Хирургия без чудес: Очерки, воспоминания — страница 11 из 14

ХИМИЧЕСКИЙ АНАБИОЗ

Мы привыкли к «чудесам» XX века. И все же не можем без волнения слышать о пересадке жизненно важных органов. Но часто ли мы задумываемся над тем, что им предшествовало, сколь долгими и трудными путями шли к ним исследователи?

Молодой врач из Молдавии В. Д. Розвадовский обратился на кафедру топографической анатомии и оперативной хирургии 1‑го Московского медицинского института с дерзким предложением. .Он решил разработать оригинальный метод закрытия дефектов черепа при нейрохирургических операциях костным «лоскутом». Идея хорошая, но обосновать ее теоретически было невозможно. Откровенно говоря, не верилось в реальность предложения, хотя ценность его в случае успеха была бы огромна. Но что же, давайте проверим в эксперименте, — сказали ему.

Само желание научиться вживлять инородную ткань было чрезвычайно смелым. И маститые ученые и юные мечтатели, пытавшиеся взять этот барьер, неизменно терпели неудачи. Жизнь пересаженной ткани исчислялась днями, неделями. Итог всегда был один — гибель ее и рассасывание. Пока шли опыты, мы внимательно следили за тем, что делает молодой врач. Сомнения не покидали многих работников кафедры, в, том числе и меня (ее руководителя), до тех лор, пока мы не увидели своими глазами, что костный лоскут прижился и закрыл дефект черепа собаки.

Результаты эксперимента превзошли все ожидания. Кость свода черепа, выдержанная в слабых растворах формалина, при пересадке сохраняла жизнеспособность. Выраженной реакции отторжения не наблюдалось. Удивительнее всего было то, что кость вела себя не как протез, а как живая ткань. Она даже образовывала новые клетки. Оказалось, что непримиримый противник живой клетки формалин помог сохранить ей жизнь.

История замещения дефектов костей свода черепа уходит в далекое прошлое. Раскопки курганов и захоронений подтверждают, что древние лекари делали «заплаты» на поврежденных черепах воинов из пластинок золота и серебра. В качестве материала для «заплат» использовали даже скорлупу кокосовых орехов.

Пересадка тканей одного человека другому долгое время оставалась неразрешимой проблемой медицины. Но смелые опыты продолжались.

Амбруаз Паре (XVI в.) пересадил французской принцессе на место больного зуба здоровый зуб ее камеристки. Позже делались многочисленные /попытки использовать трансплантацию ткани для устранения костных дефектов. Врачи тщательно подбирали величину и форму пересаживаемой кости, соблюдали всевозможные предосторожности, но чаще всего она не приживалась, постепенно рассасывалась или отторгалась, как инородное тело.

В 1852 году Н. И. Пирогов первым в мире. выполнил костно–пластические операции при тяжелых повреждениях стопы. Чтобы создать опорную культю, он выкраивал кожно–костный «лоскут», содержащий часть пяточной кости больного, затем прикладывал ее к распилу костей голени и закреплял швами. В дальнейшем приставленная часть пяточной кости срасталась с костями голени и служила хорошей опорой ноги. Так было положено начало восстановительной хирургии. Получила распространение пересадка кости, взятой у самого больного. Хирурги использовали при этом не всю кость, а только часть ее, необходимую для замещения дефекта. Кровообращение при такой экономной трансплантации почти не нарушалось.

Однако даже в случае полного успеха операции больной неизбежно получал дополнительную травму, когда у него брали материал для пересадки. Кроме того, этот метод не давал возможности ликвидировать большие дефекты, но, самое главное, иногда через некоторое «время кость все равно рассасывалась, и дефект открывался снова.

Поиски новых путей пластики навели ученых на мысль использовать для пересадок ткани, взятые у животных. В 1670 году Макрен впервые в истории медицины успешно использовал кость животного для закрытия дефекта черепа раненого. Но здесь экспериментаторов подстерегала неудача. В 30–40 процентах случаев ткани отторгались. Тогда стали применять комбинированные методы и сочетать разного рода материалы. Но и это не получило широкого распространения в клинической практике. Все дело в том, что •не были известны возможности сохранения жизнеспособности кости, взятой от другого человека или животного.

Проводились эксперименты со сверхбыстрым замораживанием кости при температуре сжиженных газов. Однако вскоре убедились, что этот метод не гарантирует стерильности, громоздкий и дорогой.

В 1955 году советские ученые А. Н. Надеин, А. М. Сазанов, А. Ф. Павлова предложили новую оригинальную методику консервации костей в твердом парафине. Их исследования подтвердили, что кости после этого послушно «вживаются» в организм. Но добиться 100-процентного выздоровления больных не удавалось. В 10 с лишним процентах случаев результат пересадки был отрицательным.

Всесторонне изучая костную пластику, ее историю, ученые вспомнили об одном древнейшем способе консервации — в жидких средах. Решили создать условия, близкие к физиологическим. Лучшим веществом для консервирующей среды оказался формалин в слабых концентрациях. Метод был предложен В. Ф. Парфентьевой, В. Д. Розвадовским, В. И. Дмитриенко и разработан в деталях на кафедрах оперативной хирургии 1‑го Московского и Кишиневского медицинских институтов. Он оказался сравнительно дешевым, не требующим сложной аппаратуры и достаточно универсальным. Многочисленные исследования показали, что кости, обработанные формалином, долго не утрачивают жизнеспособность. Работы ботаников, микробиологов подтверждали эти данные. Они показали, что незрелые клубни картофеля сохраняются в 3-процентном растворе формалина в течение трех лет и затем, высаженные в грунт, начинают расти, развиваться, плодоносить. Крупный советский хирург В. В. Войно—Ясенецкий успешно пересадил роговицу, обработанную формалином. Она хорошо прижилась и сохранила прозрачность.

Почему «оживает» формалиниэированная ткань? Дело в том, что растворы формалина не изменяют клеточную структуру и физико–химические свойства кости. Более того, обработанный формалином гомотрансплантат не только стимулирует образование кости из окружающих тканей, но и сам принимает в этом активное участие, создавая молодую костную ткань, позволяющую закрывать самые обширные дефекты.

В марте 1968 года в Институт нейрохирургии имени Н. Н. Бурденко поступила больная, у которой в лобно–теменной области черепа был дефект площадью 40 квадратных миллиметров. Он был закрыт формалинизированной костью. Через месяц больную выписали, и она уехала домой, в Смоленскую область. Периодически ее вызывают для обследования и убеждаются, что пересаженная кость ведет себя нормально.

Сейчас в институте сделано уже около четырехсот подобных операций.

На кафедре травматологии и ортопедии 1‑го Московского медицинского института формалинизированную кость уже применяют при пластических операциях на позвоночнике. Первая такая операция была сделана в мае 1968 года. Больной полностью поправился и вернулся к труду.

Имеются хорошие перспективы лечения таких сложных заболеваний, как туберкулез позвоночника. В Институт туберкулеза в Москве поступила женщина, у которой были поражены 5 позвонков грудного отдела и уже появились первые симптомы горба. Врачи удалили все пораженные позвонки, заменив их костью, предварительно обработанной формалином. Через 6 месяцев больная была поднята с постели, а через 1,5 года у нее исчезли все признаки заболевания. Пересаженная кость прижилась и стала выполнять функцию удаленных позвонков. Горб не развился.

Интересные данные получили оториноларингологи, применившие пересадку костей в условиях инфицированной раны. Ликвидация полости в воспаленном сосцевидном отростке черепа путем заполнения ее формалинизированными костными и хрящевыми тканями привела к заживлению раны. В ухе прекратился воспалительный процесс. Сохранение структуры наружного слухового прохода позволило улучшить слух. Обработанные формалином ткани использовались также для заполнения лобных пазух в случаях хронических фронтитов, для устранения седловидных западений спинки носа, протезирования слуховых косточек.

В настоящее время трудно найти область хирургии, где в операциях по приживлению не использовали бы трансплантаты, консервированные формальдегидом.

Я не берусь утверждать, что разработанный в Лаборатории по пересадке органов и тканей АМН СССР метод консервирования костей и тканей путем обработки их формалином самый совершенный. Ведь наука не стоит на месте. Но пока очевидно, что по сравнению с Холодовыми методами консервации тканей, применение которых требует сложного технического оборудования, этот способ проще, дешевле и результаты дает не хуже, а часто и лучше. Поэтому к его изучению и внедрению уже приступили многие научные центры Советского Союза. Работами ученых подтвержден основной вывод этих исследований, а именно — при использовании в качестве консерванта тканей слабых растворов формалина практически отсутствует видимая реакция несовместимости в организме реципиента. Сращение трансплантата с костью «хозяина» наступает быстро и является прочным. Метод пересадки формалинизированных тканей весьма перспективен и займет должное место при пересадках различных тканей в клинической практике.

Однако в чем же секрет универсальности формалина? Почему формальдегид, длительно считавшийся клеточным ядом, оказывает защитное действие на живые клетки тканей? Тут возникает ряд проблем, связанных с изменениями, происходящими в клетке на молекулярном уровне. И еще один вопрос: а может ли формалин помочь сохранить удаленный из организма жизненно важный орган?

До недавнего времени науке был известен единственный способ сохранения биологических объектов— холодовый анабиоз, открытый крупным русским ученым биологом–экспериментатором П. И. Бахметьевым. Исследователь вскрыл ряд закономерносте». анабиоза при замерзании некоторых беспозвоночных (червей, насекомых) и низших млакопитающихся и установил, что под влиянием охлаждения наступает временная приостановка жизнедеятельности организма или отдельных его органов и тканей. При наступлении благоприятных условий анабиоз исчезает и восстанавливается нормальная жизнедеятельность.

Холодовый анабиоз — одна из наиболее древних, выработанных в процессе эволюции, форм естественного приспособления организмов к неблагоприятной среде. Ярким примером этого явления в природе служит зимняя спячка животных.

Сейчас уже доказано, что при помещении тканей и органов в условия низкой температуры они впадают в состояние мнимой смерти, при создании же условий, близких к естественным, они восстанавливают свои прежние функциональные способности. В настоящее время холодовый анабиоз широко используется в хирургии и при трансплантации органов. Однако возможности его очень ограничены. Поэтому и возник вопрос о целесообразности применения химических веществ для подавления процессов обмена.

Обмен веществ, как известно, — основа основ жизнедеятельности любой ткани. В свою очередь, никакой обмен не может происходить без ферментов — своеобразных белковых катализаторов, ускорителей, имеющихся в клетке. Как же ведут себя ферменты при воздействии на них химических веществ? Исследователи нашли ряд фармакологических препаратов, которые подавляют те или иные ферменты, но они не. могут предотвратить гибель органа. Имеется и ряд химических веществ, также необратимо подавляющих ферментативную активность в органе.

В Лаборатории по пересадке органов и тканей в процессе разработки метода консервации тканей, наконец, удалось найти универсальный блокатор ферментативных процессов, не вызывающих их гибель. Им оказался давно известный формальдегид, или формалин.

Свойства этого вещества, открытого в 1859 году, описаны в сотнях статей, исчерпывающие сведения о кем можно найти в многочисленных монографиях и справочниках. Благодаря высокой химической активности формальдегид применяется очень широко. Он необходим при синтезе смол и красителей, при производстве каучука, выделке кож, в сельском хозяйстве, в медицине. Американский ученый Дж. Уокер, автор фундаментального исследования по формальдегиду, перечисляет более 20 направлений хозяйственной и исследовательской деятельности, в которых формальдегид играет существенную роль.

В медицине это вещество применяется с 80‑х годов прошлого века, чаще всего в 40-процентном водном растворе, который обычно называют формалином, реже — 40-процентным формальдегидом. Пригоден он для дезинфекции, консервации анатомических. препаратов, изготовления сывороток и вакцин. Концентрации раствора могут быть различными (0,5–30%).

Кто, когда и с какой целью ввел формалин в медицину?

Заглянув в каталоги Государственной центральной научной медицинской библиотеки, мы обнаружили сотни карточек с названием работ, свидетельствующих о самых разнообразных областях использования формалина: «Лечение кожного рака формалином» (1927 г.), «Лечение гонореи парами формалина» (1928 г.), «Обезвреживания змеиного яда гюрзы формалином» (1940 г.), «Терапевтическая доза формалина при лечении зубов» (1937 г.), «Лечение отморожений, формалиио–карболовым раствором» (1942 г.), «К лечению грибковых заболеваний формалиновой; мазью» (1954 г.), «Лечение острых ангин и ринитов ингаляцией паров водного раствора формалина» .(1950 г.).

Объяснение такой популярности формалина, по-видимому, нужно искать в его активности и сложных взаимоотношениях с белками. Одни исследователи и врачи–практики стремились лри помощи формалина убить, обезвредить клетки злокачественной опухоли, другие — бороться с инфекцией, вызывающей гангренозный или воспалительный процессы. Именно свойство формалина губительно воздействовать на микроорганизмы привело к широчайшему применению его в качестве дезинфицирующего средства, для обеззараживания помещений, одежды, медицинских инструментов.

Давно было подмечено, что самые неожиданные, самые случайные научные открытия — вовсе не случайны. Они как бы запрограммированы логикой развития наших знаний, всем ходом исследования. Как принято говорить, они «носятся в воздухе». Их ждут, а порой предсказывают. И если такие предсказания являются косвенными, на первый взгляд, отдаленными, то тем выше должна быть проницательность исследователей, тем больше настойчивость, чтобы правильно оценить факты и скрытые до поры до времени связи между ними. Так было и с формалином.

Можно проследить шаг за шагом весь путь становления проблемы консервации органов и тканей с помощью формалина.

1932 год. Английский исследователь Э. Пирс, изучая взаимодействие формалина с белковыми веществами, призвал учесть «многообразие и сложность этих реакций». Ни слова больше, но это означало — Ищите! В 1960 году он вернулся к этой проблеме и установил, что активность ферментов под влиянием формалина угасает не сразу, а постепенно.

В 1938 году профессор Б. Н. Тарусов отметил, что нервная и мышечная ткани после обработки их формалином в течение определенного времени сохраняют электрические потенциалы.

В 1949 году советский микробиолог Н. И. Леонов высказал мнение о том, что формоловые вакцины (т. е. приготовленные с помощью формалина) в ряде случаев оказываются не «убитыми», а «живыми». Вирусы и микробы в них могут размножаться. Иными словами, был поставлен вопрос о способности микроорганизмов при некоторых условиях выживать в растворе формалина.

Каковы же теоретические предпосылки сохранения жизни органа в растворах формалина? Вот основной вопрос, который поставили перед собой исследователи Лаборатории по пересадке органов и тканей АМН СССР.

Реакция формальдегида с белком состоит из 2‑х этапов. На первом соединение это обратимо, на втором — нет. Меняя условия опыта, можно по своему желанию фиксировать белковые вещества органа как на время, так и навсегда. Таким образом, открывается перспектива управления внутриклеточными реакциями.

В результате длительных исследований удалось доказать, что формальдегид присутствует во всех жизненно важных органах, в одних в большем, в других в меньшем количестве. В норме формальдегид — промежуточный продукт, имеющийся во всех тканях и принимающий участие в ключевых реакциях обмена веществ. Превышение уровня его в 4–5 раз по сравнению с нормой приводит к замедлению обменных процессов в ткани. Следовательно, изменением концентрации формальдегида можно регулировать интенсивность обмена веществ, «выключить» жизнь органа на короткое время, то есть блокировать происходящие в нем процессы, а потом восстановить их.

Мы приступили к экспериментам на таких жизненно важных органах, как почки, сердце, мозг. Сложность заключалась в выборе метода введения формальдегида, влияние которого на органы решили изучить непосредственно в живом организме. Для этого животному внутривенно с определенной скоростью вводили формальдегид различных концентраций. Происходило постепенное угнетение сократительной функции сердца и биоэлектрической активности сердца и мозга. Данные биохимии свидетельствовали о том, что процессы обмена в органах отсутствовали. Казалось, что они погибли. Следующая задача — оживление органов. Какова же была наша радость, когда после подключения их в кровоток почка начала выделять мочу, сердце — сокращаться в своем обычном ритме, а в мозгу появилась электрическая активность. Тщательно изучив на большом экспериментальном материале это явление, мы получили неопровержимые доказательства обратимости воздействия формальдегида на жизненно важные органы. В дальнейшем была доказана и возможность продления жизни органа, в котором кровоток на время прекращался.

