A szervátültetési műtét kapcsán az orvosok az óra ellen versenyeznek - és az idő nincs az oldalukon.
Az orvosok egy csoportjának először el kell távolítania a szervet a donorról, kesztyűs kezekből álló készletekkel, amelyek koordinálják a szövetek finom lebontását a testből. Az orvosok ezután előkészítik a begyűjtött szervet, hogy szállítsák a vevőjéhez, aki órák távolságra lehet repülővel. Amint a szerv eléri rendeltetési helyét, a transzplantációs művelet végre megkezdődhet; A sebészeknek ismét gyors munkát kell végezniük a beteg biztonságának és a szerv életképességének biztosítása érdekében.
Ez a leírás a szervátültetési műtétet TV-drámának tűnheti, amikor az orvosi személyzet a kórházi folyosókon keresztül spriccel, holttestekkel, amelyek testrészek vannak tele. De az összes rohanás egy olyan kérdést vet fel, amely sokkal fontosabb, mint a TV-show: Meddig lehet egy szerv a testén kívül, és alkalmas marad-e a transzplantációra?
A szervtől függ. Jelenleg az időablak 4 és 36 óra között lehet. De egy nap az orvosok remélik, hogy hetekig képesek lesznek fenntartani a szerveket.
Szervek jégen
Az Egyesült Szervek Megosztása Hálózata (UNOS) szerint 2018-ban csak az Egyesült Államokban több mint 36 500 szervátültetésre került sor. Messze a vesék voltak a leggyakrabban transzplantált szervek, tavaly több mint 21 000 transzplantációra került sor. A következő leggyakrabban átültetett szervek a máj, a szív és a tüdő, ebben a sorrendben, amelyet hasnyálmirigy, bél és többszervi transzplantáció követ.
A legtöbb szervet betakarításuk után "statikus hidegtárolóba" helyezik, ami azt jelenti, hogy a szervet hűvösebb jéggel helyezik el, állítja a Journal of International Medical Research 2019. évi jelentése.
"A hidegkonzerválás eredeti ötlete nagyon hasonlít arra, amikor ételt hűtőszekrénybe helyezzük" - mondta Dr. Mingyao Liu, az Orvostudományi Intézet igazgatója és a torontói egyetem sebészetének, orvosának és élettanának professzora.
Mielőtt egy szervet hűtött tárolóba helyeznék, az orvosok először "tartósító oldattal" öblítsék ki a szövetet, hogy megvédjék a szervet a szélsőséges hideg okozta károsodásoktól - mondta Liu a Live Science-nek.
A testhőmérsékleten a sejtek szivattyúzzák a vegyszereket membránjaikba és azokból annak érdekében, hogy a nátrium alacsony koncentrációját és a kálium magas koncentrációját fenntartsa a sejtben. De a hideg sejtek nem tudnak szivattyúzni hatékonyan. A vegyi anyagok szivárognak át a membránjaikon, és az idő múlásával a szivárgó sejtek felszaporodnak a fölösleges folyadékkal, súlyos károkat okozva. A tartósító oldatok a nátrium- és káliumszint ellenőrzésének fenntartásával segítik késleltetni ezt a károkat. Ezek az oldatok tápanyagokat és antioxidánsokat is tartalmazhatnak a sejtek fenntartásához és gyulladáscsökkentéshez - mondta Liu. Jéggel és hűtővel kombinálva a tartósító oldatok órákban életképesek lehetnek a betakarítás után.
32-39 Fahrenheit (0 és 4 Celsius fok) közötti hőmérsékleten a sejtek metabolizmusa a normál sebesség körülbelül 5% -ára esik, így a szövetek sokkal lassabban égnek át az energiatárolóikon, és kevesebb oxigént igényelnek tevékenységük fenntartásához. Emiatt a szerv lehűtése késlelteti az ischaemia kialakulását, amely állapotban a szövetek megsérülnek vagy diszfunkcionálisak az oxigén hiánya miatt.
A szerv jégre helyezése megszabadítja a sejtek korlátozott energiatárolóit, megakadályozva a káros metabolitok felépülését és a szerv szöveteinek lebontását - állítja a Yale Journal of Biology and Medicine 2018. évi jelentése.
