Хранить не в холодильнике: как продлить жизнь органам вне тела

Время лечит любые раны, если только речь не о трансплантации. Практически любая операция по пересадке органов похожа на телевизионную драму, в которой медицинский персонал бежит по коридорам больницы с холодильниками, заполненными частями тела, ибо счет идет на минуты. Как долго орган может существовать вне тела и оставаться пригодным для трансплантации?
Хранить не в холодильнике: как продлить жизнь органам вне тела

Прежде всего, это зависит от органа. На данный момент временное окно может составлять от четырех часов до полутора суток. Но когда-нибудь врачи надеются, что смогут поддерживать органы в течение нескольких недель. Сегодня донорский орган помещается в так называемое статическое холодильное хранилище, то есть в термос, наполненный льдом. Первоначальная идея сохранения трансплантата в холоде очень похожа на то, когда мы кладем продукты в холодильник. Только перед тем как поместить орган в хранилище, врачи сначала промывают его консервирующим раствором, чтобы защитить от повреждений, вызванных охлаждением.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

При температуре человеческого тела в клетках идет постоянный обмен химических веществ, чтобы поддерживать низкие концентрации натрия и высокие концентрации калия. Холодные клетки не могут эффективно перекачивать этот коктейль. Химические вещества просачиваются через их мембраны, и со временем протекающие клетки набухают от избытка жидкости, получая серьезные повреждения. Наступает ишемия. Консервационные растворы помогают отсрочить этот процесс, контролируют уровень натрия и калия. Растворы также могут содержать питательные вещества и антиоксиданты для поддержания клеток и подавления воспалений.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

При температуре от 0 до 4 градусов по Цельсию клеточный метаболизм падает примерно до 5% от его нормальной скорости, поэтому ткани сжигают свои запасы энергии намного медленнее и требуют меньше кислорода для поддержания активности. Охлаждение органа помогает отсрочить наступление ишемии и предотвращает накопление вредных метаболитов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Среди самых популярных донорских органов сердце теряет жизнеспособность быстрее всего. В идеале его не следует помещать в холодильное хранилище более чем на 4-6 часов. На 4-часовой отметке функция сердечных клеток начинает нарушаться, и вероятность того, что орган у реципиента выйдет из строя, резко возрастает. Недостаточность донорского материала, известная как первичная дисфункция трансплантата, является наиболее опасным осложнением.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

При этом почки могут оставаться жизнеспособными от 24 до 36 часов при хранении в холодильнике, дольше, чем любой из четырех других органов для трансплантации. Легкие могут оставаться жизнеспособными от 6 до 8 часов, а печень может ждать трансплантации около 12 часов. Несмотря на низкую технологичность, метод охлаждения льдом — простой и эффективный способ сохранения и транспортировки органов и широко используется с 1960-х годов. Но методика не лишена недостатков. Во-первых, органы чертовски быстро теряют жизнеспособность, во-вторых, у врачей нет возможности оценить качество трансплантата.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

По сути, никакой объективный тест не может помочь медикам оценить качество органа «из холодильника». Однако, альтернатива холодному хранению есть, и она позволяет проверять органы перед их непосредственной трансплантацией, так и в процессе транспортировки. При перфузии извлеченный орган подключают к аппарату, который перекачивает богатую кислородом и питательными веществами жидкость через ткани трансплантата. По сути, перфузионный аппарат работает как сердце: когда донорский орган подключен к устройству, он перерабатывает энергию и производит отходы, его запасы сахара пополняются, а токсичные метаболиты выводятся из него.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Помещение органа в перфузионный аппарат может дать ткани шанс на восстановление. Кроме того, врачи могут проверить состояние органа, отслеживая уровень лактата, продукта клеточного метаболизма. Лактат — это грубый показатель перфузии, но это хоть что-то по сравнению с наблюдением за почти замороженным органом перед трансплантацией. В зависимости от органа врачи могут также оценить состояние ткани по другим параметрам, например по выработке желчи печенью.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Некоторые системы перфузии по-прежнему требуют охлаждения органа при консервации. В течение последних двадцати лет несколько исследовательских групп поставили ряд экспериментов: они поддерживали орган в тепле и заливали ткани теплой кровью. При температуре от 20 до 33 градусов Цельсия изолированные органы функционируют так же, как и в человеческом теле. Системы холодной и теплой перфузии в настоящее время широко используются в Австралии и Великобритании, но большинство этих устройств все еще проходят клинические испытания.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В конце 2019 года в США была произведена первая в своем роде трансплантация сердца. Врачи из Медицинского центра Университета Дьюка в Дареме, что в Штатах, произвели пересадку сердца, функции тканей которого поддерживались методом теплой перфузии. Врачи утверждают, что использование системы в глобальных масштабах может увеличить пул доноров и количество трансплантаций на 30%.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Хотя донорский пул может расшириться, улучшится ли состояние органов? На данный момент еще слишком мало исследований в которых сравнивают классическое хранение в холодильнике с перфузией. Тем не менее, по данным Stat News, при классическом способе хранении и транспортировки донорскую печень врачи отклонили 32 раза, а печень, подключенную к перфузионному аппарату — 16 раз. Похожая статистика и с с трансплантатами легких. Как правило, легкие остаются подключенными к перфузионной системе в течение 4-6 часов, но экспериментальная работа с органами животных показывает, что подключенные к системе легкие могут оставаться жизнеспособными в течение 12-18, а может быть, даже 36 часов.

Жаль, но пока не все так гладко с инновационным хранением трансплантатов. На данный момент большинство донорских органов по-прежнему отправляются своим получателям в холодильниках с тающим льдом. Зачем? Самым главным препятствием для перфузии является цена: стоимость перфузионной системы для одного органа составляет несколько десятков тысяч долларов, что явно превышает цену стандартного кулера. Да и отсутствие достаточного количества исследований пока что не позволяют активно внедрять перфузионные аппараты. Но главное — направление уже задано, прецедент есть.