Проведенные нами исследования с уксусным, пропионовым, глутаровым альдегидами позволили установить аналогичную закономерность их влияния на деятельность жизненно важных органов. Различие заключалось лишь в концентрации раствора и длительности воздействия. Обратимость блокирования альдегидами жизнедеятельности в биологическом объекте мы доказали на органном, клеточном и молекулярном уровнях, назвав это явление химическим анабиозом. Солодовый анабиоз — старое доброе средство хранения органов и тканей, известное с начала века, обрел в нашем методе достойного «конкурента».

Открытие химического анабиоза вносит коренное изменение в уровень научного познания. Его значение состоит в том, что оно служит теоретической основой для выполнения широкого спектра научных исследований и практических разработок в различных отраслях знаний, в частности, в биологии, медицине, генетике, ветеринарии, агрономии, науке о космосе и других.

В медицине применение открытого явления возможно в таких областях, как хирургия, онкология, оториноларингология, нейрохирургия, стоматология, фтизиатрия, травматология, ортопедия и военно–полевая хирургия, с целью блокирования обменных процессов при различных заболеваниях.

В настоящее время нами подготавливается эксперимент по блокированию, с помощью введения альдегидов, всех жизненно важных процессов организма на определенный промежуток времени с последующим их восстановлением.

А если посмотреть в далекую перспективу использования химического анабиоза, то думается, что, подбирая различные условия взаимодействия альдегидов с жизненно важными структурами клетки, удастся сохранять длительное время (месяцы, годы) органы, способные функционировать при пересадке их человеку. Можно будет создать обширную «кладовую» органов, которая обеспечит спасение жизни тысячам людей.

Я убежден, что способностью вызывать химический анабиоз обладают не только альдегиды. Исследователи, несомненно, найдут более совершенные универсальные блокаторы обменных процессов в организме и органах, которые будут широко применяться в народном хозяйстве. Поиски практического использования химического анабиоза продолжаются. Одно ясно. Задача сложна, и для ее решения потребуются усилия ученых различных специальностей. Пока же можно сказать — первый шаг сделан.

ПЯТАЯ НОГА СОБАКИ

Летом 1959 года в Московский институт скорой помощи имени Н. В. Склифосозского был доставлен молодой человек, получивший серьезную травму. Когда развернули забинтованную, а точнее, укутанную руку, то увидели почти начисто оторванную кисть, соединявшуюся с предплечьем лишь небольшим кожным лоскутом. Времени для размышлений не было, и хирург П. И. Андросов, моя руки, уже составлял план операции. Исследовав сохранившийся кожный мостик и обнаружив, что кровообращение в нем прекратилось не полностью, он тщательно обработал раневые поверхности и соединил мышцы, сосуды, нервы, кости. Прикрыть все это кожным лоскутом было нетрудно. Постепенно стало восстанавливаться кровообращение, кисть становилась все теплее. Кость прижилась, так же как мышцы и сосуды, но вот восстановить функцию кисти удалось значительно позднее — после длительных упражнений.

Выше, говоря об операциях под микроскопом, я уже приводил подобные случаи операций, успеху которых в значительной степени способствовала высокоточная микроскопическая техника. Здесь хочу остановиться на некоторых успешных реплантациях, чтобы обсудить проблемы, связанные с пересадкой конечностей.

В 1962 году в массачусетский госпиталь привезли двенадцатилетнего мальчика, которому во время крушения электропоезда оторвало руку на уровне верхней трети плеча. Мальчика доставили в госпиталь через полчаса после катастрофы. Пока его выводили из состояния шока и готовили к операции, руку сохраняли на льду. Потом сосуды ее промыли физиологическим и другими питательными растворами. Хирург Рональд А. Молт соединил крупные кровеносные сосуды (артерии и вены), с помощью специального приспособления прикрепил плечевую кость, нашел концы нервов, пометил их, но не сшил. Потом обработал мышцы, убрав размозженные ткани, сшил их и наложил швы на кожу. Через полгода, когда рана зажила и выяснилось, что инфекции нет, мальчика оперировали повторно — сшили крупные нервные стволы. Еще через полтора года во всех пальцах руки восстановилась болевая, температурная и тактильная чувствительность.

Сам Рональд А. Молт считает, что благоприятный исход этой операции достигнут благодаря относительно быстрой доставке пострадавшего в госпиталь и радикальной хирургической обработке раны.

В 1963 году китайский хирург Чэн сделал реплантацию полностью отсеченной кисти, не имевшей кровообращения в течение четырех часов. Функция кисти была восстановлена.

Мне представилась возможность посетить в Шанхае больницу имени Сунь Ятсена, где работал молодой доктор Чэн. Операция действительно принадлежала к числу редких. Хирургу удалось восстановить проходимость мелких кровеносных сосудов, обеспечить питание кисти, соединить крупные нервные стволы, добившись хорошей их функции.

Тонкая, поистине ювелирная операция, длившаяся несколько часов, прошла хорошо. Но через некоторое время стал развиваться отек кисти. Пришлось разрезами ослабить напряжение ткани. Потом сделали еще одну операцию — освободили срединный нервот спаек. В конечном итоге кисть полностью восстановила свою функцию, и больной, слесарь по специальности, смог спустя некоторое время вернуться к прежней работе.

Успех Чэна достигнут благодаря его знаниям, таланту и упорству. Но в условиях культа личности Мао Цзедуна благоприятный исход операции был, разумеется, приписан «чудодейственному» влиянию «великих идей Мао». Выпустили даже «документальный» фильм, в котором показывалось, как привезли больного с оторванной кистью и как хирург, вместо того чтобы сразу приступить к операции, звонит секретарю партячейки и тот дает совет — прежде всего пойти в библиотеку и почитать труды Мао… И вот врач идет не в операционную, а в библиотеку. Он сидит за столом, обложенный книгами «великого кормчего», глубокомысленно читает их, вдохновляется «идеями Мао» и лишь после этого направляется в операционную. Успех операции связывается с вдохновением, которое снизошло на хирурга после изучения трудов Мао. Звучат обычные славословия в адрес Мао. Было неприятно смотреть этот фильм–подделку.

В октябре 1969 года операция по приживлению конечности была выполнена в Польше. В хирургическое отделение города Радом доставили тридцативосьмилетнюю женщину, работницу металлургического завода, которой оторвало кисть. Бригада врачей произвела обработку раны культи, затем сшила кровеносные сосуды, крупные нервы и сухожилия мышц, а также соединила перебитые кости предплечья. Операция прошла успешно.

Сейчас мировая медицина насчитывает десятки операций по реплантации оторванной конечности. Но не все они заканчиваются успешно. И в этом нет ничего удивительного. Ведь травмы бывают неодинаковой тяжести, различны время доставки больных, условия, в которых приходится оперировать, квалификация хирурга и многое другое. Кроме того, подобные операции всегда неожиданны и вынужденны.

Важно другое: принципиально и технически они вполне осуществимы. Об этом говорят и опыты на животных. В течение многих лет они проводятся анатомами, физиологами и клиницистами, разрабатывающими проблему реплантации, то есть пересадки, конечностей.

В числе первых клиницистов–экспериментаторов был советский ученый профессор Н. А. Богораз — крупный хирург, возглавлявший в 30‑е годы кафедру хирургии Ростовского медицинского института. Судьба этого выдающегося человека трагична. В 1920 году он попал под трамвай и потерял обе ноги, но и на протезах продолжал работать, оперировать. Много лет своей жизни он посвятил проблеме приращения травматически оторванной конечности. В начале 30‑х годов его ученик В. Л. Хенкин с успехом пришил собаке отрезанную у нее же ногу. Продолжила эту большую экспериментальную работу лаборатория, руководимая другим учеником Н. А. Богораза, профессором А. Г. Лапчинским. В течение трех лет у него жила собака с пересаженной от другой собаки ногой.

Но все это лишь начало. Предстоит еще многое сделать, прежде чем отсеченную конечность можно будет без большого риска для больного «вернуть на место».

Думая о завтрашнем дне хирургии, надо сегодня найти, по–видимому, прежде всего в эксперименте на животных, надежные способы и методы, которые позволят успешно воссоединить с организмом отсеченную конечность.

Нередко хирургу, выполнившему буквально ювелирную работу по реплантации, из–за нарастания угрожающих жизни больного явлений приходится ее вновь удалять. Мы еще плохо знаем клинические, биохимические, физиологические, морфологические и другие изменения, наступающие в организме после реплантации, а по поводу причин и механизма их развития существуют противоречивые точки зрения.

Одна из задач Лаборатории по пересадке органов и тканей состоит в том, чтобы найти ответ на вопрос: какие факторы при пересадке конечностей являются ведущими, а какие второстепенными? Какое время после отсечения конечности следует считать приемлемым для реплантации и после какого срока бесполезно рассчитывать на успех?

На многие вопросы, связанные с изучением возможности реплантации конечности, ответ должны дать биохимики, морфологи, физиологи и другие специалисты. Поэтому для комплексного исследования этой проблемы в лаборатории я ввел в группу реплантации конечности помимо хирургов биохимиков, морфологов, физиологов. Хирурги разрабатывали и осуществляли модели экспериментов, близкие к клиническим условиям. Другие специалисты, получая соответствующую информацию, обрабатывали ее и давали советы и рекомендации. Потом мы совместно обсуждали полученные результаты, горячо спорили, вносили поправки.

Эксперименты заключались в том, что у собаки под наркозом ампутировали заднюю конечность, а затем, через разные сроки, пришивали ее на место. Соединяли крупные кровеносные сосуды, нервы, кости, мышцы, сухожилия и кожу. Делали все так, как если бы перед нами был человек, попавший в аварию и получивший тяжелую травму — потерю конечности.

Реплантация, произведенная через один–три и даже шесть часов после отсечения конечности, проходила удачно. Животные относительно легко переносили послеоперационный период. Правда, много усилий требовалось, чтобы конечность прижилась и собака владела ею так же, как и раньше.

Конечно, если дело коснется человека, пришить оторванную конечность в такие сравнительно короткие сроки не всегда возможно. Отдаленность места катастрофы от хирургического отделения, неподготовленность врачей к проведению такой сложной операции, тяжелое состояние пострадавшего и ряд других моментов могут значительно увеличить период ишемии (обескровливания) конечности. Поэтому в своих опытах мы удлинили срок прекращения кровоснабжения конечности до двадцати четырех часов. Но такие опыты кончались неудачно.

Пересадка конечностей от одной собаки к другой.

Собаки гибли одна за другой. Что только мы не делали! Подбирали особенно крепких животных, операции старались проводить как можно быстрее, тщательнее, дежурили дни и ночи. Но, несмотря на все усилия, через один–два дня они погибали. Не помогло и предварительное консервирование ампутированной конечности в холодильнике при температуре плюс 2–4° по Цельсию.

Я видел, как мрачнели лица сотрудников. На пятиминутках разбирали и анализировали каждый опыт. Вновь и вновь просматривали данные экспериментов, сопоставляли их, думали, спорили.

Специальная группа занималась изучением состояния мышц ампутированной конечности. Установили, что через двадцать четыре часа они обладают высокой степенью токсичности. Если взять кусочек такой мышцы, размельчить, поместить в центрифугу, а потом ввести в вену мыши 0,5 миллилитра полученной надосадочной жидкости, то она погибала моментально. В некоторых опытах даже не успевали вынуть иглу из вены. Смерть наступала, как у нас говорят, на «конце иглы».

Значит, по мере увеличения срока ишемии конечность, лишенная питания, приобретала определенные токсические свойства. Как устранить или хотя бы уменьшить эту токсичность?

И снова — длительные опыты. Сосуды конечности сразу после ампутации промывали холодным раствором для удаления сгустков крови. После этого помещали ее в стерильных условиях в специальный аппарат для консервирования. Через сутки вынимали, вновь перфузировали, но уже для того, чтобы вымыть из нее токсические вещества, восстановить обменные процессы и согреть. И опять нас постигало разочарование. Большой процент животных погибал. А у тех, кто выживал, послеоперационный период протекал чрезвычайно тяжело.

Вновь наступал период тщательного изучения электрокардиограмм, энцефалограмм, кривых пульса и артериального давления, данных биохимического и физиологического исследований. Снова бурные обсуждения и долгие споры. Все были охвачены одним желанием — решить эту важную проблему.

Как ни странно, но выручила нас та самая, ставшая поговоркой, «пятая нога» собаки. Да, да! Мы решили «обогатить» совершенно здоровую собаку, не ослабленную предварительно ампутацией, наркозом и другими манипуляциями, конечностью другой собаки, ампутированной три, шесть, девять и двадцать четыре часа назад.

Поздно вечером, приезжая в лабораторию, я заставал там в полном составе группу научных сотрудников и студентов. Работали напряженно, с большим увлечением. В день ставили по два–три эксперимента, а надо сказать, опыты с ампутацией и последующей через сутки реплантацией конечности очень трудоемки и громоздки. После «подключения» животному пятой конечности наблюдение велось в течение суток, иногда и больше. Непрерывно производили сравнение состава оттекающей от конечности венозной крови и притекающей к ней артериальной крови. Одновременно изучали изменения крови в организме животного, функции почек, сердечной системы, дыхания и многое другое. Исследование установило определенную динамику в электромагнитном, белковом, водном обмене, развивающуюся в организме животных после восстановления кровообращения.

Полученные данные позволили разработать обоснованное лечение животных в послеоперационном периоде и добиться выживания собак после реплантации конечности, обескровленной в течение суток.

Первая часть исследований была закончена. Был определен комплекс изменений, наступающих после реплантации. Назвали его «синдром реплантации конечности». Однако по–прежнему оставалось неясным, как развивался шок в связи с поступлением в кровь каких–то особо губительных продуктов из обескровленной, ишемической, конечности. Какова природа этого явления? Этот вопрос занимал меня еще с довоенных лет, когда я работал на кафедре у Н. Н. Бурденко.

За разработку проблемы взялась сотрудница лаборатории Т. М. Оксман. В литературе не было единого мнения о природе ишемического шока. Одни авторы —отечественные и зарубежные — придерживались мысли о накоплении различных токсинов в длительно обескровленном органе, другие оспаривали ее. Так, американские ученые Молт, Мел и другие считали, что гибель животного после реплантации наступает вследствие большой потери плазмы крови, нарушения кислотно-щелочного равновесия и г. п.

Т. М. Оксман с головой ушла в эксперименты. Желая преодолеть опасность шока, применила гипотермию: животных во время операции охлаждали. Смертность от шока уменьшилась, но это еще не давало ключа к разгадке его причины. И снова опыты… Неудачи длились до тех пор, пока не была использована уже упомянутая модель с «пятой ногой». Отсеченную у собаки лапу через шесть часов соединяли с кровеносными сосудами здоровой собаки. И вот вскоре яд, проникавший из подсаженной пятой лапы, вызывал шоковое состояние у здорового животного. Причем, чем больше проходило времени с момента отсечения лапы до ее подсадки здоровой собаке, тем более тяжелым оно было.

Результаты опытов близко подводили к выводу о токсической природе шока. Но надо было получить токсин в чистом виде. Обратились в один известный научно–исследовательский институт. Но там ответили, что для этого пришлось бы засадить за эксперименты весь институт. И уйдет на это лет двадцать.

И тут Т. М. Оксман помог случай — неожиданная встреча с товарищем по учебе в медицинском институте иммунологом М. В. Далиным. Ему, опытному специалисту, сотруднику Института вакцин и сывороток имени И. И. Мечникова, нередко приходилось выделять и «опознавать» те или иные белковые вещества. Опыты хирургов увлекли иммунолога. Помимо своих плановых дел М. В. Далин стал «ловить» ишемический токсин в жидкости, которую прогоняют через сосуды отсеченной конечности собаки. В охоте за ним прошло полтора года. За это время М. В. Далин и Т. М. Оксман разработали новые методики. Опыт следовал за опытом. И вот, наконец, удача: токсин получен! Это — вещество белковой природы со средним молекулярным весом. Введенное даже в небольшом количестве в кровь животного, оно приводит к моментальной его гибели.

Итак, удалось выявить ишемический токсин, и мы теперь учимся освобождать от него органы, приготовленные для пересадки. Зная, что в основе шока лежит сильнейший токсин, который появляется при длительном обескровливании органа, легче вести борьбу с этим грозным осложнением. И все же многое еще предстоит выяснить: какова химическая структура ишемического токсина, что за механизмы ведут к его образованию и накоплению в тканях, как быстро и насколько возрастает количество ишемического токсина в крови, есть ли связь между ростом концентрации его в крови и основными нарушениями состояния животных в раннем постишемическом периоде, каковы свойства этого вещества, какова природа его действия и другие.