A gyakran átültetett szervek közül a szív leggyorsabban veszíti életképességét, ha hűtőben tárolják - mondta Dr. Brian Lima, a New York-i Manhassetben található North Shore Egyetemi Kórház szívátültetési műtétének igazgatója. Ideális esetben egy szívet ne helyezzen statikus hűtőtárolóban 4-6 óránál tovább - mondta. A 4 órás idő elteltével a szívsejt működése meghibásodni kezd, és drámai módon megnő annak a valószínűsége, hogy a szerv hibásan működik a vevőjében. A szilárd szervátültetésekkel járó "legfélelmetesebb komplikáció" a transzplantációs szervek elégtelensége, amelyet primer graft diszfunkciónak hívnak - mondta Lima.
"A szív… legérzékenyebb a véráramlás hiányára" - mondta Lima. "A vesék viszont nagyon rugalmasak." A begyűjtött vesék 24-36 órán keresztül életképesek maradhatnak hidegen tárolva, hosszabb ideig, mint a többi négy legfontosabb transzplantációs szerv. Dr. James Markmann, a bostoni Massachusetts Általános Kórház átültetési osztályának vezetője szerint a tüdő 6-8 órán keresztül életképes maradhat, mondta Lima, és a máj körülbelül 12 órán át hűtve tárolhatja.
Alternatív módszer
Noha a technika alacsony, a jéghűtő módszer "egyszerű és hatékony módszert kínál a szervek megőrzésére és szállítására", és az 1960-as évek óta széles körben alkalmazzák, állítja Liu, a 2018-as jelentés. De a technika nem hiányzik hátrányaival. Nem csak az, hogy a hűtőben tárolt szervek órák alatt elveszítik életképességüket, hanem az orvosok sem tudják felmérni a lehűtött szervek minőségét - mondta Liu.
Alapvetően egyetlen objektív teszt sem tudja megtudni a klinikusoktól, hogy egy szerv továbbra is működőképes-e, amikor a kérdéses szerv egy hideg hűtőben ül, a sejt anyagcseréje lassítva lelassul. A hűtőtárolás egyik alternatívája azonban lehetővé teszi az orvosok számára, hogy ellenőrizzék a szerveket az átültetés előtt, és ez a lehetőség hamarosan gyakoribbá válhat - mondta a szakértők a Live Science munkatársai szerint.
Ez a alternatív tartósítási módszer, amelyet perfúziónak is neveznek, magában foglalja a betakarított szerv felfüggesztését egy olyan gépbe, amely az oxigén- és tápanyagokban gazdag folyadékot pumpálja a szerv szövetein keresztül, ahogy a szív ezt a testben tenné - áll a Yale folyóirat 2018-as jelentése. . Miközben csatlakozik a géphez, amint a szerv az energiát metabolizálja és hulladékot termel, cukortárolói feltöltődnek, és mérgező metabolitjai kitisztulnak.
Mielőtt a sebészek elfognak egy szervet, a donor szíve egy ideig leállítja az oxigénnel kezelt vér pumpálását a szövetekbe, ami kárt okoz. A szerv perfúziós gépbe helyezése lehetőséget ad a szövet helyreállítására - mondta Markmann. Ezenkívül az orvosok ellenőrizhetik a szervet a rendszerben keringő laktát metabolit szintjének megfigyelésével. A sejtek normál anyagcsere-funkciók során laktátot használnak, tehát "ha a szerv jól működik, a laktátot ki kell üríteni" az idő múlásával - mondta Markmann.
"A laktát a legjobb esetben a testön keresztüli perfúzió nyers anyagcseréjének mértéke", de ez még mindig kiváló intézkedésként szolgál, mint a közel fagyasztott szerv szemhéjainak átültetése előtti átültetés előtt - tette hozzá Lima. A szervtől függően az orvosok a szövet egészségét más mérésekkel is értékelhetik, például az epe termelése a májban.
Lehet-e a perfúzió hosszabb ideig egészségben tartani a szerveket?
