Ülejahutamine "muudab organid kauem vastu

Teadlased säilitavad inimese maksa esmakordselt miinus temperatuuril 27 tundi

Tulevikus võiksid doonororganid transportimiseks külmutada - ja püsiksid seega kauem. © Sturti / istock
ettelugemist

Äärmiselt lahe: teadlastel on esimest korda õnnestunud säilitada inimdoonororgaanid temperatuuril, mis on alla nulli. Nad jahutasid maksa kuni miinus nelja kraadini Celsiuse järgi, ilma et kude oleks külmunud. Selle niinimetatud ülijahutuse kaudu elasid maksad kehast väljas kuni 27 tundi. See on kolm korda pikem, kui tavapäraste protseduuride korral tavaliselt võimalik on, nagu meeskond teatab ajakirjas "Nature Biotechnology".

Ägeda organi puudulikkusega või raske kroonilise haigusega inimestele on elundisiirdamine sageli viimane taastumislootus. Kuid doonororganeid on vähe: lisaks elundidoonorluse väikesele arvule piirab pakkumist ka ajafaktor. Näiteks ekstraheeritud maks, neerud ja Co peavad retsipiendil olema keskmiselt üheksa tunni jooksul. Kuna väljaspool keha lagunevad tundlikud rakud ja struktuurid väga kiiresti.

Seetõttu on teadlased otsinud jahedas kastis tavapärasele transpordile temperatuuril neli kraadi Celsiuse järgi, mis võiks pikendada elundite säilimist. Viimasel ajal on keskendutud nn superjahutamisele. Selle meetodi korral jahutatakse elundid miinus temperatuurini, põhjustamata kudedes kahjulike jääkristallide moodustumist. Inspireeritud on looduse põhimõte: isegi mõned loomad saavad tänu sellisele trikkile külma aastaaja üle elada.

Perfusioonimasinas töödeldakse maksasid sarnaselt vereringega ja loputatakse antifriisiga. Massachusettsi üldhaigla

Antifriisi kokteil maksa jaoks

Kuid kuidas see elundites õnnestub? Viis aastat tagasi näitas USA teadlaste meeskond, et roti maksa saab jahutada temperatuurini miinus kuus kraadi. See sai võimalikuks tänu spetsiaalsete antifriiside lisamisele. 200 korda suuremate inimelundite puhul pole seda protseduuri siiski nii lihtne üle kanda. "Mida suurem on maht, seda raskem on vältida jääkristallide teket nullist madalamal temperatuuril, " selgitab Reinier de Vries Bostoni Harvardi meditsiinikoolist.

Kuid temal ja ta kolleegidel on õnnestunud just seda teha: nad on esimest korda inimese maksades ülitäpse jahutamise meetodit edukalt kasutanud. Oma eesmärgi saavutamiseks kohandasid teadlased varem rottidega katsetatud meetodit mitmes punktis. Esiteks optimeerisid nad antifriisilahuse koostist: lisaks külmumisvastasele 3-O-metüül-D-glükoosile ja polüetüleenglükoolile lisasid nad segule trehaloosi ja glütserooli. Need ained koos kaitsevad ja stabiliseerivad rakke ning takistavad jää teket. kuva

Jahutati aeglaselt

Otsustavaks sammuks ühendasid teadlased inimese maksad perfusioonimasinaga, mis varustab elundeid hapniku ja toitainetega, sarnaselt kunstliku vereringega. Selle masinaga toitusid nad järk-järgult säilitusvedelikus, mis jagunes kogu elundis ühtlaselt.

Seejärel jahutati maks aeglaselt temperatuurini miinus neli kraadi. Meeskond tegi kindlaks, et õhuga pole kokkupuudet. Kuna nad olid avastanud, et interaktsioonid õhuga suurendavad elundi pinnal spontaansete kristallide teket. Pärast säilitamist viidi maksad perfusioonimasina abil järk-järgult tagasi toatemperatuurini.

Sulatatud ja funktsionaalne

Kui hästi olid organid protseduuri üle elanud? Tulemused näitasid, et tänu ülijahutusmeetodile elasid maksad kehast välja kuni 27 tundi - kolm korda kauem kui tavalises jahutuskastis tavaliselt. Nagu teadlased teatasid, oli maksafunktsioon pärast hüpotermia protseduuri sama hea kui enne. Kuigi nad pole elundeid siirdanud. Kuid simulatsioonid näitasid, et maksad jäävad uude kehasse siirdamisel tõenäoliselt kergesti ellu.

Kui täiendavad uuringud kinnitavad uue meetodi kasulikkust, kulub väärtuslikku aega: "Kui orel saab kättesaadavaks, pole sobiv retsipient alati lähedal, " selgitab Dert de Vriesi kolleeg Shannon Tessier. "Pikem säilivusaeg tähendab rohkem aega sobiva patsiendi leidmiseks ja transportimiseks. Ja see tähendab, et vähem doonororganeid tuleb hävitada ja rohkem patsiente saavad hästi sobivad elundid, millega saab pikka aega elada. "

Muud testi alternatiivid

Kuid ülejahutamise protsess pole ainus meetod, mida jahuti alternatiivina praegu arutatakse. Näiteks katsetavad arstid ka protseduure, mille käigus elundeid ei jahutata, vaid hoitakse sellises olekus nagu keha. Samal ajal teesklevad elundid transpordi ajal praktiliselt organismi. See tehnika võib olla eriti kasulik varem kahjustatud elundite jaoks, mis on sageli vähem võimelised vastu pidama jahutusprotsessidele. (Nature Biotechnology, 2019; doi: 10.1038 / s41587-019-0223-y)

Allikas: Harvardi meditsiinikool / Riiklik biomeditsiinilise pildinduse ja bioinseneerimise instituut / Massachusettsi üldhaigla

- Daniel Albat