40.Проблема трансплантации органов и тканей. Аутоалло- и гетеротрансплантация. Трансплантация жизненно важных органов. Тканевая несовместимость и пути ее преодоления. Искусственные органы.

Трансплантацией (от лат. Transplantatio –пересадка) называется  пересадка или приживление органов и тканей Пересаживаемый  участок органа называется  трансплантатом  Организм, дающий ткань для пересадки, является донором Организм, которому пересаживают трансплантат , называют рецепиентом

Различают аутотрансплантацию ,когда пересадка осуществляется  на другую часть тела того же организма, гомотрансплантацию ,когда производят  пересадку от одной особи другой, принадлежащей  к тому же виду, и гетеротрансплантацию ,когда донор и  реципиент  относятся  к разным видам

Огромные экспериментальный и клинический  материал показал, что успех трансплантации  зависит от иммунологических реакций организма

Аутотрансплантации  происходят наиболее успешно , так как белки (антигены) трансплантата  не отличаются  от белков реципиента  Иммунологическая  реакция не возникает и возможно истинное  приживление

При гомотрансплантациях  донор и реципиент , как правило, отличаются  по своим антигенам В опытах на гидрах и червях гомотрансплантации  удаются , так как иммунологические  реакции у них выражены слабо Но у высших животных и человека гомотрансплантаты  длительного приживления не дают Исключение составляют однояйцевые близнецы, генотип которых, а следовательно и белковый состав одинаков

Гетеротрансплантация  удается  у некоторых беспозвоночных ,но у высших животных трансплантаты от особей других видов рассасываются

Трансплантация в медицинской практике

В тех случаях, когда не удается  вылечить орган, когда он не может регенерировать ,но необходим, остается  один метод –заменить его таким же естественным  или искусственным  органом

При пластических операциях, проводимых  с целью восстановления формы и функции какого-либо органа  или деформированной поверхности тела, распространена пересадка кожи , хряща, мышц, сухожилий, кровеносных  сосудов ,нервов , сальника

Значительную часть пластических операций составляют косметические операции, направленные на восстановление деформированных частей лица Первые попытки восстановления носа путем пересадки тканей делались в Индии еще за 1 000 лет до нашей эры У индийцев  эти методы были заимствованы  итальянцами в 15 веке , откуда распространились  по всей Европе

Пластическими  операциями устраняются  уродства лица, например заячья губа, волчья  пасть Операции по восстановлению гортани, пищевода, половых органов, дефектов в брюшной и грудной стенках , в черепе и др. также являются  пластическими

При пластических операциях пользуются  преимущественно  аутотрансплантацией  Чтобы  трансплантант  прижился , необходимо обеспечить его питанием на новом месте С этой целью для пересадки кожи В.П. Филатов( 1875-1956) разработал метод круглого стебля, обеспечивающий питание кожного лоскута на старом месте, где он полностью не отделяется  от тканей , до его приживления на новом месте

Обнаружив , что метаболиты трансплантата  стимулируют регенерационный процесс, В.П. Филатов  предложил также метод пересадки роговицы, взятой от трупа Предварительно роговицу специальным способом консервируют Благодаря операциям, проведенным по этому методу, возвращено зрение многим тысячам людей

Одной из форм трансплантации является  переливание крови (трансфузия) ; при этом обязательно учитывается  совместимость групп крови Переливание крови- одно из наиболее эффективных лечебных средств, применяемых при больших кровопотерях, лечении ожогов и в других случаях

В медицине широко применяется  консервирование  тканей и органов, взятых от трупов Заготавливают кости , кожу, фасции , хрящ, сосуды, нервы, твердую мозговую оболочку ,кровь, роговицу и др. Консервирование  производится  методом лиофилизации Под лиофилизацией  понимается  высушивание предварительно замороженной (при температуре  от -40 град С до – 196град С) ткани в разреженном пространстве Лиофилизация сохраняет в тканях ряд важных свойств: белковые молекулы не разрушаются , а после впитывания  влаги восстанавливается  коллоидное  состояние, эластичность и цвет Кроме того, указанный метод, по-видимому, в какой-то мере освобождает консервированные ткани от иммунологической специфики , препятствующей  приживлению И все же пересаженный  ткани в большинстве  случаев лишь временно выполняют соответствующие  функции организма В дальнейшем эти ткани заменяются  тканями хозяина, но их присутствие  благодаря выполнению функции протезов и образуемым ими метаболитам  способствует восстановлению утраченных органов