Начался новый этап исследований. Оказалось, что гораздо легче выделить вещество, чем получить ответы на поставленные вопросы. Успехи сменялись неудачами, радости —отчаянием. Одна из первых неожиданностей–ишемический токсин присутствует в крови здоровых животных, правда, в очень небольших количествах. Этот факт сразу же заставил пересмотреть некоторые концепции. Ведь если он есть в норме, то должен выполнять какую–то функцию. Исследования — фармакологические, биохимические, биофизические и патофизиологические— показали, что ишемический токсин влияет на внутриклеточные обменные процессы, изменяет проницаемость клеточных мембран, делает их проходимыми для различных ионов и, может быть, именно этот процесс лежит в основе развития постишемического отека тканей.

Токсин обладает прямым суживающим действием на сосуды изолированного уха кролика. Введенный в коронарную артерию сердца, вызывает изменения на электрокардиограмме, аналогичные тем, что происходят в раннем периоде ишемического шока. Его содержание в крови собак после включения в общий кровоток ишемизированной (в течение шести часов) конечности возрастает уже через тридцать минут в три раза.

Кое–что выяснено, но на большинство вопросов ответов пока еще нет. Одно стало ясным, что в общем комплексе нарушений, развивающихся в раннем постишемическом периоде, ишемический токсин играет важную роль.

В настоящее время у нас в стране и за рубежом разрабатывается группа биологически активных веществ примерно такого же молекулярного веса, как и ишемический токсин, которые объединяют под названием «средние молекулы». К ним относят продукты деградации фибриногена — фибринопептиды А и Б, кинины, представители системы комплемента — анафилотоксин и многие другие.

Несомненно, что в общем симптомокомплексе нарушений при ишемическом шоке большое значение имеет соотношение и взаимодействие различных биологически активных веществ. Эти работы еще только начинаются. Однако уже сейчас, на основании полученных нами данных о характере и механизме действия одного из них — ишемического токсина, мы разрабатываем меры и пути борьбы с постишемическими токсикозами. Изыскиваются фармакологические препараты, которые можно использовать в качестве антагонистов этого вещества. Ведется поиск специальных сорбентов, смогущих очищать кровь от ишемического токсина, и т. д. Кое–какие успехи в этом направлении уже имеются, но главное еще впереди.

Реплантация конечности — длительная, трудоемкая, технически сложная, скрупулезная операция. Только в руках специалиста, хорошо владеющего техникой обработки и подготовки конечности, сосудистого шва, шва нервов, соединения костей и знающего, как вести послеоперационный период, она может быть успешной.

В своей практической работе хирурги постоянно восстанавливают различные сосудистые, костные и нервные повреждения конечностей. Однако реплантация их имеет свои особенности, заключающиеся в том, что необходимо защитить раневую поверхность от инфекции, сохранить отделенную от организма конечность до тех пор, пока больной не попадает в хирургическое отделение. После реплантации в ней необходимо восстановить не только достаточный приток артериальной крови, но и необходимый венозный и лимфатический отток, правильно провести терапию всех возможных ранних и поздних послеоперационных осложнений, разумно осуществить функциональную разработку конечности.

В Лаборатории по пересадке органов и тканей проводились такие эксперименты: у собак пересекались только лимфатические пути конечности. Магистральные кровеносные сосуды и седалищный нерв оставались нетронутыми. Сама конечность, естественно, тоже не отсекалась. Тем не менее послеоперационный отек конечности достигал почти таких же размеров, как при ее реплантации. Этот факт заставил нас заняться поисками путей к восстановлению нормального оттока лимфы в пересаженной конечности.

До настоящего времени в хирургической практике не применялись восстановительные операции на лимфатической системе. Расчет был на самостоятельное восстановление лимфооттока. Проблема трансплантации органов заставила пересмотреть и эту сложившуюся традицию.

Предпринятые в лаборатории исследования показали, что наиболее надежным способом восстановления лимфооттока является стыкование лимфатических узлов трансплантата и хозяина. Лимфатические узлы — это как бы запруды на пути лимфатических «рек»: «русло» в этих местах шире, «берег» толще, плотнее, а «течение» тише, медленнее. Отсюда следуют технические преимущества соединения лимфатических путей именно в области узлов. Однако возможно также создание лимфо–венозных коммуникаций, что позволяет отводить лимфу из лимфатической системы в венозное русло практически на любом уровне.

При реплантации конечности необходимо, разумеется, учитывать общее состояние больного, его возраст, здоровье, профессию и многое другое. Больной должен быть тщательно обследован, так как, увлекшись мыслью о возможности реплантации ампутированной конечности, можно не заметить или не придать должного значения повреждению других органов, при котором эта операция противопоказана.

При решении вопроса о реплантации важно, какая конечность пострадала — верхняя или нижняя, высота или уровень ампутации. Необходимо учесть также, даст ли реплантация конечности функциональный результат лучший, чем последующее протезирование.

Наиболее существенный момент — срок ишемии конечности, который должен быть как можно короче. В итоге повторим, что шесть часов хранения конечности при комнатной температуре являются пределом обратимых изменений в ампутированной конечности, но это время можно продлить ее охлаждением.

В настоящее время еще трудно определить все показания и противопоказания к реплантации конечности. Перечисленные, а также многие другие соображения тщательно взвешиваются хирургом перед тем, как решить вопрос об операции.

ОСАДА ТКАНЕВОГО БАРЬЕРА

В начале своего развития восстановительная хирургия шла по пути использования собственных тканей организма (аутотрансплантация), так как было замечено, что пересадка тканей от одного организма другому (гомотрансплантация) не дает успеха. Но все же попытки пересадить ткань или орган от одного человека другому или от животного — человеку (гетеротрансплантация), возможно, предпринимались еще в глубокой древности, и об этом мы узнаем в отраженном виде — из дошедших до нас сказаний и легенд.

Вспомните, какие причудливые образы содержат древние мифы о химерах, кентаврах, русалках, тела которых будто бы состояли из разных частей животных и человека. Известно и сказание о Дедале. Он прикрепил себе крылья, улетел с отдаленного острова и благополучно достиг родной земли.

В Индии пересаживать кожу пытались еще несколько тысячелетий назад. Индийские врачи уже тогда знали, что собственная (ауто) кожа человека приживляется хорошо. Сохранившиеся источники свидетельствуют, что делались и довольно трудные операции. Прежде чем произвести пересадку, кожный лоскут донора «отбивали» до тех пор, пока он равномерно вздувался. Затем для лучшего «прилипания» использовали особый состав, рецепт которого держался в строгом секрете и, к сожалению, до нас не дошел.

Способность приживления собственной кожи охотно использовали для рекламы знахари. По сообщению итальянского физиолога Г. Баранио, в 1804 году некая дама, расхваливая свои мази, отрезала на глазах у изумленных людей лоскут своей кожи и тут же прикрепляла его с помощью снадобий на прежнее место. На следующий день она демонстрировала публике, как хорошо прижился вчерашний лоскут.

Однако еще в древности люди столкнулись с конфликтом между реципиентом — организмом нового хозяина и трансплантатом, то есть пересаженной ему тканью или органом. Причем конфликт этот почти всегда заканчивается гибелью трансплантата.

Известный итальянский хирург и анатом XVI века Г. Таглиакоцци писал: «Характер индивидуума полностью разубеждает нас в том, что возможно проведение пересадок между людьми, потому что власть и сила индивидуальности безграничны. Если кто–то полагает, что он способен увеличить красоту свою за счет другого и, более того, способен успешно пользоваться пересаженным органом, то нужно считать такого человека плохо разбирающимся в естествознании». Видимо, сам Таглиакоцци предпринимал попытки осуществлять пересадку, но безуспешно.

В начале нашего века были сделаны первые шаги и в области еще одного вида пересадок — переливания крови. При этом было выявлено содержание в эритроцитах крови антигенов, а в сыворотке крови — противоэритроцитарных антител. Чтобы успешно переливать кровь, необходимо подобрать подходящую группу крови для совместимости и совпадения антигенов донора и реципиента.

Конфликт, разыгрывающийся при гомотрансплантации других тканей, так же, как и при переливании крови, обусловлен различием их антигенного строения.

В настоящее время известно более семидесяти антигенов эритроцитов человека, которые составляют четыр–наддать систем изоантигенов. Причем комбинации этих антигенов у разных людей совершенно не одинаковы. Почему? Генетика установила, что антигены эритроцитов человека формируются еще в эмбриональный период развития и не меняются на протяжении всей жизни. Структура же их наследуется от родителей. Однако комбинация антигенов у каждого организма своя, специфическая. Если у родителей имеется антиген А и антиген В, то у детей этих родителей будет различная комбинация антигенов. Так, один ребенок может унаследовать только А, другой — только В, а третий — А и В антигены. Мы упомянули только эритроцитарные антигены, а их общее число в каждом организме очень велико. Поэтому нетрудно себе представить, какое количество комбинаций может быть в различных антигенных группах у различных людей.

В чем суть такой вариабильности комбинаций антигенов? Оказывается, благодаря этому возникает сугубо индивидуальный набор антигенов, с которыми «мирятся» оборонительные, защитные силы каждого индивидуума. Это представляет одну из форм проявления так называемого тканевого барьера.

Возникает вопрос: возможно ли обойти его и заставить организм принять чужеродный орган или ткань? Ответить на него можно только после досконального исследования трех важных проблем: химической структуры трансплантационных антигенов и их локализации в клетке, изменения этих антигенов и подбора совместимых по известным изоантигенам донора и реципиента; усиления защитной реакции организма против трансплантационных антигенов, введенных с пересаженным органом.

Вот три «кита», обеспечивающие непробиваемость тканевого барьера, который, по остроумному выражению видного французского иммуногематолога Ж. Доссэ, «создан для того, чтобы противостоять мирному союзу предприимчивых хирургов, задавшихся целью изменить организм хозяина».

Что же известно в настоящее время об этих трех «китах»?

Установлено, что кроме эритроцитарных антигенов есть и специфические антигены лейкоцитов, при совместимости которых трансплантат живет гораздо дольше. Можно предположить, что эти антигены играют большую роль в формировании иммунологического ответа реципиента.

Ученым предстоит выявить остальные группы антигенов совместимость по которым будет способствовать успеху пересадки тканей и органов. Пока мы еще не знаем химической структуры трансплантационных антигенов, не можем четко сказать, с какой частью клетки они связаны, где находятся в наибольшем количестве. Существующие ныне способы разделения клеточных структур несовершенны и не дают возможности получить их в чистом виде. Однако экспериментальные данные подтверждают, что большинство антигенных структур сосредоточено на клеточной оболочке.

Во многих странах, в том числе и Советском Союзе, установлено, что до семидесяти процентов антигенов тканевой совместимости (так называют трансплантационные антигены) локализованы на поверхностной плазматической мембране форменных элементов крови— лимфоцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, что эти белковые растворимые препараты обладают активностью более слабой, чем антигены, находящиеся на неповрежденной живой клетке. Пока еще трудно решить вопрос о чистоте выделенных антигенов тканевой совместимости у человека и их свойствах, хотя за последние пять–семь лет произошел большой качественный скачок в этих исследованиях. Описана целая система лейкоцитарных антигенов человека, состоящая из нескольких групп, объединяющих свыше тридцати антигенов.

Осада тканевого барьера.

Бесконечное множество комбинаций антигенов.

В настоящее время во всех крупных клинических центрах трансплантации проводится обязательный подбор совместимых пар доноров и реципиентов по известным антигенам тканевой совместимости.

Решение вопроса о лейкоцитарных антигенах, в частности, исследования в одной узкой области иммунобиологии— трансплантационном иммунитете, посвященные выявлению и типированию антигенов, привели к формированию самостоятельного направления в иммунологии и генетике, касающегося изучения механизмов наследования антигенов и связи их с предрасположенностью к ряду заболеваний. Так возникла иммуногенетика. Исследования в этой области показали, что носители антигенов, обозначаемых B₈ и В₁₅, часто предрасположены к заболеванию системной красной волчанкой. Люди, имеющие антигены А₂ и В₁₂, подвержены заболеванию лейкемией, при наличии антигена B₁₂ часто развиваются некоторые кожные болезни и т. д. «Наступление» на всех «фронтах» иммуногенетики продолжается, и, вероятно, в ближайшие годы мы будем свидетелями новых важных открытий.

Все, что зашифровано в генетическом аппарате, при повреждении способно быстро восстанавливаться. Вот почему изменить любой врожденный признак организма практически невозможно. Кроме того, на защиту и поддержание этой устойчивости природа поставила целую «армию» — лимфоидную систему организма. Она, так сказать, «заведует» защитными реакциями организма. Состоит «войско» обороны из неподвижных «дзотов» — селезенки и лимфоидной системы: лимфоцитов, плазматических клеток, лейкоцитов. Разновидность лейкоцитов — фагоциты обладают способностью фагоцитировать (заглатывать) всякие посторонние частички. Каждый из указанных видов клеток имеет свои обязанности.

В последние годы довольно четко показаны обязанности различных лимфоцитов. Во–первых, установлено, что в любой стадии защитных реакций организма происходит взаимодействие, или кооперация, клеток — макрофага (фагоцита) с лимфоцитами. Малые лимфоциты по своей функции различаются на Т и В лимфоциты. Т-лимфоциты, в свою очередь, делятся на три подгруппы: Т-помощники, помогающие макрофагу и В-клетке узнавать «чужой» антиген и запускать защитные реакции; Т-эффекторы, или сенсибилизированные лимфоциты, их еще называют Т-убийцы («узнав» чужие антигены, они несут на своих мембранах специфические антиструктуры к ним и вызывают гибель «чужих» клеток), и, наконец, Т-супрессоры клетки, регулирующие выработку количества Т-эффекторов и В-лимфоцитов.

Посторонним антигенам вход воспрещен.

В-лимфоциты — также очень важные клетки, так как являются прародителями плазматических клеток, вырабатывающих различные виды специфических белков различного молекулярного веса — гамма–глобулинов, которые называются антителами.

Удалось выяснить, как одна клетка общается с другой и принимает от нее информацию. Оказывается, лимфоидные клетки так же, как и клетки нервной системы, выделяют особые растворимые вещества, специфичные для каждой реакции организма: усиления продукции В-клеток или Т-эффекторов или, наоборот, увеличения числа Т-супрессоров. Эти вещества называются лимфокинами, или медиаторами иммунного ответа.

Таким образом, мы сейчас располагаем новым представлением о взаимодействии различных клеток при защитных реакциях организма, и все же до сих пор остается ряд «белых пятен» в учении об иммуногенезе.

Одна из загадок: как лимфоидные образования распознают чужеродные вещества? Предполагается, что в этом значительную роль играют фагоциты — они первыми вступают в контакт с чужеродным антигеном, захватывают и «переваривают» его. Затем, как утверждают некоторые исследователи, происходит контакт фагоцитов с лимфоцитами, количество которых начинает значительно увеличиваться. Они также устремляются к месту, где «окопался» чужой антиген. На помощь приведенному в действие защитному «гарнизону» организма приходят плазматические клетки. Они поставляют «боеприпасы» — специфические, пристрастные к чуждому антигену белки — антитела. Кроме того, некоторые другие системы организма вырабатывают особые вещества, которые благоприятствуют лучшему взаимодействию собственных лимфоцитов и антител с чуждыми антигенами и таким образом способствуют быстрейшему их обезвреживанию и выведению.

Теперь мы можем в общих чертах представить себе, что происходит после гомотрансплантации органа и ткани.

Трансплантат не совпадает по своим антигенам с тканями воспринимающего организма. Его антигены вызывают «огонь на себя», то есть ускоряют мобилизацию иммунокомпетентной защитной системы реципиента. Сначала трансплантат атакуют лейкоциты, они поступают в него из крови. Вскоре к ним присоединяются лимфоциты и плазматические клетки, число которых резко увеличивается. Уже через пять–шесть дней трансплантат как бы «нафарширован» всеми этими образованиями, а миллионы и миллионы защитных клеток располагаются еще и вокруг, образуя мощный «оборонительный вал».

Некоторые исследователи утверждают, что во взаимодействии лимфоцитов с чужеродными клетками участвуют и антитела, вырабатываемые плазматическими клетками. Но участие антител еще недостаточно изучено. Ведь иногда они, к нашему удивлению, оказывают противоположное действие, усиливая рост и жизнедеятельность пересаженного трансплантата.

Итак, «нафаршированный» защитными клетками трансплантат гибнет. Но куда же девается его масса? Ее убирают «мусорщики» — фагоциты. Мы видим сложную и слаженную систему взаимодействия разных сил: одни вызывают гибель трансплантата, другие убирают его погибшие части, третьи участвуют в замещении возникшего дефекта соединительной тканью.