Néhány perfúziós rendszerben továbbra is megkövetelik a szerv lehűtését a tartósítási folyamat részeként, ám az elmúlt 20 évben több kutatócsoport úgy döntött, hogy a szervet melegen tartja, és meleg vérrel elárasztja a szöveteket. 68 és 92 F (20 és 33 C) közötti hőmérsékleten az izolált szervek ugyanúgy működnek, mint az emberi testben. Mind a hideg, mind a meleg perfúziós rendszert széles körben használják Ausztráliában és az Egyesült Királyságban, de ezeknek a készülékeknek a nagy része az Egyesült Államokban folytatott klinikai vizsgálatokban marad.
Az Egyesült Államok egyik perfúziós rendszere azonban decemberben elkészítette a címsort az első ilyen típusú szívátültetés részeként. Az észak-karolinai Durhamben lévő Duke University Medical Center orvosai eltávolították a beteg szívét, miután a verte megállt; ezután lényegében "újraélesztették" a szervet egy meleg perfúziós rendszer alkalmazásával - jelentette a CNN. Általában a szívét az agyhalott donoroktól távolítják el, mielőtt a szerv leállna, hogy elkerüljék az ischaemia súlyos károsodásait. Az orvosok korábban "újraélesztették" az Egyesült Államok gyermekkori szívét, de soha nem használták fel a rendszert felnőtt szerven. Azokban az országokban, amelyek évek óta használják a rendszert, az elfogadható szívek donorkészlete körülbelül 30% -ról 40% -ra bővült - mondta Lima.
"Ha ez az Egyesült Államokra utal, akkor nagy, nagy számokról beszélünk" - tette hozzá.
Dr. Jacob Schroder, a Duke Egyetem műtéti asszisztens professzora és az egyik sebész, aki közreműködött a mérföldkőben lévő szívátültetés elvégzésében, elmondta a CNN-nek, hogy a rendszer országos használata "30% -kal növelheti az adományozók körét és az átültetések számát".
Noha a donorkészlet bővülhet, javulna a szervek állapota? Eddig néhány tanulmány közvetlenül hasonlította össze a hűvösebb tárolást a perfúzióval, de anekdotikus szempontból a perfuzált szervek általában jobbnak látszanak.
A Stat News szerint például az egyik vizsgálatban, amelyben a máj perfúziós rendszerét összehasonlították a szokásos hideg tárolással, az orvosok csak 16 perfundált májot vettek ki, szemben a hűtőből származó 32 májral, és a perfundált szervek kevésbé sérültek. Liu elmondta, hogy hasonló tendenciákat figyelt meg a tüdőátültetésekkel kapcsolatos saját munkájában. Liu és munkatársai "ex vivo perfúziós rendszert" fejlesztettek ki a tüdő számára; bevezetése előtt a donor tüdő kevesebb mint 20% -át sikeresen ültették át egyetemi kórházába. A program egy 2018-as jelentés szerint 70% -kal "kiváló eredményekkel" bővítette tevékenységét.
A tüdő általában a perfúziós rendszerhez kapcsolódik 4-6 órán keresztül, de az állati szervekkel végzett kísérleti munka azt sugallja, hogy a perfundált tüdő életképes maradhat 12-18 és akár 36 órán keresztül is - mondta Liu. Hozzátette, hogy egy nap egy szervet hetekig perfundálhattak. Minél hosszabb ideig lehet hagyni a szerveket a rendszeren, annál több időt kell az orvosoknak kijavítani a sérült szövetet. Liu és kollégái most azt vizsgálják, hogy miként lehet gátolni a gyulladást és a sejthalált a perfundált tüdőben. De a jövőben talán a szervek gén- vagy őssejt-terápiával kezelhetők, miközben egy perfúziós géphez kapcsolják - mondta.
Most azonban a legtöbb adományozott szerv még mindig olvadó jéghűtőben fészkelő recipienseinek utazik. Miért?
"Őszintén szólva, az akadály a költségek" - mondta Lima. Egy szerv perfúziós rendszere több ezer dollárba kerülhet, ami nyilvánvalóan meghaladja a standard hűtőszekrény árait - mondta. Mivel kevés tanulmány hasonlította össze a perfúziót a szokásos hűtőtárolással, nincs olyan "földrengést okozó adat", amely meggyőzhetné a kórházat az országos átállásról.
De a Duke szívátültetésének közelmúltbeli sikere miatt Lima elmondta, hogy a perfúzió hamarosan a gondozás színvonalává válhat.