Проблема тканевой несовместимости

Современная хирургическая техника позволяет осуществить  пересадку почти любого органа: сердца, легкого, печени, кишечника, конечности В ряде стран произведены операции по пересадке сердца человеку, но все оперированные неизбежно рано или поздно умирали Во всех случаях гомотрансплантаций после непродолжительного периода приживления трансплантат  отторгается  Как уже сказано, объясняется  это тем, что организм реципиента  отвечает на трансплантат  иммунологической  реакцией  Эта реакция направлена на сохранение гомеостаза  организма, на защиту от биологически инородных тел Именно поэтому против любых чужеродных белков, в том числе против белков трансплантата , образуются антитела Различия в химизме тканей донора и реципиента  , влекущие иммунные реакции, приводят к тканевой несовместимости  Поиски путей преодоления  тканевой несовместимости ведутся  в трех направлениях : 1) воздействие на трансплантат; 2) воздействие на реципиента; 3) иммунологическое  сближение донора и реципиента

В качестве воздействия  на трансплантат  применяются  лиофилизация , обработка рентгеновыми  лучами и другие способы Но они, как правило, не дают желаемого результата Трансплантат  рассасывается  или в лучшем случае замещается  собственными тканями реципиента

Воздействие на реципиента  могут оказывать факторы, которые способны подавлять его иммунологические  защитные механизмы Обнаружено, что этим свойством обладают большие дозы рентгеновых лучей, один из гормонов надпочечников –кортизон , а также химическое соединение  6-меркаптопурин и др. Действие этих веществ само по себе не безвредно для организма Кроме того, организм  с подавленными защитными свойствами легко уязвим  для болезнетворных  микроорганизмов  В связи с этим во время лечения больной должен находиться  в строго стерильных  условиях, что трудно осуществимо Наконец, иммунологические  свойства организма через некоторое время восстанавливаются  и трансплантат  может подвергнуться  рассасыванию  либо быть отторгнутым

В настоящее время ведутся  интенсивные исследования путей иммунологического  сближения

Большой интерес представляет сделанное английским исследователем  П. Медаваром  и чешским  биологом М. Гашеком  в 1953г открытие  явления иммунологической толерантности (от лат. Tolerantia –терпимость) ,то есть иммунологической  терпимости к чужеродным белкам

Эти авторы установили , что если ввести в тело эмбриона какие-либо антигены ,то позже в течение всей жизни у организмов, развившихся  из таких эмбрионов, не образуются  антитела на вводившиеся  антигены Животные воспринимают их как свои собственные  белки Оказалось  также, что в первые дни жизни после рождения, когда иммунологические механизмы еще не начали  функционировать , введение  антигенов  дает тот же эффект Подготовленным таким методом  реципиентам  можно с успехом пересаживать органы от тех доноров, чьи ангигены вводили им в эмбриональном состоянии или в первые дни жизни

М.Гашек  с сотрудниками  установил далее, что, применяя смесь клеток  селезенки и костного мозга  от большого числа животных (20-60), можно у реципиентов  вызвать полиантигенное  иммунологическое сближение У животных, подготовленных таким методом, успешно приживались  гомотрансплантаты , взятые от любых доноров

В настоящее время, разумеется , трудно сказать, сможет ли данный метод найти применение в медицине Но важно то, что он демонстрирует  возможность преодоления иммунологической  несовместимости , а это открывает новые возможности для медицинской  практики

Трансплантация у растений

У растений  трансплантации (прививки) удаются  между представителями различных видов, родов и даже семейств В садоводстве  практически все культурные сорта плодовых растений представляют  собой результат прививки вегетативных  частей растения на корни  «дичка» , выращиваемые  из семян Часть растения, к которой делается  прививка,  называется  подвоем, а прививаемая –привоем

6

 

Между подвоем  и привоем  возникают сложные взаимоотношения  Используя эти взаимоотношения, И.В. Мичурин  создал метод ментора , заключающийся  в том, что в результате вегетативного сближения  растение  одного сорта (или вида) изменяет  качество  другого Так, методом  ментора Мичурину  удалось придать одному из сортов яблони (ранет  бергамотный ) форму и отчасти  вкус груши  В последующих плодоношениях ,однако, плоды изменились и постепенно приблизились к обычной форме и вкусу яблок Вегетативное сближение, достигаемое  трансплантацией , позволило Мичурину в некоторых случаях преодолеть нескрещиваемость ряда отдаленных в систематическом отношении растений (например, груши и рябины)