Эта ответная иммунологическая реакция сама по себе очень ценна, так как защищает организм от проникновения извне любых чуждых для него инородных тел белкового происхождения, в том числе болезнетворных микроорганизмов, возбудителей всякого рода инфекций. Но, к сожалению, организм в одинаковой мере мобилизует свои силы как против микробов, вызывающих болезнь, так и против пересаженных тканей или органов.

Однако из этого общего правила бывают исключения. Встречаются люди, антигенное (белковое) строение и состав тканей которых совершенно одинаковы. Это близнецы, развившиеся из однояйцевой клетки.

Штурм «Пика иммуногенетики».

Между их тканями нет антагонизма, и поэтому близнецы— идеальный объект для пересадок. В разных странах произведено свыше четырехсот пересадок почек между однояйцевыми близнецами. Некоторые из них живут с единственной новой почкой уже более десяти лет. Конечно, нуждаются в пересадке органов и тканей, увы, не одни только однояйцевые близнецы. Но эти операции помогают ученым прокладывать трудные пути для преодоления несовместимости тканей.

Каковы же пути и тропинки, которые ученые прокладывают в обход тканевого барьера?

Первыми хитроумно «обманули» иммунокомпетентную систему организма чехословацкий ученый М. Гашек и английский иммунолог П. Медавар. Они вводили эмбриону животного клетки костного мозга, селезенки и форменных элементов крови, взятых от другого животного— донора, а затем пересаживали от него же выросшему животному участок кожи. Оказалось, что способность организма реагировать на чужие антигены формируется, главным образом, к концу эмбрионального периода развития. В это время и в первые дни после рождения (постэмбриональный период) организм еще способен воспринять чужеродный белок тканей и закрепить его в своей «памяти». В последующем, во «взрослом» состоянии, такой организм уже без конфликта воспримет ткани донора, от которого ему были ранее введены антигены. Подобное состояние «терпимости» к чужому белку получило название толерантности. Оно было открыто М. Гашеком и П. Медаваром.

Ученик М. Гашека — С. Пуза, сотрудничавший с нашей лабораторией, предложил создать такую же «терпимость» к донорским клеткам путем полной замены крови у новорожденного щенка.

На разработку этого метода его натолкнули исследования советских ученых. Еще 30‑е годы два врача, работавшие в Средней Азии, — О. С. Глозман и А. П. Касаткина задумались над тем, как спасти людей, получивших большие дозы ядовитых веществ, например, при укусе змеи. Различные виды медикаментозного лечения помогали мало, так как отравляющие вещества, находясь в крови, вместе с ней разносятся по всему организму. Следовательно, удалить их можно только с кровью. В связи с этим «был предложен метод тотального (полного) замещения крови, который заключался в том, что кровь больного медленно выпускали через артерию и одновременно в вену нагнеталась в том же количестве кровь донора.

В результате замещения крови собственная кровь больного полностью удалялась из организма. Таким образом удавалось спасти практически обреченного человека. В настоящее время этот метод стал широко использоваться в акушерско–гинекологической практике. Детям, родившимся с признаками, скажем, такого грозного заболевания, как гемолитическая желтуха, срочно производят обменное переливание крови, исходя из тех же соображений, которые высказывали О. С. Глозман и А. П. Касаткина по поводу отравления змеиным ядом.

Казалось бы, данный пример прямого отношения к трансплантации органов не имеет, но так ли это? Ведь если можно полностью заменить кровь реципиента, то можно ожидать, что и орган, взятый от того же донора, что и кровь, будет длительное время функционировать в организме нового хозяина, имеющего тот же состав крови. Однако поставленные в Лаборатории по пересадке органов и тканей эксперименты разочаровали исследователей: после тотального замещения крови в организме все же вырабатывались антитела в ответ на введение чужеродного органа, и трансплантат довольно быстро погибал.

Вновь начались эксперименты в нашей лаборатории, душой и инициатором которых стал чехословацкий ученый С. Пуза. Исследователи исходили из того, что в самом раннем периоде жизни организм еще не представляет собой хорошо налаженного «механизма», способного отвечать на внедрение чужеродных белков защитной реакцией, характерной для взрослого. Вводимая кровь, считали они, может усваиваться как своя собственная, со всеми ее антигенными свойствами. Однако оказалось, что период, в течение которого организм способен адаптироваться к чужеродным белкам, длится очень короткое время — всего четыре–пять дней!

Был поставлен эксперимент на собаках. Производилась почти ювелирная операция на сосудах щенят двух-четырех дней от рождения. Бедренные сосуды — артерия и вена — у новорожденных щенят очень тонкие (примерно диаметр волоса). В них вставляли иголочки. Через артерию кровь выпускали в градуированный сосуд, одновременно с этим через вену нагнетали кровь будущего донора. Приходилось внимательно следить за соответствием объемов вводимой и удаляемой крови — они должны быть на протяжении всего эксперимента одинаковыми. Чтобы быть полностью уверенным в том, что вся кровь щенка заменена новой, обменное переливание осуществляли три раза. После этого терпеливо ждали несколько месяцез, пока щенки подрастут. Орган для пересадки брался от животного, кровь которого раньше переливали щенку.

Аналогичные эксперименты в это же время проводились и в лаборатории А. Г. Лапчинского. Опыты показали, что методом тотальной замены крови в раннем периоде можно влиять на защитные силы и добиваться удлинения срока жизни пересаженных тканей от другого организма.

В экспериментах, проведенных в Лаборатории по пересадке органов и тканей, гомологичный кожный лоскут, пересаженный собакам, подвергшимся тотальному замещению крови, сохранял жизнеспособность до 80 дней. А. Г. Лапчинскому удалось добиться у таких животных стойкого приживления пересаженной задней лапы (правда, за исключением кожного покрова).

С. Пуза у себя на родине, в Чехословакии, пересадил собакам, подвергшимся тотальной замене крови, почку, которая функционировала несколько лет.

Но, к сожалению, тотальную замену крови невозможно широко использовать при пересадке органов. Она нередко вызывает крайне тяжелую реакцию. А ведь эту процедуру необходимо производить новорожденным. Есть и другая трудность: толерантность, как я уже говорил, создается только к одному–единственному донору. Но как может человек быть всю жизнь связан со своим заранее нареченным спасителем? И как знать, кому из них раньше придется встретиться с грозной опасностью?

Поэтому практически более перспективным оказался метод воздействия на взрослый организм, нуждающийся в пересадке органа, различными иммунодепрессивными агентами. При иммунодепрессивной терапии, направленной прежде всего на подавление активности лимфоидной ткани, используются химические, физические и биологические средства. Это определенные химические соединения, гормональные препараты, антибиотики типа антиномицинов С и Д.

Но, к сожалению, большинство из них токсично и отрицательно влияет на жизнедеятельность других органов и тканей, а также значительно снижает сопротивляемость организма всяким болезнетворным микробам и вирусам. Больных, которым вводят эти средства, приходится содержать в стерильных (безмикробных) условиях. В настоящее время широко ведутся поиски новых химических соединений, которые были бы менее токсичны и более действенны против иммунной защиты.

Снижению реактивности иммунокомпетентной системы служит и воздействие рентгеновскими и гамма-лучами.

Как известно, ионизирующее облучение губительно действует на живые клетки, причем степень этого воздействия зависит от их вида и дозы облучения. Это используется для разрушения злокачественных опухолевых клеток.

Облучение всего организма вызывает подавление иммунитета, то есть невосприимчивости к различного рода агентам, и прежде всего к возбудителям инфекционных заболеваний. На этот факт было обращено внимание еще в 50‑е годы нашего века при первых попытках пересадки почки. Общее облучение в этих случаях было направлено на подавление реакции организма на чужеродную ткань. Проведенные на различных животных опыты показали, что действительно при облучении всего организма удлиняется срок жизнеспособности трансплантата, пересаженного от другого животного того же вида.

Гамма–облучение.

Это явилось основанием для испытания данного метода на практике, чему способствовал трагический случай, произошедший с группой югославских ученых-физиков. В результате аварии на атомном реакторе ученые получили смертельную дозу радиации. Для их спасения были мобилизованы все силы. Приняли решение сделать им пересадку костного мозга, чтобы предотвратить развитие лучевой болезни. Операцию произвел французский ученый Ж. Матэ, который взял костный мозг от здоровых людей. Клетки костного мозга прижились. Именно тогда и возникла мысль об искусственном облучении человека (конечно, не опасными для жизни дозами), чтобы добиться приживления пересаженного органа.

Оказалось, что применение общего облучения действительно удлиняет срок функции трансплантата. Но даже при дозе облучения, не превышающей 600 рентген, у больных возникали тяжелые осложнения, приводившие иногда к гибели от лучевой болезни.

Тем не менее сама идея использования ионизирующего облучения при пересадке органов не забыта, и в последнее время этот метод нашел свое применение в виде локального (местного) облучения пересаженного органа и расположенных вблизи него лимфатических узлов.

Изучение нового метода началось одновременно в нескольких странах. За рубежом интенсивные исследования проводились в США — в клинике профессора Д. Хюма в Ричмонде (1964 г.) и в урологической клинике профессора В. Гудвина в Лос—Анджелесе (1963 г.), а в Советском Союзе — в нашей Лаборатории по пересадке органов и тканей и на кафедре оперативной хирургии Университета дружбы народов имени П. Лумумбы.

Ассистент университета Э. Д. Лебедева использовала метод локального рентгеновского облучения области пересаженного органа с двоякой целью: для предупреждения отторжения пересаженного органа и для борьбы с уже начавшимся отторжением. Исследования на крысах и собаках показали, что данный метод приводит к удлинению сроков жизни пересаженных чужеродных кожных лоскутов. Были изучены разные режимы облучения. Оказалось, что важное значение имеют разовая доза облучения, начало его и интервалы между отдельными сеансами. Лучшие результаты были достигнуты в случаях, когда облучение начинали в день пересадки. Разработана специальная схема облучения. Строго придерживаясь ее, удалось добиться удлинения срока жизнеспособности кожных лоскутов в среднем в три с половиной раза по сравнению с теми случаями, когда рентгеновское облучение не применялось.

Важным преимуществом локального рентгеновского облучения является его относительная безопасность. Он не вызывает резкого нарушения общего состояния животных, как при общем облучении организма.

Идея использования ионизирующего облучения для предотвращения отторжения пересаженного органа была использована также в другой методике. Японский исследователь И. Шиката для подавления реакции отторжения предложил вводить в лимфатические пути больного радиоактивное золото, которое проникало в лимфатические узлы и облучало их. Результаты оказались в шести случаях весьма благоприятными.

В последние годы разработаны также методы радиоактивного облучения лимфоидных клеток, выведенных с помощью трубочек, которые вставлены в кровеносные или лимфатические сосуды, за пределы организма. Такое «экстракорпоральное» облучение наиболее функционально активных лимфоцитов, циркулирующих в крови и лимфе, позволяет удалять их, не оказывая при этом токсического действия на организм.

В настоящее время известны и биологические способы борьбы с тканевой несовместимостью, такие, как феномен усиления. Он впервые был применен в начале XX века в опытах на опухолевых трансплантатах крысиных сарком и в последующем многократно воспроизводился на опухолях различных млекопитающих. Суть его заключается в том, что опухоль приживается и начинает усиленно расти, если реципиенту предварительно вводят гипериммунную сыворотку, содержащую антитела против трансплантата. В ряде работ четко показано, что усиление роста трансплантата связано с гуморальными антителами. Этот феномен был также воспроизведен с положительным эффектом при пересадке нормальных гомологичных кожных лоскутог». Можно допустить, что переизбыток антител действует, вероятно, так же, как и избыток антигенов, которые блокируют специфические центры размножения клеток, вызывая их отмирание, и сводят на нет индуктивную и продуктивную фазы иммуногенеза, создавая толерантность.

Активно внедряется в клиническую практику иммунодепресснвный препарат биологического характера — антилимфоцитарная сыворотка. Получают ее от животного (лошади, кролика), которому предварительно многократно вводят лимфоциты человека. В такой сыворотке содержатся готовые антитела против воинственных лимфоцитов, стоящих на страже неприкосновенности организма.

В нашей Лаборатории по пересадке органов и тканей В. И. Говалло применял антилимфоцитарную сыворотку при пересадках кожи кроликам и мышам. Данные оказались очень интересными. У одного подопытного кролика кожный трансплантат продержался свыше десяти месяцев (обычно он погибает через семь–пятнадцать дней). Ценность препарата заключается в том, что он обладает более направленным антилимфоцитарным действием, чем химиопрепараты, и в то же время менее токсичен.

Воздействие аитилимфоцитарной сыворотки на животных при пересадке органов.

Механизм действия аитилимфоцитарной сыворотки еще не ясен. Ученые выявляют специфические свойства препарата, чтобы шире использовать его в клинике. Пытаются воздействовать на ответную реакцию и удалением органов лимфоидной системы, селезенки, вилочковой железы, лимфатических узлов.

Предложений много, но пока еще нет общепризнанного надежного метода подавления врожденного иммунитета.

Кроме того, о чем уже говорилось, продолжается поиск и в совершенно новом направлении, предпосылкой которого послужил анализ накопленных данных в области трансплантационного иммунитета и общей иммунологии. Остановимся на некоторых из них.

После «знакомства» с «чужим» антигеном клеток иммунокомпетентной системы, которое происходит в первые четыре–восемь часов, ни один из известных в настоящее время препаратов не снимает защитные реакции организма: их можно ослабить, на время затормозить, но полностью ликвидировать нельзя. Это напоминает сказку братьев Гримм о горшочке каши с той разницей, что горшочку можно приказать перестать варить кашу, а лимфоциты, получив первый приказ о начале работы, ни на что затем не реагируют. Во всяком случае, мы еще не знаем того «заветного средства», которое бы могло отменить работу лимфоцита, «заведенного» чужим антигеном.

Естественно, возник вопрос: как достигнуть такого положения, когда не будет происходить запуск этой реакции, то есть как предотвратить «пусковое» знакомство макрофагов и лимфоцитов с чужими антигенами? Конечно, это достижимо только в том случае, если знаешь точно, как развивается начало этого «знакомства» и что ему способствует. Оказалось, что громадная иммунологическая литература не дает ответа на этот вопрос, потому что в первые минуты и часы после попадания чужого антигена невозможно классическими приемами определить реакцию организма. У иммунитологов сложилось представление о том, что этот процесс «знакомства» протекает скрыто, невидимо для глаз исследователей.

И вот мы поставили перед собой цель созсем необычными средствами и путями поднять эту «целину» иммунологии. Решили посмотреть, меняется ли обмен веществ в лимфоцитах крови, то есть тех клетках, которые впервые «знакомятся» с чужими антигенами органа при прохождении через него крови, и как меняется кровоснабжение органа, его обмен, функция и морфология. Кроме того, нужно было исследовать состояние центральной нервной системы, регулирующей процессы в организме.

Два–три года шли тяжелые поиски лучшей экспериментальной модели, отрабатывались различные этапы исследования, перепроверялись данные и анализировались. В результате мы выяснили, что в первые пятнадцать–тридцать минут после подключения трансплантата в кровоток реципиента появляются изменения практически во всех исследованных органах и системах его, то есть происходит генерализованный ответ организма.

Получив такую реакцию организма и трансплантата, мы решили несколько изменить модель, то есть посмотреть, как сам орган реагирует на чужую для него кровь. Взяли сегмент тонкого кишечника, обеспечили его искусственное кровоснабжение с помощью аппарата искусственного кровообращения АИК‑2 и установили два интересных факта: во–первых, уровень обмена в лимфоцитах, входящих в кишку и выходящих из нее с перфузируемой кровью, различен. Во–вторых, если перфузию осуществлять «чужой» кровью по отношению к сегменту кишки, то в ее поверхностных слоях открываются «шлюзы» — шунты (дополнительные анастомозы между артериями и венами на уровне капилляров), что и предотвращает попадание «чужой» крови в более глубокие ее слои. Все эти изменения мы объединили под общим названием — синдром ранних проявлений тканевой несовместимости.

Первые данные наших экспериментов были доложены на Всесоюзном симпозиуме по тканевой несовместимости, участники которого при обсуждении представленных нами материалов предложили Лаборатории по пересадке органов и тканей Академии медицинских наук СССР разработать комплексную научную программу — «Ранние проявления тканевой несовместимости». В настоящее время решением основных задач этой программы занимаются научные сотрудники четырнадцати центров Советского Союза и зарубежных стран. Цель программы — установить пусковые механизмы процесса распознавания «чужого» антигена на примере антигенов гомологичного органа–трансплантата.

