных генетических
систем, выполняющей в организме человека
ряд функций. Важнейшими из них являются
генетический контроль иммунного ответа
и поддержание иммунного гомеостаза, нарушение
которых лежит в основе таких патологических
процессов, как аутоиммунные заболевания
и развитие опухолей. Исследование полиморфизма
системы HLA является одним из наиболее
эффективных подходов к изучению структуры
и функции главного комплекса гистосовместимости
человека. Необходимость таких научных
работ обусловлена, в том числе и тем фактом,
что без полного представления о строении
системы генов тканевой совместимости
невозможно успешное развитие клинической
трансплантологии. Особенно это касается
пересадки аллогенного костного мозга.
Обеспечивая регуляцию иммунного
ответа, система HLA (главный комплекс гистосовместимости
человека) осуществляет генетический
контроль взаимодействия всех иммунокомпетентных
клеток организма, распознавание своих
и чужеродных (в том числе измененных собственных)
клеток, запуск и реализацию иммунного
ответа и, в целом, обеспечивает выживание
человека как вида в условиях экзогенной
и эндогенной агрессии. Многообразие указанных
функций обеспечивается особенностями
строения главного комплекса гистосовместимости.
Одна из этих особенностей - экстремальный
аллельный полиморфизм комплекса генов
HLА, являющийся "мощным механизмом вариабельности
и естественного отбора" человека как
вида, - позволяет ему противостоять постоянно
эволюционирующему множеству патогенов.
4. Иммунологические
механизмы тканевой несовместимости.
Пути ее преодоления, трансплантационный
иммунитет
В результате различий по антигенам главного
комплекса гистосовместимости возникает
несовместимость клеток донора с клетками
реципиента. Таким образом, при трансплантации
аллогенных органов и тканей (клеток) необходимо
преодолеть барьер гистонесовместимости.
Каждая здоровая зрелая в иммунологическом
отношении особь способна к иммунному
ответу на тканевые антигены особи с другим
генотипом. Таким образом, тканевая несовместимость
- универсальная биологическая закономерность.
Лишь однояйцевые близнецы и животные
одной чистой линии не разделены барьером
тканевой несовместимости.
Основными, хотя и не единственными, эффекторами
трансплантационного отторжения являются
Т-клетки. Для обычной T-клеточной реакции
на чужеродные белковые антигены необходимо,
чтобы эти антигены были процессированы
с образованием пептидов, а эти последние
презентированы на поверхности антигенпрезентирующих
клеток реципиента в ассоциации с молекулами
HLA.
Серьезной проблемой при клеточной трансплантации
является иммунологическая несовместимость
стволовых клеток донора с тканями реципиента,
которая является причиной отторжения
трансплантируемого материала и реакции
"трансплантат против хозяина" (РТПХ).
Механизм РТПХ заключается в том, что реципиент
не способен отторгнуть иммунокомпетентные
Т-клетки донора, которые в свою очередь
приживляются и начинают реагировать
на различия по антигенам гистосовместимости.
Она может быть острой или хронической.
Одним из благоприятных факторов для возникновения
РТПХ являются иммунодефицитные состояния,
которые нередко вызывают специально,
чтобы обеспечить приживление трансплантируемого
материала. Реакция зависит от генетических
различий между клетками донора и реципиента,
количества донорских клеток и их фенотипа.
В случае острой РТПХ развивается цитотоксическая
клеточная реакция, направленная против
тканей реципиента и приводящая к его
гибели, а при хронической РТПХ происходит
поликлональная стимуляция В-лимфоцитов
реципиента, при которой наблюдается увеличение
количества клеток селезенки.
По некоторым данным существует еще и
временная несовместимость между трансплантируемым
материалом и организмом реципиента. Пациенту
могут не подойти клетки, взятые у него
несколько лет назад.
Следует заметить, что организм - это
функциональная система. На протяжении
всей жизни его клетки подвергаются изменениям,
обусловленными как внешними, так и внутренними
факторами, которые впоследствии выражаются
в их антигенной структуре.
Важно отметить, что у человека судьба
трансплантата определяется различиями
по 3 основным системам аллоантигенов:
антигенам групп крови ABO, групповым антигенам
Р и лейкоцитарным антигенам HLA.
Для успешных пересадок органов и тканей,
переливаний крови и клеток костного мозга
очень важно снизить до минимума величину
этого несходства путём подбора совместимого
донора.
Преодоление несовместимости
тканей и органов проводят по трем основным
направлениям:
1. Подбор донора и реципиента
по изосерологической свойствами. Но
сочетаемые пары наблюдаются один раз
в несколько десятков тысяч человек, что
затрудняет выбор.
2. Изменения иммунобиологической
реакции реципиента на трансплантат.
Надо помнить, что подавление
защитной иммунной реакции приводят
к ослаблению и гибели трансплантата
от простейшей инфекции, например,
гриппа. Были попытки облучать
реципиента, однако реакция отторжения
не наблюдалась лишь при дозы,
вызывала лучевую болезнь. Применение
различных химических, биологических
и гормональных (стероидных) гормонов
не влечет нужного эффекта, они только
продлевают срок жизни трансплантата,
не обеспечивая его приживления.