Новые качества у подвоя или привоя приобретаются  благодаря передвижению продуктов метаболизма из одного партнера в другой

Эксплантация

Эксплантация (от лат. Ех- вне и plantare –сажать) – культивирование  изолированных органов и тканей

Культивирование  изолированных органов вне организма

Культивирование изолированных органов базируется  на том ,что в органах , отделенных от целого  организма ,при определенных условиях могут осуществляться  процессы жизнедеятельности  Более того, органы, изъятые от трупа до наступления в них биологической смерти , удается  «оживить» и заставить функционировать в специальных камерах Изолированное  сердце лягушки способно продолжать пульсировать 7-8 дней А.А. Кулябко (1866-1930) в 1902г удалось «оживить» сердце  ребенка, умершего от инфекционного заболевания В 1928г С.М. Чечулин и С.С. Брюхоненко «оживили» голову собаки; изолированная голова лежала на блюде, выделяла  слюну на жидкости , вливаемые  в рот, языком облизывала  губы, моргала, настораживала  уши при громких звуках Голова прожила несколько часов

Н.П. Кравков (1866-1924) в первом десятилетии ХХ века ввел в науку ряд методов, основанных на использовании изолированных органов для изучения вопросов физиологии и фармакологии Этими методами изучалась деятельность желез внутренней секреции, действие ядовитых и лекарственных веществ и др. В настоящее время методы, предложенные Н.П. Кравковым , распространены  в лабораториях всего мира

Изолированные органы (пальцы , уши, железы и т.д.) месяцами живут в искусственно  созданных условиях Для питания их используются  специальные физиологические растворы , насыщаемые  кислородом и поступающие в кровеносные сосуды изолированных органов

Культура  тканей вне организма

Культурой  тканей называется  метод, дающий возможность выращивать вне организма кусочки  тканей и  даже отдельные клетки На теоретическую возможность такого метода указал А.Е. Голубев еще в 1874г, а применил его впервые И.П. Скворцов в 1885г Методы культуры тканей в дальнейшем были усовершенствованы  американскими биологами  Г. Гаррисоном  в 1907г и Д. Каррелем  в 1910г. и нашли широкое распространение  во всем мире

Для культуры тканей небольшие кусочки органов в строго стерильных  условиях выделяют из организма , помещают в стеклянные камеры на специально приготовленные питательные среды и создают необходимый температурный режим После некоторого периода покоя клетки в культуре начинают интенсивно размножаться  Питательный материал  для  роста ткань получает из среды; в нее же поступают продукты жизнедеятельности  Накопление их приводит культуру к старению Образующиеся  клетки становятся  мельче Если своевременно не сделать пересев (пассаж) в свежую среду, ткань погибает

Интенсивность роста клеток в культуре тканей непомерно велика Если обеспечить культуре необходимые условия, то комочек ткани в 1мм в кубе за несколько лет мог бы разрастись на площади , превышающей поверхность земного шара

При благоприятных условиях содержания культуры тканей удается  поддерживать на протяжении многих лет: при помощи пересевов ткань из сердца куриного эмбриона сохранялась  живой в течение 25лет, несмотря на то, что средняя продолжительность жизни курицы намного короче С 1951г. в лабораториях  культивируется  штамм HeLa –ткань раковой опухоли матки Женщина , от которой ткань была получена, давно умерла, а ткань живет Говоря о большой продолжительности жизни тканевых культур не следует забывать, что это жизнь не организма, а последовательных генераций клеток

Культуры тканей используются  в научных исследованиях для выяснения  многих вопросов теоретической и практической биологии и медицины Так, с помощью культуры тканей были детально изучены все  стадии митоза Этот метод был использован  также для изучения дифференцировки клеток во время эмбрионального развития органов млекопитающих  и птиц Культуры тканей используются  для решения многих вопросов цитологии, гистологии , эмбриологии , физиологии , онкологии В тех случаях ,когда у человека подозревается  болезнь, связанная с нарушением числа хромосом, с диагностической целью культивируют  клетки крови  и в  них подсчитывают число хромосом Для решения проблем мутагенеза  соматических клеток  также используются тканевый культуры

Рубрики: Биология

Комментарии

No Комментарии

Leave a reply

Союз образовательных сайтов