Почему в первый момент включается весь организм, а затем уже активно и «не скрыто» работает высокоспециализированная и квалифицированная «бригада» — лимфоидная система? Как это осуществляется? Ответы на эти вопросы помогут перейти к специфической терапии, направленной не на уничтожение клеток иммунной системы, а на предотвращение реакции распознавания «чужого». Думается, что в этом отношении должны очень помочь те «слова» — сигналы клеток (медиаторы), умелое использование которых даст возможность управлять реакциями организма.

ПЕРЕСАДКА ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

Почки

Многие люди на земле благополучно живут с чужой почкой. Один больной, оперированный в Париже в 1959 году, пользовался пересаженной ему почкой свыше десяти лет.

«Сейчас уже можно сказать, — утверждает академик Б. В. Петровский, — что пересадка почек из стадии эксперимента перешла в клинику. Операция пересадки почки основана на прочной научной базе и позволяет продлить жизнь некоторых тяжелых больных».

Почки — наш главный выделительный орган. Они выводят из организма все шлаки — азотистые соединения, продукты распада белка, соли и т. д. За одни сутки через почечный фильтр проходит не менее 140 литров крови. Почки регулируют водный обмен, осмотическое давление, ионный состав и кислотно–щелочное равновесие плазмы крови. Нарушилась работа почек — и сразу же в организме возникают серьезные, подчас угрожающие жизни расстройства.

Первым в мире пересадку почки человеку сделал советский ученый Ю. Ю. Вороной в 1934 году. Взяв почку от трупа, он пересадил ее женщине, умиравшей от отравления ртутью. Технически операция прошла успешно, но пересаженная почка оказалась функционально неполноценной. Через двое суток после операции больная погибла. Ведь в то время еще не были известны иммунодепрессивные средства, подавляющие реакцию отторжения, и не были разработаны методы хранения почек от момента их взятия у донора до пересадки. В период до 1950 года Ю. Ю. Вороной сделал еще четыре такие пересадки. В это же время аналогичную операцию произвел чикагский доктор Р. Лавлер. Но через некоторое время он так же, как и Ю. 10. Вороной, убедился, что пересаженная почка не работает. В докладе, сделанном им на съезде врачей–урологов, сообщалось: «Через некоторое время после операции пересаженный орган начал сморщиваться и слабо функционировать».

Следующая попытка принадлежала доктору М. Сервеллю из Страсбурга. Больная имела одну не вполне здоровую почку. Сервелль пересадил ей почку только что умершего человека. Вначале все шло хорошо, но через несколько месяцев новая почка перестала выделять мочу, организм отверг это чужеродное тело.

Большого успеха в пересадке почки добился в 1954 году американский хирург Д. Мюррей. Но донор и реципиент были однояйцевыми близнецами, а их ткани, как мы уже говорили, абсолютно тождественны и не вызывают иммунологического конфликта. Правда, Д. Мюррею предстояло обеспечить сложный уход за этими тяжелобольными и преодолеть «этический барьер» в связи с удалением нормальной почки у здорового донора. Исследования показали, что трансплантат работает нормально. Впоследствии Д. Мюррей произвел еще более двух десятков пересадок почек однояйцевым близнецам. Все они прошли без сколько–нибудь серьезных осложнений.

Операция по пересадке почки от живого донора осуществляется сразу на двух столах. Помимо высокого мастерства хирургов здесь требуется строжайшая стерильность. Малейшая неточность может предрешить исход вмешательства. Артерию и вену почки донора сшивают с подвздошной артерией и веной реципиента, которые расположены в нижнем отделе живота, близ мочевого пузыря. Мочеточник почки–трансплантата вшивают непосредственно в мочевой пузырь или соединяют с концом оставшегося мочеточника. Ставшие ненужными почки больного удаляют в момент пересадки или через некоторое время после нее.

Опыт операций на почках однояйцевых близнецов позволил выяснить ряд важных вопросов трансплантации органов. И главное, доказал, что орган, лишенный нервной связи с организмом, все–таки может существовать.

Успехам в области пересадки почек предшествовала большая экспериментальная работа, связанная с интенсивным изучением различных методов подавления тканевой несовместимости. Сначала таким методом было рентгеновское облучение реципиента. Оно быстро нашло и клиническое применение.

После работ Р. Шварца, открывшего в 1959 году в опытах на кроликах иммунодепрессивное действие химического препарата 6‑меркаптопурина, химиотерапия стала активно вытеснять метод облучения и в дальнейшем во многом обусловила экспериментальные и клинические успехи гомотрансплантации.

На операцию.

Иммунодепрессивные химиопрепараты стали исследовать научные коллективы многих стран. В нашей Лаборатории по пересадке органов и тканей также изучалось действие 6‑меркаптопурина при пересадке почек у собак и кожи у кроликов. Этот препарат, нарушая синтез белковых соединений в ядрах быстро делящихся клеток, угнетает способность лимфоцитов отвечать на чужеродную ткань. Благодаря препарату почки, пересаженные собакам, сохраняли работоспособность в течение восемнадцати–двадцати дней, тогда как без него на седьмой–десятый день полностью выбывали из строя. Однако у экспериментальных животных, получивших иммунодепрессант, пропадал аппетит, они резко худели, их слизистые оболочки и кожа становились желтушного цвета. Все это свидетельствовало о токсическом действии препарата. Так же влиял он и на кровь: падал гемоглобин, уменьшалось количество форменных элементов. Вскоре начинались и другие тяжелые осложнения: возникали гнойники, развивалось воспаление легких. Потеряв способность бороться с чужеродной тканью, организм становился совершенно беспомощным и перед болезнетворными микробами.

Начались поиски менее токсичного препарата. Им оказался азатиоприн, синтезированный советскими учеными в конце 1963 года. Он продлевал сроки жизни оперированных собак до одного–трех месяцев. Его вводили за три–семь дней до пересадки, а после нее постепенно снижали дозы. Благоприятные результаты давало сочетание азатиоприна с преднизолоном (гормональный препарат, получаемый из коры надпочечников).

Но со временем мы убедились, что и эти препараты не лишены токсического действия на печень и кровь. Кроме того, они снижают устойчивость организма к инфекции.

Старший научный сотрудник нашей лаборатории М. В. Биленко с аспирантами и студентами почти круглосуточно дежурили возле оперированных собак, делали многочисленные уколы и вливания. Однако так и не удавалось создать им условия полной стерильности. Большая часть их погибала от побочных осложнений, хотя почечный трансплантат продолжал успешно функционировать.

В начале 1965 года мы решили продемонстрировать на заседании Московского хирургического общества одну из собак через три месяца после трансплантации. Это был первый в СССР случай столь длительной функции пересаженного органа. Хотелось скорее познакомить хирургов с новым препаратом — азатиоприном, чтобы внедрить его в практику. Но, увы, за три дня до демонстрации животное погибло от случайного осложнения, не имевшего никакого отношения к пересадке. Пришлось ограничиться показом графиков и короткого кинофильма. Но что поделаешь? Такова участь экспериментатора. Пришлось начинать опыты сначала!

Воздействие химиопрепарата при пересадке почки.

Поиски менее токсичных препаратов для преодоления тканевого барьера продолжались. Таким агентом оказался не химический, а биологический препарат — антилимфоцитарная сыворотка, о которой мы уже говорили. Исследования привели к выводу, что сыворотка, вводимая собакам в виде единственного лечебного средства за три–четырнадцать дней до пересадки почки и ежедневно после нее, лишь умеренно задерживает срок отторжения пересаженного органа. Использование сыворотки, меченой светящимся препаратом (флюоресцеином), и исследование ее взаимодействия с разными видами лимфоцитов организма позволили определить причину такой неполноты эффекта. Оказалось, что антилимфоцитарная сыворотка обладает избирательным действием на разные виды лимфоидных клеток и обволакивает, а затем и губит не все лимфоциты, а в основном клетки, находящиеся в крови, в то время как клетки лимфатических узлов и костного мозга продолжают активно размножаться и вести борьбу с трансплантатом.

Введение животным дополнительно к антилимфоцитарной сыворотке сниженных вдвое и потому менее токсичных доз азатиоприна и преднизолона, обладающих действием и на лимфатические узлы, значительно улучшило результаты: у большинства собак пересаженная почка сохраняла функцию свыше одного–полутора, а в отдельных случаях — свыше девяти месяцев. Итак, животное стало способным переносить длительное введение препарата, который предотвращает отторжение органа.

Для успеха трансплантации большое значение имеет и подбор донора, о котором тоже говорилось раньше. Помимо совместимости по антигенам эритроцитарных групп крови большую роль играет совпадение по антигенам белых кровяных телец. Французский ученый Ж. Доссэ различает в лейкоцитах человека четырнадцать видов антигенов, которые необходимо учитывать при пересадках. По этим антигенам между донором и реципиентом не должно быть различий.

Подбору соответствующего донора помогает особая лимфоцитарная кожная проба, введенная Л. Брентом и П. Медаваром. Предполагаемому донору внутрикожно вводят лимфоциты больного. Возникает ответная реакция (кожа краснеет, появляется отек). Чем резче она выражена, тем больше степень несовместимости донора и реципиента. В качестве пробы используют и пересадку небольших кожных лоскутов от нескольких предполагаемых доноров, которым предварительно ввели лимфоциты больного. Трансплантат донора, имеющего наименьшее сходство с тканями больного, отторгается быстрее.

Существует и другой путь — совместное выращивание лимфоцитов больного и донора на искусственных питательных средах в присутствии специального стимулятора — фитогемагглютинина. Лимфоциты при этом превращаются в крупные иммуноактивные клетки: чем их больше, тем менее совместима исследуемая пара.

Используя новые методы иммунодепрессивной терапии и тщательно подбирая донора, наиболее близкого в антигенном отношении к реципиенту, в настоящее время достигают значительных успехов при пересадке почки от родственников больного и даже от посторонних людей.

Успешную пересадку почки от живого донора впервые в нашей стране осуществил в 1965 году академик Б. В. Петровский. Вслед за этим в руководимом им Институте экспериментальной и клинической хирургии было произведено еще несколько десятков таких операций.

Людей, нуждающихся в замене больного органа здоровым, очень много. Вот почему так остро стоит вопрос: где же брать материал для трансплантаций?

Использование органов от трупов затрудняется большой чувствительностью почки, печени, сердца к кислородному голоданию: они гибнут при более или менее длительном лишении их кровообращения. Следовательно, необходимо максимально сокращать эти сроки, совершенствовать методы консервации трансплантата на все время подготовки больного к операции.

Консервация почки холодом.

Исследования показали, что почка для пересадки может быть использована максимум через час —полтора после смерти донора. Если ее охладить до плюс двух–четырех градусов, этот срок продлевается до трех — двенадцати часов. При более длительной консервации почки (в течение 18–24 часов) функция трансплантата восстанавливается лишь спустя несколько недель после операции. Экспериментаторы пробовали помещать почку на сутки в барокамеру, где поддерживалась низкая температура, а давление превышало атмосферное в четыре-семь раз. В этих условиях почка скорее возобновляла работу, однако сразу после операции ее функция все же оставалась ослабленной.

По–видимому, даже для крайне низкого — «редуцированного» — обмена веществ, который идет в охлажденном органе при длительных сроках консервации, необходима дополнительная доставка питательных веществ и кислорода, а также выведение отработанных продуктов. Это можно осуществить, применяя периодическое перфузирование органа составом, близким к плазме крови. Такие методы консервации почки интенсивно разрабатываются в настоящее время в Институте экспериментальной и клинической хирургии, а также в Лаборатории по пересадке органов и тканей.

Быстрота восстановления удовлетворительной функции органа имеет большое значение. Ведь пока почка «молчит», приходится использовать аппарат «искусственная почка», а это создает дополнительные трудности.

Применение для консервации органа отрицательных температур, вызывающих в тканях почти полную остановку обменных процессов, поддерживают ряд ученых. «Надо создать специальные холодильники — «банки» запасных органов, аналогичные уже существующим «банкам тканей», — говорят они. Однако при низких температурах вода, составляющая большую часть любого органа, превращается в кристаллы льда, а они повреждают живую ткань. Чтобы не образовывались кристаллы, нужны специальные защитные вещества. Но те из них, которые сейчас используются, очень токсичны. Таким образом, преодоление «температурного барьера» ждет еще своих исследователей.

Новым и важным направлением профилактики ишемических повреждений в пересаживаемой почке является введение донору фармакологических препаратов противоишемического действия. Это направление начато сравнительно недавно. Одной из предпосылок для его разработки явились впервые полученные в нашей лаборатории данные о том, что в органе с нарушенным кровообращением резко усиливаются (слабо протекающие в норме) процессы перекисного окисления липидов, входящих в состав клеточных и внутриклеточных мембран. Нам удалось подобрать препараты, препятствующие переокислению липидов (так называемые ангиоксиданты) и стабилизирующие мембраны. Эти препараты вскоре начнут применяться в клинической практике.

Усовершенствование способов консервации органов, взятых от трупов, значительно расширит возможности пересадок. Ведь из 1167 осуществленных к 1967 году трансплантаций почки, более чем в 40 процентах случаев они были взяты от трупа. В 1968 году этот процент возрос до 56, в 1969‑м — до 62, а в 1979‑м — до 75.

Пересадку трупной почки уже производят такие нефрологические центры, как урологическая клиника 2‑го Московского медицинского института, Институт трансплантации и искусственных органов и другие. Вообще же операции по трансплантации почки осуществляются шестнадцатью центрами в различных городах СССР. Уже пересажено свыше 2000 почек, в основном взятых от трупа.

Очистка крови «искусственной почкой».

Большим успехом можно считать пересадку почки вместе с поджелудочной железой и двенадцатиперстной кишкой, тоже взятыми от трупа. Такие операции американский хирург Келли сделал двум больным, страдавшим диабетической нефропатией (болезнью поджелудочной железы и почек).

Возникает вопрос, нельзя ли пересаживать людям органы от животных, наиболее близких к нам в генетическом отношении, в частности, от человекообразных обезьян? Пока мы еще не можем ответить на него положительно. В США, например, не раз пытались пересадить почку обезьяны человеку, но все больные погибали.

Тысячу раз был прав К. Маркс, когда писал: «В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот может достигнуть ее сияющих вершин, кто, не страшась усталости, карабкается по ее каменистым тропам». А разве не самой «каменистой» тропой современного естествознания является пересадка органов? Достигнуть «сияющих вершин» ученые смогут лишь тогда, когда иммунологи, генетики, физиологи, биологи, инженеры и представители многих других наук будут идти вместе с хирургами к заманчивой цели.

Время для пересадки органов пришло. Резервы есть и будут. Помимо животных и людей — доноров появятся, обязательно появятся хитроумные протезы — сложнейшие механизмы, идеально имитирующие биологические системы.

Уже сейчас ученые, например, Англии, сообщили о том, что выращенные в культуре почечные клетки можно использовать для создания «искусственной» почки, в частности, «искусственного» нефрона. Почечный эпителий следует выращивать внутри тонких пустотелых волокон, а создание фильтра (взамен клубочкового аппарата) не представляет особых трудностей.

Все это придет в медицину и поможет врачам спасать от преждевременной гибели тысячи обреченных.

Пересадка почки.

Печень

Одна нз наиболее сложных и ответственных операций в трансплантологии — пересадка печени. Показанием к ней служат неизлечимые обычными методами врожденное недоразвитие желчных путей, рак печени и желчных протоков, запущенные формы цирроза и другие. Людей с такими заболеваниями довольно много.

В настоящее время применяют три метода: пересадку донорской печени на место собственной — реципиента (ортотопическая пересадка), пересадку донорской печени к сосудам в брюшную полость на место удаленной почки, селезенки и оставление собственной печени реципиента (гетеротопическая пересадка) и временное экстракорпоральное подключение донорской печени к сосудам нижних или верхних конечностей.

Последний метод пригоден лишь для тех, у кого расстройства функции собственной печени носят обратимый характер, а временная очистка крови от токсических продуктов тканевого обмена с помощью трансплантата может разгрузить больную печень и дать ей возможность восстановить свою деятельность. Для временного экстракорпорального подключения, как правило, используется печень животных, особенно часто — свиней, так как за час–два работы трансплантата различия в антигенных свойствах подключенного органа и реципиента не успевают проявиться. В настоящее время насчитывается более 250 случаев (в том числе свыше 50 случаев — в СССР) временной подсадки печени животных больным с острой печеночной недостаточностью.

Более сложную проблему представляет ортотопическая и гетеротопическая пересадки печени, рассчитанные на длительную функцию трансплантата. Печень должна быть взята обязательно от человека, а так как это орган не парный, то — от трупа. Необходим тщательный подбор донора и реципиента по антигенам тканевой совместимости. Имеются и другие трудности: угроза кровотечения, крайняя чувствительность печени к ишемии (даже 15‑минутное прекращение кровотока вызывает серьезные повреждения печеночных клеток), развитие у реципиента резких гемодинамических и метаболических расстройств.