3. Влияние различных факторов
на трансплантат вызывает ослабление
обратной реакции соответствующего
организма и снижает его антигенные
свойства. Пересадка малодифференцированных
ткани (роговица, кость, хрящ, фасции) происходит
лучше, чем пересадка сложных
тканей с интенсивным обменом
веществ. Было применено много
средств для уменьшения антигенных свойств
трансплантатов (облучение, действия различных
химических веществ и т.п.), но лучшие результаты
были получены при применении метода лиофильной
сушки. Отмечается, что ткани, которые
взяты от трупов (находящихся в стадии
«переживание »), имеют менее выраженные
свойства, и это дает лучшие результаты.
Тем же время лучше приживаются органы,
полученные от живого донора.
Трансплантационный иммунитет — это
своеобразная иммунная реакция организма,
которая направлена против трансплантатов
(чужеродных тканей). Обладая знаниями
механизмов трансплантационного иммунитета,
можно достаточно легко решить важнейшие
проблемы медицины, касающиеся пересадки
органов и тканей.
Практика показывает, что трансплантационная
хирургия в состоянии провести практически
любую операцию, которая касается пересадки
органов и тканей (например, сердца, легких,
печени, почек). Но следует отметить, что
успех операции зависит от иммунологической
совместимости тканей.
Учитывая то, что в составе чужеродных
тканей и клеток содержатся генетически
чуждые для организма антигены, не всегда
трансплантат приживается, что вызывает
ряд проблем для «больного». К сожалению,
пока нет эффективного способа решения
существующей проблемы.
На сегодняшний день практически невозможно
подобрать донора, который по антигенам
HLA был бы полностью совместимый с реципиентом.
Необходимо прекрасно понимать, что число
комбинаций, составленных из 100 антигенов
конкретного семейства, чрезвычайно велико.
Специалисты утверждают, что вероятность
найти донора, который полностью будет
совместим с тканями и клетками пациента,
составляет от 1:1000 до 1:1 000 000 (все зависит
от распространенности конкретного антигена
HLA).
Главная роль в трансплантационном иммунитете
принадлежит клеточной реакции, суть которой
заключается в миграции Т-лимфоцитов в
пересаженную ткань, а затем эти лимфоциты
оказывают цитолитическое действие на
клетки трансплантата (результат – гибель
клеток).
А дальше идет отторжение трансплантата:
наблюдается сложный процесс, суть которого
состоит в том, что погибшие клетки трансплантата
фагоцитируются макрофагами. Медики выделяют
две фазы механизма иммунного отторжения.
Первая фаза характеризуется скапливанием
вокруг трансплантата лимфоцитов, макрофагов,
плазмоцитов. Во второй фазе уже происходит
деструкция клеток трансплантата, различные
воспалительные процессы, тромбоз кровеносных
сосудов. Все это вызывает нарушение питания
трансплантата и его быструю гибель.
Основное правило медицины
гласит: трансплантат приживается лишь тогда,
когда он не отличается по антигенам от
реципиента, отторгается – если есть отличие.
5. Организационные
основы клинической трансплантологии
Рассматривая клиническую трансплантологию
как медико-биологическую науку, следует
подчеркнуть, что это, прежде всего, раздел
хирургии. Больные, находящиеся на излечении
в учреждениях хирургического профиля,
получают дополнительный вид помощи, состоящий
в трансплантации тканей и органов. Трансплантация
тканей и органов осуществляется методами
оперативного вмешательства. Однако из
этого вовсе не вытекает, что клиническая
трансплантология включает в себя одни
только приемы хирургической науки и хирургического
мастерства.
История пересадок органов
свидетельствует о том, что клиническая
трансплантология стала на научный путь
своего развития не только в связи с успехами
хирургии. Ее научное направление в значительной
степени определилось в связи с развитием
и достижениями дисциплин медико-биологического
профиля.
Современная клиническая трансплантология,
базирующаяся на успехах хирургии, имеет
разностороннюю и постоянную связь со
многими медицинскими и биологическими
дисциплинами: гематологией, общей биологией,
иммунологией, биохимией, биофизикой и
другими.
В основе лежит совместная работа
многих специалистов: хирургов, биологов,
гематологов, биохимиков, инженеров и
физиков. Эти специалисты объединяются
в разрешении важнейших клинических проблем:
заготовки, консервирования и трансплантации
тканей и органов. Поэтому в клинической
практике повседневно применяются хирургические,
серологические, биохимические, гистологические,
а также инструментальные и лабораторные
методы.
Основу клинической трансплантологии
составляют восстановительные операции,
при которых осуществляется пересадка
тканей и органов. Такие операции крайне
целесообразны у той категорий больных,
которые перенесли различные патологические
процессы (травмы, воспаления, новообразования,
дистрофии, врожденные уродства). Иногда
вследствие этих патологических процессов
погибает комплекс тканей или весь орган.
Тогда и возникает необходимость произвести
больному человеку «капитальный ремонт»,
используя для этой цели консервированные
ткани и органы как «запасные детали»
Хирург-клиницист, производя трансплантацию
чужеродных органов и тканей, выполняет
лечебное мероприятие, которое является
разновидностью заместительной, или стимулирующей
терапии.