Пересадка печени свиньи человеку.

Наиболее распространенной моделью трансплантации печени является ортотопический метод, так как он создает для трансплантата нормальные анатомические и гемодинамические условия, обеспечивает возможность восстановления оттока желчи в кишечник.

Впервые ортотопическую пересадку печени у собаки осуществил американский ученый Ф. Мур в 1959 году. В клинике эту операцию произвел американский ученый Т. Старцл в 1960 году. Технически этот метод пересадки сложен.

При гетеротопической пересадке собственная печень больного сохраняется, а добавочную помещают либо в левое подреберье (селезенка, а иногда и почка реципиента удаляются), либо в подпеченочное пространство, либо в полость таза. Такая пересадка технически легче осуществима, сопровождается значительно меньшим операционным риском и не связана с резким нарушением обменных процессов и гемодинамики. В то же время она имеет и существенные недостатки. Прежде всего две печени в одном организме начинают «соперничать». Кроме того, в брюшной полости трудно найти место для второй печени и поэтому приходится удалять селезенку или почку. Необходимо также, чтобы донор был гораздо меньше реципиента и его печень была небольших размеров. Наконец, ненормальное положение печени в брюшной полости приводит к гемодинамическим расстройствам, легочным осложнениям, нарушению функции печени из–за сдавления паренхимы и перегибов сосудов. Развиваются тромбозы, резко ухудшающие результаты трансплантации.

Подходящий донор.

Гетеротопическая пересадка печени впервые в эксперименте была произведена С. Уелчем в 1955 году, в клинике Эпсолоном — в 1964 году. Однако уже приведенные выше трудности и недостатки метода тормозят его широкое использование.

В последние годы в Институте трансплантации и искусственных органов под руководством профессора Э. И. Гальперина разработана методика внебрюшинной гетеротопической пересадки левой доли печени. Преимущества метода заключаются в сравнительной технической простоте операционного вмешательства и в снижении угрозы серьезных осложнений. Он позволяет также удалять орган при потере им функции и проводить повторную трансплантацию. В клинике пересадка левой доли печени была произведена двум больным.

Значительные трудности при орто– и гетеротопической пересадках печени сопряжены с поиском подходящего донора. Высокая чувствительность печени к ишемии обуславливает то, что пересадка может быть успешной лишь тогда, когда орган взят у донора с еще бьющимся сердцем, то есть гибель его установлена по критерию «мозговой смерти». Однако в нашей стране этот критерий не признается, так как описаны случаи возвращения к жизни больных, признанных по нему «мертвыми».

Для успешной пересадки печени, взятой от доноров с остановившимся сердцем, В. И. Шумаковым и другими разработан в 1970 году оригинальный прибор — кардиомассажер, позволяющий путем ритмичного массажа сердца восстановить кровообращение в организме донора на период забора трансплантата, тем самым сокращая период ишемии печени.

Число пересадок печени в клинике сравнительно невелико, а результаты пока еще не вполне удовлетворительны, хотя имеется неуклонная тенденция к их улучшению. Трансплантация печени произведена у нескольких сот больных. Наибольший срок жизни составлял семь с половиной лет. Малое число пересадок печени за год (не более двух десятков), помимо технических и иммунологических трудностей, обусловлено нехваткой доноров. Описан случай, когда один из зарубежных хирургов больному, ожидавшему пересадку печени, временно подключил шестнадцать печеней от свиньи, теленка, бабуина, человека. Больной погиб, так и не дождавшись подходящего донора. Существует еще одна причина, тормозящая широкое применение трансплантации печени: отсутствие метода поддержания больного в хорошем состоянии до тех пор, пока не будет произведена операция и трансплантат не начнет удовлетворительно функционировать.

«Искусственная печень».

В нашей стране интенсивно ведется работа над созданием «искусственной печени». В основу аппарата положен принцип адсорбции токсических агентов на ионно–обменных смолах или активированном угле. Начата также разработка специальных колонок, заполненных жизнеспособными клетками печени (гепатоцитами). Кровь больного, пропущенная через эти колонки, освобождается от токсических факторов, причем гепатоциты делают это более умело и избирательно, чем смолы или угли.

В Америке, в медицинском центре Нью—Орлеана, доктор П. Касл создал «искусственную печень» для удаления токсинов из крови при отравлении лекарствами. Устройство состоит из полых трубок, в стенках которых имеются особые фильтры, удерживающие крупные молекулы и клетки. При прохождении крови пациента через «печень» лекарства проникают сквозь стенки трубок и вступают в реакцию с содержащимися в ней печеночными ферментами крыс. Нагрузка на печень больного при этом снижается, так как кровь из аппарата поступает в общий крозоток.

Дальнейшее развитие проблемы создания искусственной печени и усовершенствование различных сторон пересадки печени донора будет способствовать прогрессу в области восстановительной гепатологии.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа — сложный орган, обладающий как экзокринной (выделение фермента трипсина, участвующего в кишечном пищеварении), так и эндокринной (выработка инсулина и ряда других гормонов, непосредственно поступающих в кровь) функциями. Расстройства деятельности поджелудочной железы не могут быть полностью устранены с помощью каких-либо фармакологических средств.

Пересадка этого органа связана с большими техническими трудностями, так как целесообразно делать одновременно пересадку и двенадцатиперстной кишки. Кроме того, необходимо сшивать многие сосуды и учитывать особую чувствительность органа к травме. Имеются также биологические проблемы, обусловленные высокой ферментативной активностью трипсина, способного воздействовать на белки самого органа, вследствие чего может возникнуть процесс «самопереваривания».

Поджелудочная железа является непарным органом, поэтому получение ее возможно лишь у трупа. Она обладает высокой чувствительностью к кислородному голоданию и переносит лишь очень короткие сроки прекращения кровотока (не более получаса). Перфузионные и бесперфузионные методы холодовой консервации поджелудочной железы пока допускают ее хранение в течение лишь двух–трех, значительно реже шести часов, что затрудняет подбор адекватных пар донор — реципиент.

Наиболее предпочтительным видом пересадки поджелудочной железы является ее трансплантация в брюшную полость и соединение с подвздошными, селезеночными или почечными сосудами. Пересадка железы на ее естественное место технически очень сложна, сопряжена с высоким процентом ранней послеоперационной смертности (шок, кровотечения) и поэтому в клинической практике не применяется.

Ткань поджелудочной железы, в отличие от других эндокринных органов, обладает высокой антигенностью. В экспериментальных условиях функции трансплантата при отсутствии иммунодепрессивной терапии сохраняются всего пять–шесть дней, хотя признаки отторжения выявляются в еще более ранние сроки.

В клиниках поджелудочная железа пересажена сравнительно небольшому числу больных с тяжелым диабетом. Первая пересадка ее с участком двенадцатиперстной кишки выполнена за рубежом в 1967 году. Затем также одновременно были пересажены поджелудочная железа и почки при диабетической нефропатии. Подобная операция впоследствии была сделана и в нашей стране. До недавнего времени в мире зарегистрировано всего несколько десятков трансплантаций поджелудочной железы, причем у одного больного железа была пересажена дважды. Наибольшая продолжительность жизни больного с функционирующим трансплантатом составила три с половиной года, то есть меньше, чем при пересадках всех других органов.

Сейчас проблемы трансплантации поджелудочной железы изучаются но нескольким направлениям. Отрабатываются оптимальные хирургические варианты операции, определяют возможность пересадки лишь хвостовой части железы с дренированием панкреатического сока в мочеточник, а также с перевязкой панкреатического протока. Проводятся исследования по введению в протоки железы различных пластмасс.

Перспективным и активно разрабатываемым направлением исследований является получение у человека культуры эндокринных клеток (островков Лангерганса, изолированных бета–клеток) поджелудочной железы эмбрионов и плодов, чтобы их пересадить больным диабетом. При этом исчезает необходимость в сложных хирургических манипуляциях, больной меньше травмируется, отпадает грозное осложнение, связанное с «самоперевариванием». Однако даже после идеальной отработки возможно восстановление лишь эндокринной функции органа.

Пересадка поджелудочной железы.

«Саморегулирование» сахара в крови.

Наряду с разработкой методов трансплантации продолжается создание модели искусственной поджелудочной железы. В настоящее время она представляет собой миниатюрный аппарат с дозатором для выброса в кровь инсулина, сделанный из нержавеющей стали, силиконовой резины или фторопласта, легко стерилизуемый. Он имплантируется под кожу больному и по существу имитирует работу эндокринной (бета) клетки.

Основная задача исследователей состоит в том, чтобы оснастить аппарат датчиками, с помощью которых он сможет осуществить «обратную» связь, то есть будет сам регистрировать уровень сахара в крови и в соответствии с этим менять дозы инсулина.

Пересадка поджелудочной железы до настоящего времени является наименее изученным разделом трансплантологии.

Железы внутренней секреции

В XVIII веке английский врач Д. Гюнтер, нарушив запрет церкви, начал изучать строение, функцию и роль желез внутренней секреции в процессах жизнедеятельности организма. Он сделал опыт: пересадил половую железу петуха курице. Результат был поразительным: у курицы вырос гребень, ее поведение стало напоминать поведение петуха.

Позднее, основываясь на гюнтеровском опыте, ученые стали производить пересадку половых желез, пытаясь добиться «омоложения» организма. Интересны в этом отношении опыты французского физиолога Ш. Броун-Секара. Считая, что старение является следствием ослабления функции желез внутренней секреции, которые вырабатывают жизненно важные гормоны, он приготовил экстракт–вытяжку из семенных желез животных и вводил ее себе. Казалось, желаемый эффект достигнут: самочувствие намного улучшилось, повысилась и половая способность. Но увы! Действие препарата оказалось крайне непродолжительным, а повторные впрыскивания даже ухудшали состояние здоровья. Тем не менее ученые различных стран мира продолжали проводить подобные эксперименты.

Заслуживают внимания работы врача С. А. Воронова, жившего и работавшего во Франции в 20‑х годах нашего столетия. Он пересаживал человеку семенники различных животных (быка, барана, обезьяны и т. д.). Однако длительного приживления их не происходило. С. А. Воронов и его многочисленные последователи переносили семенники целиком и отдельными тонкими пластинками. Это в общем–то не очень отличалось от того, что делал Броун—Секар. Разница заключалась лишь в одном: французский физиолог вводил в организм экстракт–вытяжку, а Воронов, целиком или кусочками, — семенные железы. Рассасываясь, они выделяли в окружающие ткани специфические половые гормоны. Но эффект и в этом случае был непродолжительным.

Последователи С. А. Воронова настойчиво искали причины столь быстрого рассасывания пересаживаемых желез, изучали влияние различных областей человеческого тела на длительность процесса. Пересаживали яичко в мышцы живота и в брюшную полость, в мышцы бедра и под кожу в области молочной железы. Выяснилось, что пересаженное яичко несколько дольше не рассасывается, если его подшить в мошонку.

Тем не менее кратковременность действия пересаженных желез породила отрицательное отношение врачей к подобным опытам. Многие ученые потеряли интеpec к проблеме пересадки желез внутренней секреции.

Вторая мировая война потребовала от хирургов возвращения к этой полузабытой проблеме. Многие раненые в область половых органов остались живы, но через несколько лет у них начинали развиваться явления кастрации, что приводило к ухудшению здоровья и к тягостному ощущению физической неполноценности. Им надо было помочь.

В послевоенные годы ведущими учеными–медиками нашей страны были разработаны новые операции по пересадке яичка, коренным образом отличившиеся от проводимых ранее. Его теперь подшивали не одно, а вместе с кровеносными сосудами, которые затем соединялись с сосудами тела. Это обеспечивало нормальное питание кровью пересаженного органа, продлевало его жизнедеятельность. Многим больным были возвращены работоспособность и физическая полноценность.

Но можно ли было считать это полной победой? К сожалению, нет. Через некоторый период после операции половые железы все–таки рассасывались. Причина этого, видимо, в том, что ученые, производя пересадку, рассматривали яичко как обособленную гормональную ткань, не учитывая в достаточной мере, что для него, как и любого другого органа, необходимо тщательное выполнение всех требований, выдвигаемых трансплантологией. При использовании яичка от трупа следует учитывать группу крови (она должна совпадать с группой крови больного), определять степень соответствия тканей (белка) трупа тканям больного. Взятие яичка производится в строго ограниченные сроки, пока оно еще жизнеспособно. Сохраняют его до момента операции в специальном стерильном питательном растворе, соблюдая срок хранения.

Кроме того, решается ряд других проблем. Какую схему операции выбрать, куда пересаживать яичко, к каким сосудам подшивать и только ли одну артерию или вену и артерию одновременно?

Предположим, что трансплантат удалось сохранить длительное время в состоянии жизнеспособности. Но как определить ее степень до пересадки?

Нельзя забывать о том, что мы ввели в организм чужой для него белок и, следовательно, начинает действовать закон тканевой несовместимости. Предотвратить или ослабить эту реакцию, как «примирить» организм больного с чужим органом — в этом одна из главных задач. Чтобы яичко не отторгалось длительное время и впоследствии прижилось, нужно проводить комбинированное воздействие и на организм больного, и на пересаживаемый орган.

В недавнем прошлом пересадки яичка человеку осуществлялись по типу «свободной трансплантации», отдельными кусочками или, в лучшем случае, с восстановлением только артериального притока крови. Мы применили новый, более простой способ пересадки яичка на артериально–венозной ножке. В качестве источника кровоснабжения взяты кровеносные сосуды передней стенки живота, так как их калибр меняется на всем протяжении и можно выбрать участок, наиболее соответствующий диаметру сосудов трансплантата. Уже имеются обнадеживающие экспериментальные и клинические результаты. Положительный функциональный эффект прослежен у ряда прооперированных больных на протяжении нескольких лет. Так, мой ученик профессор И. Д. Кирпатовский в клинике Университета им. Патриса Лумумбы за эти годы произвел более 100 таких операций с положительным результатом. Срок наблюдения до 10 лет.

Однако пересадка яичка на артериально–венозной ножке обеспечивает восстановление лишь эндокринной (гормональной) функции органа. Чтобы человеку, которому пересадили половую железу, вернуть способность к деторождению, необходимо восстановить непрерывность путей для выброса спермы, то есть наложить сосудистые швы на семявыносящие протоки. Так как диаметр семявыносящего протока человека невелик (0,3–0,5 см), его сшивание возможно лишь с помощью микрохирургической техники, специальных операционных микроскопов, атравматических игл и т. д.

Отдельные успешные результаты уже получены в опытах на крысах и обезьянах. Перенос этого метода в клинику требует пересмотра ряда положений, а именно: забора яичка лишь у молодых доноров, очень тщательной его консервации, помещения при трансплантации в естественное для этого органа место, строгий подбор пары донор — реципиент по системе тканевой совместимости.

Следует также учитывать, что ухудшение функции половых желез может быть обусловлено нарушениями со стороны центральной нервной регуляции гормональной системы в целом. Поэтому начаты исследования в области пересадки половых желез в сочетании с гипофизом. Метод сочетанной пересадки представляет пока определенные технические трудности и находится в стадии экспериментального изучения.

Есть основания думать, что наступит время, когда мы сможем эффективно помогать больным, страдающим тяжким недугом.

Чужое сердце 

3 декабря 1967 года мир облетело сенсационное известие: впервые в истории совершена успешная пересадка сердца человеку. Новым обладателем сердца молодой женщины Д. Дарваль, погибшей в автомобильной катастрофе, стал житель южноафриканского города Кейптауна Л. Вашканский. Замечательную операцию осуществил профессор Кристиан Барнард.

Все с волнением следили за исходом дерзкого эксперимента. Операцию Л. Вашканский перенес хорошо. Со страниц газет не сходили сообщения о состоянии здоровья мужчины, в груди которого билось женское сердце. 18 дней и ночей врачи кейптаунской больницы «Хроте Схюр» бережно и настойчиво поддерживали это биение. Всем так хотелось поверить в то, что чудо свершилось… Но вскоре Вашканский умер. И это не было неожиданностью. Пациент страдал диабетом, который всегда осложняет любое оперативное вмешательство.

Кроме того, перед врачами стояла труднейшая задача— предотвратить отторжение организмом чужого сердца. Больной получал большие дозы иммунодепрессивных средств, его облучали кобальтом. Сопротивляемость к инфекциям и без того ослабленного организма резко понизилась. На фоне диабета и выраженных изменений костного мозга вспыхнуло двустороннее воспаление легких и появились грозные признаки реакции отторжения. Таким образом, смерть была вызвана не ошибками или техническими погрешностями операции.

2 января 1968 года Барнард произвел вторую трансплантацию сердца — Ф. Блайбергу. Почти два года больной носил в груди чужое сердце!

Рекордсмен–долгожитель после пересадки сердца.

Вопреки «воле божьей», 17 месяцев в груди пастора Булоия билось сердце, принадлежавшее ранее 39-летнему мужчине. Операция была произведена во Франции известным хирургом Шарлем Дюбо. Долгое время 58-летний священник чувствовал себя хорошо. «Даже не ощущаю своего нового сердца», — говорил он. Р. Макки, 52-летний американец, также давно «освоился» с чужим сердцем. Он побил «рекорды» Блайберга и Булоня. Операция ему была сделана летом 1968 года в Пало—Альто (Калифорния) профессором Н. Шамуэем.

Можно ли считать сложнейшую проблему пересадки сердца в основном решенной?

Со времени первой операции К. Барнарда было выполнено уже немало подобных во многих странах: в США — Н. Шамуэем, А. Кантровицем и М. де Бэки, во Франции — Ш. Дюбо, в СССР — А. А. Вишневским и Г. М. Соловьевым, в Чехословакии — К. Шишкой и другими. Всего в трансплантации сердца приняли участие G4 хирургические бригады 22 стран мира.

К концу 1970 года было сделано 165 пересадок сердца; при этом более года жили двадцать шесть человек, из них девять — более двух лет. В первые три месяца после трансплантации умерло две трети больных. Наилучшие результаты получил американец Н. Шамуэй: из 25 оперированных им больных 30 процентов жили 6 месяцев, а 34 процента — более полутора лет. К настоящему времени в мире произведено около 400 пересадок сердца. Наиболее длительный срок жизни человека с чужим сердцем составляет более десяти лет.

Житель Марселя Э. Витриа отметил своеобразную годовщину. Исполнилось тринадцать лет, как он живет с чужим сердцем. Операцию произвел в 1968 году ныне покойный профессор Эдмон Анри в клинике Марсельского медицинского института. Сам Витриа объясняет успех операции тем, что он аккуратно выполняет советы врача — своевременно принимает необходимые медикаменты, дважды в неделю проезжает на велосипеде по тридцать километров и регулярно делает специальную гимнастику.

Факт многолетней жизни человека с пересаженным сердцем представляет собой выдающееся достижение науки и техники последнего десятилетия. Вместе с тем точка зрения на пересадку сердца как на единственный метод лечения тяжелых сердечных заболеваний, бытовавшая среди кардиологов–хирургов в конце 60‑х годов, оказалась несостоятельной. Трудности самой операции и послеоперационного периода, нерешенность морально-этических проблем донорства, отсутствие надежных методов предупреждения и лечения иммунологического конфликта — все эти и многие другие проблемы оказались трудно разрешимыми для многих кардиологических центров мира.

Советские хирурги воздержались от активных действий в этой области, исходя из моральных и правовых соображений. В Англии в 1972 году парламент вынес решение, запрещающее пересадки сердца человеку.

Поток информации о пересадке сердца, приходившийся главным образом на 1969–1973 годы, в настоящее время резко уменьшился. Относительно сократилось число операций (20–40 в год), и производятся они в основном в одном центре — Станфордском университете в Калифорнии, где работает известный хирург Н. Шамуэй.

Несмотря на постепенное увеличение общего количества операций, ежегодное число перенесших их больных приблизительно одинаково. Нет, по существу, изменения и в отношении числа выживших больных к общему числу трансплантаций. Анализ точных данных, к сожалению, невозможен из–за отсутствия сведений о судьбе каждого больного с сердечным трансплантатом.

Самой частой причиной смерти после пересадки сердца является отторжение трансплантата. Затем следуют инфекции и сепсис, возникающие чаще всего как следствие использования иммунодепрессантов. Немало больных погибает от сердечной недостаточности в первые дни после операции.

История пересадки сердца началась задолго до К. Барнарда. Кстати, сам он готовился к ней в течение нескольких лет, тщательно отрабатывал все детали операции на животных, изучал опыт других экспериментаторов. В 1960 году он посетил Советский Союз, где тщательно ознакомился с техникой операций, разрабатываемых доктором биологических наук В. П. Демиховым.

Первые попытки были сделаны в самом начале нашего века Ч. Гютри и А. Каррелем. Ученые подшивали сердце одного щенка к сосудам шеи другого. Оно жило и билось несколько часов, до тех пор, пока в полостях не возникали тромбы. Большего добился в 30‑е годы профессор Ф. Манн. Пересаженное им сердце билось на шее другой собаки восемь дней. В 1951 году И. Маркус, в 1953 году Г. Довни, в 1959 году Сапег и Грехт, в 1962 году П. Бинг повторили операции по методике Манна. Эти работы показывали: восстановить функцию сердца, изъятого из чужого организма, и сохранить ее в течение какого–то времени можно.

Однако экспериментаторы преследовали пока еще чисто физиологические цели. Их прежде всего интересовало, как поведет себя сердце в новых условиях, лишенное нервных связей с родным организмом. Они не ставили еще перед собой задачи его пересадки.

В течение многих лет интересные эксперименты на животных проводили советские ученые Н. П. Синицын и В. П. Демихов. В. П. Демихов несколько лет работал на кафедре оперативной хирургии 1‑го Московского медицинского института. Он первым стал пересаживать сердце собаки не на шею, а непосредственно в грудную клетку, рядом с ее собственным. Это гораздо более сложная операция, она требует высокой техники, ювелирного мастерства, огромного труда и упорства. Чтобы найти наиболее простую и совершенную схему операции, В. П. Демихов испытал более 20 вариантов. На первых порах все до одного животного погибали еще на операционном столе. По мере овладения тончайшей техникой и совершенствования методики это стало происходить не во время операции, а лишь через несколько часов из–за того, что в пересаженном сердце появлялись необратимые изменения, образовывались тромбы, особенно частые в местах сосудистых швов. Экспериментаторы применяли сосудосшивающий аппарат системы Ф. Гудова, и количество тромбозов резко сократилось, животные жили дольше. Однако потом все равно развивались либо инфаркты, либо тромбозы кровеносных сосудов.

Собака Гришка с двумя сердцами.

Лишь одна собака Гришка, которой в июне 1962 года было пересажено второе сердце, прожила 141 день! Впервые в истории медицины электрокардиограф почти пять месяцев вычерчивал ритмичную работу сердца — своего и чужого.

Самое поразительное в опытах В. П. Демихов а состояло в том, что пересаженное им сердце продолжало жить в груди теплокровного животного. Подшитое к ответвлениям его основных сердечно–легочных сосудов, оно полностью включалось в общую кровеносную систему. Таким образом, появлялся дополнительный орган кровообращения, второй «живой насос», значительно облегчавший работу собственного сердца собаки, перекачивавший около половины ее крови.

Производил В. П. Демихов и другие эксперименты: удалял сердце и легкие у одной собаки и пересаживал их другой. При этом сначала в грудную клетку животного подшивали чужие органы — минут десять работали параллельно два сердца и две пары легких. Потом собственное сердце и легкие животного удаляли, причем постепенно, осторожно, чтобы не нарушить кровообращение головного мозга. Успех В. П. Демихова определялся и тем, что во время переноса сердца из одной грудной клетки в другую оно продолжало нормально сокращаться, жило.

Даже опытные хирурги не могли не удивляться, видя, как на второй день после сложнейшей операции собака просыпается от наркоза, встает, ходит по комнате, пьет воду и с аппетитом ест. Помню, как в 1951 году В. П. Демихов демонстрировал одну из своих исключительно эффектных операций в Рязани. Собака с замененным сердцем и легкими шестеро суток жила в здании, где проходила сессия, и погибла от осложнения, связанного с повреждением во время операции гортанного нерва.

Недавно группа хирургов Станфордского университета (США) под руководством Н. Шамуэя осуществила ряд удачных операций по комплексной пересадке сердца и легких на животных.

Подобную операцию пробовали сделать и человеку. Американский профессор Д. Кули оперировал девочку с врожденной аномалией сердца и легких, но ребенок умер в первые же сутки.

В. П. Демихов — автор многих оригинальных методик пересадки органов — вначале объяснял свои неудачи чисто техническими причинами и последующим развитием инфекции, не признавая иммунологической борьбы организма с навязанной ему тканью. Мы же убеждены, что именно несовместимость, а не техника —• центральный вопрос всей проблемы трансплантации.

От преодоления тканевого барьера в первую очередь зависит успех пересадки органов. И хотя основная функция сердца механическая, а не химическая и не секреторная, нет оснований сбрасывать со счетов действие иммунологических факторов.

Сейчас многие ученые, оперирующие на сердце, считают, что проблема тканевой несовместимости при трансплантации сердца оказалась более сложной и трудноразрешимой, нежели при пересадке почек. Чем больше различий в тканях донора и реципиента, тем раньше выявляются симптомы отторжения сердца и наступает гибель больного.

Логическим развитием работ В. П. Демихова явились исследования ряда отечественных и зарубежных ученых. В 1958 году американец М. Гольберг с соавторами опубликовал результаты трех попыток заменить сердце трансплантатом. Но пересаженные сердца работали очень недолго — от двадцати минут до двух часов. В. Веббу, использовавшему ту же методику, удалось продлить жизнь пересаженного сердца до семи с половиной часов.

В 1960 году Н. Шамуэй предложил новую методику, тщательно отработанную на собаках. Сущность ее состоит в том, что у больного удаляется не все, а лишь больная часть сердца — желудочки и нижняя половина предсердий. Верхняя же часть предсердий вместе с крупными венами остается на месте. У донора выкраивается таких же размеров и формы трансплантат, который и переносится на место изъятых тканей. При подавлении тканевой несовместимости 80–90 процентов оперированных Н. Шамуэем животных продолжали жить, причем в отдельных случах свыше года. Эта методика оказалась более простой и рациональной: при ее использовании сокращалось время операции, уменьшалось количество сосудистых швов, время ишемии органа.

Но шли опыты и в другом направлении.

22 января 1964 года в клинику медицинского центра Миссисипи привезли 68-летнего больного с сердечной недостаточностью в крайне тяжелом состоянии, без сознания. К вечеру начало резко падать артериальное давление, появилась мерцательная аритмия. Больного перевели на управляемое дыхание, применили целый комплекс реанимационных мер. Но — безуспешно.

Коллектив специалистов этой клиники под руководством Д. Харди давно уже готовился к пересадке сердца, отрабатывая методику, был определен даже состав будущих бригад. Словом, психологически врачи были готовы к осуществлению операции по пересадке сердца. 23 января состояние больного стало угрожающим и его срочно взяли на операционный стол. Почти в тот же момент сердце остановилось. Подключили аппарат искусственного кровообращения. И тут врачи решились на смелый эксперимент. Они пересадили больному заранее подготовленное сердце шимпанзе. После согревания и дефибрилляции оно начало ритмично сокращаться. Однако стало очевидно, что небольшие размеры сердца обезьяны не смогут обеспечить достаточного кровоснабжения человеческого тела. Желудочки и предсердия то и дело переполнялись, и Д. Харди приходилось проталкивать скопившуюся в полостях кровь, сдавливая сердце рукой. Прожив два часа с сердцем обезьяны, больной погиб.

В Советском Союзе исследования в области пересадки сердца велись и ведутся многими учеными: Б. В. Петровским, В. И. Бураковским, В. П. Демихозым, Е. М. Мешалкиным, Г. М. Соловьевым, В. И. Шумаковым и другими.

Какой же вывод?

Несмотря на ряд успешных операций, буквально взбудораживших мир, проблему трансплантации сердца пока нельзя считать решенной. Она еще не вышла из стадии экспериментов, пусть смелых и многообещающих, но все же экспериментов. И в этом не надо заблуждаться. Замечательные операции Барнарда, Шамуэя, Дюбо и их последователей тоже — лишь эксперименты. Но ведь любая операция, а тем более произведенная впервые, содержит элемент неизвестности и, значит, тоже в какой–то мере является экспериментом. Правда, новый метод лечения допускается в клинике, как правило, только после длительной, тщательной, всесторонней отработки на животных, после того, как все без исключения опасения и неясности сняты. Но в истории медицины немало и примеров тому, когда клиника шла параллельно с исследованиями в лабораториях, а то и опережала их. Луи Пастер, например, не успел еще проверить на животных эффективность своей вакцины, как сама судьба в образе фрау Мей–стер из Эльзаса вынудила его взяться за лечение девятилетнего мальчика Иозефа Мейстера, укушенного бешеной собакой. Мальчик остался жив — ученый победил. Разработанный Пастером метод предохранительных прививок завоевал всеобщее признание. Но это было потом, а в тот момент, когда ученый дрожащей рукой делал первое впрыскивание своей еще не очень проверенной вакцины, это был в чистом виде эксперимент.

Каждая сложная и трудная операция ставит хирурга перед дилеммой: отступить, руководствоваться гуманным, но отражающим ограниченные возможности медицины принципом «не вреди!» — или попытаться (пусть даже с риском смертельного исхода) спасти больного; во всеоружии знаний рисковать во имя той же гуманности и человечности? Меня лично больше прельщает второе. Я думаю, прав профессор Н. М. Амосов, выдвигающий новый активный принцип: «Помочь обреченному!» Проторенный и спокойный путь — переходить к операциям на человеке только после экспериментов на животных — оказывается на поверку не самым лучшим, а главное, не самым близким к цели.

В самом деле, почти все собаки, которым пересаживали сердце, погибали, а среди оперированных больных есть случаи, когда люди жили с пересаженным сердцем длительное время. И при неудачном исходе рискованного вмешательства нет оснований упрекнуть ученого. Не отважься в свое время Пастер, мальчик бы неминуемо погиб. Значит, преступлением против человечности была бы в данном случае как раз осторожность, а не риск.

Хочу, чтобы меня правильно поняли: сами по себе слова «эксперимент на человеке» не должны отпугивать. Ведь эксперимент — значит поиск нового. А связанная с этим опасность? Ее оправдывают конкретные обстоятельства: необходимость крайней меры, когда все другие способы помочь больному уже полностью исчерпаны.

Есть в таких операциях и другая «сторона» — донор, у которого забирается его единственное сердце. Это обреченный, умирающий человек. Но умерший лн? До сих пор операции были успешными лишь тогда, когда пересаживали бьющееся сердце!

Профессор Д. Вада из Саппоро выполнил сложную операцию по пересадке сердца. Реципиент—18-летний Миядзаки, получивший новый «мотор», — прожил с ним около трех месяцев. И вот спустя два года одна организация врачей возбудила против хирурга судебное дело, обвиняя его в «убийстве» двух человек, другая — в нарушении «основных прав человека». Развернулась дискуссия в печати. Она шла вокруг двух вопросов: было ли состояние больного, принявшего новое сердце, настолько плохим, что возникла необходимость пересадки сердца, и был ли донор «на все сто процентов» покойником в момент изъятия его сердца?

Хранения сердец.

После долгого разбирательства профессор Д. Вада был оправдан «за недостатком доказательств состава преступления».

Исключительно важный момент вообще при пересадке органов состоит в том, что, в отличие от всех иных операций, здесь объектом воздействия становится не один, а два человека — донор и реципиент. При пересадке, например, почки живой донор, вполне здоровый человек, добровольно отдает другому для спасения его жизни один из своих парных органов. В случае успеха выигрыш прямой: живыми остаются оба. Ну а если трансплантируется такой орган, как сердце? Тут хирург должен решить: кого спасать? Потенциального ли донора — человека, поставленного на самый край гибели, или реципиента, который тоже ступил на этот трагический рубеж?

Нью–йоркская вечерняя газета в статье, посвященной первой операции К. Барнарда, привела следующие слова одной из своих читательниц: «Могу ли я быть уверена, что доктора сделают все от них зависящее для спасения моей жизни, если я попаду в катастрофу или внезапно заболею? Не окажет ли на них влияние мысль о том, что мои органы могут пригодиться другому человеку?..» Итак, кого спасать? На мой взгляд, ответ может быть только один: обоих!

Представьте себе операционные, в которых два пока еще живых человека. Один из них умирает от болезни сердца, другой — от травмы мозга. Сердце второго еще может служить. Он умирает, но еще не умер. В такой или подобной ситуации решение не облегчается ни высоким профессиональным мастерством, ни опытом, ни безупречной честностью. Не так давно известный советский хирург, тяжело заболев, 57 раз переступал грань клинической смерти и 57 раз был возвращен в жизнь. А что если бы в те драматические моменты у кого–либо поднялась рука на его сердце? Поэтому спасать надо даже тогда, когда это кажется совсем безнадежным. Только если реанимация абсолютно безуспешна— оперировать, производя трансплантацию сердца.

«Омоложение»…

Известный советский журналист М. Стуруа писал об одной такой операции. 3 мая 1968 года в Британском Национальном кардиологическом госпитале профессор Д. Росс со своей бригадой успешно осуществил первую в Англии пересадку сердца — Ф. Уэсту, страдавшему тяжелой формой сердечной недостаточности, от П. Райна, молодого столяра. Упав со строительных лесов, Райи получил тяжелую травму мозга. В реанимационный центр «Кинге колледжа» он был доставлен в бессознательном состоянии. Сердце останавливалось дважды, но с помощью массажа и дефибриллятора его работу удавалось восстанавливать. Зрачки, однако, оставались расширенными и не реагировали на свет, дыхание отсутствовало, электроэнцефалограф и электрокардиограф не фиксировали какой–либо активности мозга и сердца. Нейрохирурги, пытавшиеся спасти пострадавшего, столкнулись с разрушениями жизненно важных центров — дыхательных и сосудодвигательных. Все специалисты единодушно пришли к выводу: дальнейшие попытки бесполезны — и констатировали смерть. Был подключен аппарат «сердце — легкие», который мог некоторое время искусственно поддерживать в бездыханном теле кровоснабжение и дыхание. Родственники Райна дали согласие на пересадку его сердца другому умирающему человеку. Было быстро установлено наличие генетической гистосовместимости донора и реципиента по двадцати одному фактору (это лишь на один компонент хуже, чем у Блайберга).

Бригады хирургов заработали одновременно в двух операционных. Первая под руководством К. Росса должна была извлечь сердце из грудной клетки Райна. Вторая, во главе с Д. Россом, готовила к операции Уэста.

Наступил решающий этап операции. Сердце донора бережно уложили в полость перикарда. Предсердия подшили шелковыми швами к предсердиям реципиеита, соединили легочную артерию с легочной артерией, аорту с аортой. Рану послойно зашили. Вскоре стало очевидным: успех!

К операции, на которую ушло несколько часов, хирурги готовились многие годы. Профессор Д. Росс, сокурсник К. Барнарда, до этого произвел около 200 пересадок клапанов сердца.

Весть об удачной операции молниеносно разнеслась по Англии. Газеты и журналы разделились на два лагеря: одни считали операцию с медицинской точки зрения преждевременной, а с моральной—-неправомерной; другие возражали, ссылаясь на пример Ф. Блайберга и на обоснованность риска.

Психиатры, работающие в Станфордском центре, пишут, что в умах людей, не имеющих отношения к трансплантации, остается подозрение, что хирурги вырывают орган из груди еще не умершего, оплакиваемого родными и близкими. Обычно же семьи, только что потерявшие любимого человека, ведут себ»я не так, они чувствуют, что, отдав сердце другому, что–то приобретают. Поскольку пересадки сердца затронули большое число вопросов правового и морально–этического плана, в октябре 1968 года в Женеве состоялось заседание Международного комитета по пересадке сердца, опубликовавшего рекомендации относительно юридических сторон донорства органов.

Несомненно, уже сегодня можно говорить о первых достижениях в области трансплантации сердца. Однако стоит задуматься и над тем, что ряд замечательных специалистов, которые произвели одну или две пересадки сердца, не видят пока возможности их повторения. Даже виднейший хирург Франции профессор Ш. Дюбо, сделавший три операции такого рода, в том числе и получившую мировую известность пересадку сердца аббату Булоню (мы уже упоминали о ней), недавно признал: «Теперь мы поняли, что большое количество пересадок, проведенных за сравнительно короткое время, не было оправдано научным состоянием проблемы. Я бы сказал: слишком много было сделано слишком быстро».

Такова позиция и других видных ученых. Но есть и иные взгляды. Американский хирург профессор Н. Шамуэй, выполнивший 25 пересадок сердца, заявил, что придает таким операциям огромное значение и что, по его мнению, «будущее медицины тесно связано с этим методом».

После окончания проходившего в Москве XXIV конгресса Международного общества хирургов академик Словацкой академии К. Шишка в ответ на вопрос: «Какое направление в области хирургии сердца вы считаете наиболее перспективным?» —сказал: «Конечно, пересадку сердца!» И добавил, что, несмотря на основное препятствие — реакцию отторжения, он смотрит на проблему пересадки «весьма оптимистично».

Оптимизм, как известно, необходимое качество ученого. Но он непременно должен сочетаться с реальной оценкой имеющихся условий и обстоятельств.

Каковы они?

Проблем — острых и острейших — множество. Они привлекают сейчас внимание не только врачей, но и физиологов, иммунологов, биологов, биохимиков, инженеров, юристов.

Начнем с того, что техника пересадки сердца разработана еще не полностью. Важнейшими этапами на этом пути были разработка А. Каррелем способов соединения кровеносных сосудов, ценные методики соединения отделов сердца и крупных сосудов и создание советскими учеными надежного сосудосшивающего аппарата. Но над решением целого ряда практических вопросов предстоит еще немало потрудиться.

Другая проблема связана с донорами. Известно, что больных, нуждающихся в замене сердца, много — гораздо больше, чем людей, попавших во внезапные катастрофы и аварии. Где же выход? Думаю, что самый лучший резерв для трансплантации это не успевшие погибнуть органы умершего в результате болезни человека.

Придет время, и мы лучше, глубже познаем самые тонкие механизмы жизни сердечной ткани и найдем способы растягивать этот процесс на дни, а может быть, и на недели после смерти больного. Наука давно бьется над тем, чтобы найти пути к восстановлению работы сердца после его остановки.

Работы наших ученых А. А. Кулябко, С. В. Андреева, С. А. Чечулина и других показали: добиться этого можно. Сердце, изъятое из организма животного даже через час после его смерти, пригодно для трансплантации. Видимо, сердце человека можно оживить, нужно только найти для этого наиболее верные пути.

Надежды экспериментаторов поддерживает то обстоятельство, что сердца, взятые от трупов людей, погибших от сепсиса, рака, гипертонической болезни, дизентерии, дифтерии, скарлатины, некоторое время сохраняют жизнеспособность. С. В. Андреев добился частичного возобновления сокращений у 222 из 397 человеческих сердец, а у 28 — полного восстановления. При этом доказано, что биение сердец молодых людей восстанавливается лучше, чем у взрослых и старых. Повторяю, надежды есть, надо работать, искать, пробовать!

Методы сохранения сердца донора, применяемые сегодня, неодинаковы. Например, Н. Шамуэй охлаждает изъятое сердце в физиологическом растворе, К. Барнард поддерживал жизнеспособность сердца коронарной перфузией. Более сложной является проблема длительного сохранения сердца, в течение нескольких часов и даже суток.

Советские ученые Г. Э. Фальковский и А. И. Покровский исследовали несколько способов сохранения трансплантата сердца до момента его пересадки. В одних случаях они в течение 15–65 минут охлаждали трансплантат, в других — прибегали к общему искусственному кровообращению с умеренной гипотермией, в третьих — изымали сердце под защитой общей гипотермии, а в последующем накачивали в него обогащенную кислородом кровь. Этот последний вариант кажется наиболее перспективным. Однако работа не закончена. Предстоят еще новые попытки консервирования трансплантата при повышенном давлении кислорода в барокамере, сохранения его в жидких питательных средах при низкой температуре, применения разных методов и режимов перфузии и т. д.

Еще одна проблема требует пристального к себе внимания— реиннервация (восстановление нервных связей) сердца. Дело в том, что в ткани или органе, потерявших обычные нервные связи с организмом, непременно происходят типичные и весьма сложные обменные и структурные изменения. Разрушение нервных связей (денервация) сопровождается резкими расстройствами белкового, углеводного, электролитного, гормонального обменов. Реиннервация трансплантата наступает лишь через три–пять месяцев. Поэтому необходимо научиться быстро восстанавливать нервные связи. Возможно ли это в принципе? Как показывают работы С. В. Андреева, В. Д. Дедовой, Т. И. Черкасовой — возможно. Но нужны еще серьезные исследования, которые выявят реальные методы ускорения реиннервации пересаженного сердца.

В этом отношении интересны предложения Лаборатории по пересадке органов и тканей АМН СССР. Учитывая, что при пересадке приходится иметь дело с очень мелкими и многочисленными нервными веточками, мы отказались от общепринятой практики наложения швов на отдельные нервы и выкраивали и сшивали лоскуты, в которых находится сеть нервных волокон. Эта методика технически проста и может быть осуществлена при пересадке любого органа, независимо от «калибра» нервных ветвей.

Целесообразность использования такого метода в клинической практике покажет будущее. Когда хирурги будут располагать достаточным количеством наблюдений за длительно (два–три года) функционирующими трансплантатами, вопрос станет яснее.

Рассмотрим также проблему ускоренного атеросклероза. Впервые этот феномен был описан при аутопсии больного Блайберга патологоанатомом кейптаунской группы врачей Томпсоном. Советский ученый Я–Л–Раппопорт также на материале вскрытия сердца больного подтвердил развитие тяжелого склероза в коронарных сосудах трансплантата и выдвинул теорию, названную им патологией интеграции. Согласно ей, трансплантат даже молодого человека, помещенный в организм больного, страдающего системным атеросклерозом, становится частью интегрируемой системы организма и включается во все его процессы.

У больного Смита, оперированного К. Барнардом, на фоне безупречной функции трансплантата появились симптомы опухоли желудка. Был обнаружен рак желудка с метастазами и большая расслаивающая аневризма нижних отделов грудной аорты. Ему была сделана гастрэктомня. Интересно, что Смит не испытывал ни одного признака реакции отторжения. Его почти двухлетняя жизнь с трансплантатом (пока не погубила раковая болезнь) была активной, через четыре месяца после пересадки он играл в теннис и плавал.

В трансплантологии остаются пока не решенными и другие вопросы: сколько может функционировать трансплантат? Как конкретно влияет на него иммунодепрессивная терапия? Какова степень изношенности донорского сердца и тканей самого реципиента?

Ныне поддается определению функциональная способность пересаживаемого сердца, пока, правда, путем опытной оценки, но достаточно приближенной к истине. Не сомневаюсь, что инженеры, физиологи, кибернетики в творческом содружестве создадут контрольные аппараты, которые будут давать прогноз с математической точностью.

Увы, несмотря на могущество современной медицинской техники, хирург еще не может достаточно точно учесть потенциальные возможности и степень «сопротивляемости» всех жизненно важных органов и систем реципиента — его легких, печени, почек, сосудов и др. И поэтому речь идет не только о реакции отторжения, но и о том окружении, в котором с первых же минут должен начать перекачивать кровь новый «насос».

Так, например, произошло в случае с первой пересадкой в нашей стране. Молодую женщину оперировал известный советский хирург профессор А. А. Вишневский. Больная прожила с новым сердцем тридцать три часа. Во время операции, помимо крайне тяжелого состояния сердца, которое подлежало замене, обнаружились еще не менее серьезные нарушения в сосудистой системе легких. Позднее выявились патологоанатомические изменения и ряда других органов.

Идеальным было бы, конечно, положение, при котором все другие органы оставались в полном порядке. Но так не бывает. «Тень» от плохого сердца неизбежно ложится на весь организм. Хирургу приходится лишь надеяться на то, что тучи, нависшие над больным, еще не слишком сгустились.

Но где же тогда основания для оптимизма?

Прежде всего нельзя считать непреодолимой пресловутую реакцию отторжения. К решению проблемы биологической несовместимости тканей, как и к любой другой, можно и следует «подбирать ключи». Мы знаем около трех десятков признаков, по которым ткани должны соответствовать друг другу. У нас в СССР, да и в других странах созданы особые панели сывороток, позволяющие определять степень тканевого родства, а значит, и с достаточно большой точностью подбирать донора и реципиента. Но в операционные всегда неудержимо вторгается время, трагические минуты и секунды. Катастрофы происходят внезапно, и так же внезапно у врачей появляется возможность взять для пересадки еще бьющееся сердце пострадавшего. У них почти нет времени для раскладывания тканевых «пасьянсов». И все же кое–что можно сделать. Кроме того, выиграть время в битве со слепым инстинктом отторжения поможет применение электронно–вычислительных машин.

«Искусственное сердце».

Значительно осложняет задачу и ухудшает результаты пересадки сердца отсутствие подходящего метода вспомогательного (разгрузочного) кровообращения. Дело в том, что трансплантированному сердцу особенно вначале трудно справляться с нагрузкой, которую взваливает на него чужой организм.

При пересадке почки роль некой «подпорки» играет аппарат «искусственная почка». На первых порах он берет на себя часть очистительной работы и тем самым облегчает деятельность пересаженного органа. Именно этот аппарат помог сотням оперированных больных миновать наивысшую точку реакции несовместимости, побороть «криз отторжения».

Созданием аппарата «искусственное сердце», способного в течение многих часов и дней заменять собственное сердце, занимаются многие ученые. Энергичные попытки в этом направлении предпринимаются в СССР, США и других странах.

5 апреля 1969 года профессор Д. Кули в Техасском институте сердца в Хьюстоне произвел эксперимент по пересадке искусственного сердца 47-летнему X. Карпу. Он находился в госпитале в ожидании операции по пересадке сердца от донора. Однако вдруг состояние его резко ухудшилось, и, по словам профессора Кули, он умер бы, если бы не было пересажено искусственное сердце, которое сконструировал аргентинский врач Лиотта, работающий в США. «Сердце» состояло из дакроновых волокон и пластика и приводилось в движение электрическим датчиком. Когда был найден донор, профессор Кули заменил искусственное сердце сердцем 40-летней женщины, умершей от заболевания мозга. Однако на другой же день оно перестало биться, и больной умер.

Несмотря на трагический конец, значение операции пересадки искусственного сердца на время, пока не будет подобран донор, — очень велико.

Профессор В. И. Шумаков с группой сотрудников из Научно–исследовательского института трансплантации и искусственных органов в последнее время добился большого успеха, создав искусственное сердце, уже испытанное на животных. Аналогичные работы ведутся и в других институтах и лабораториях нашей страны.

Мастерская по ремонту сердец.

Некоторые зарубежные специалисты скептически относятся к вживлению в человеческий организм механического сердца. Я также сомневаюсь в возможности сколько–нибудь долгой жизни с искусственным сердцем. И тем не менее считаю вполне оправданной затрату сил и средств на конструирование «сердечных моторов», если не для постоянного, то для временного использования. Например, сердце поражено тяжелым инфарктом, захлебывается, расходует последние силы и вот-вот совсем выйдет из строя. Если рядом с ним заработает искусственный насос, который возьмет на себя часть труда, может быть, тогда сердце больного, отдохнув, хоть частично преодолеет кризис? А возможно, и пересадка не потребуется.

Искусственное сердце поможет, как мы надеемся, избавить хирургов от чрезвычайной спешки. Ведь пока оно будет поддерживать кровообращение в организме больного, врачи серьезно, неторопливо, осмотрительно подберут донора по всем показателям тканевой совместимости. На каком–то этапе можно будет подсадить механическое устройство и донору, чтобы оно немного «потащило» за собой его сердце после того, как по всем канонам медицины оно должно остановиться. В таких условиях операции по пересадке сердца станут более надежными и результаты их улучшатся. Наконец, как нам кажется, создание пластмассового или иного сердца облегчит организацию «банка» резервных органов, подлежащих пересадке.

Сейчас очевидно, что успех может быть достигнут лишь на пути разработки все более совершенных моделей, в которых используются новейшие научно–технические достижения. Успешные испытания длительно действующих новых образцов искусственного сердца на подопытных животных представляют собой значительное достижение на пути к конечной цели.

Ученых не покидает также идея временно использовать другое вспомогательное сердце — живое. Мы уже говорили, что она достаточно обоснована в опытах на животных В. П. Демиховым, который сделал сотни подобного рода опытов на собаках и разработал более двадцати вариантов подключения добавочного сердца. Многие из его виртуозных операций были достаточно успешными. Конечно, эксперименты на животных никогда не могут гарантировать, что у человека сходная операция даст тот же результат.

«Универсам» будущего.

Впервые подобная операция была сделана человеку К. Барнардом в конце ноября 1974 года в больнице «Хроте Схюр». Он подсадил 58-летнему инженеру А. Тейлору добавочное сердце, взятое у погибшей в автомобильной катастрофе десятилетней девочки. Сердце донора было подключено не взамен, а в помощь старому, тяжело больному. В конце года К. Барнард сделал еще одну такую же операцию Л. Госсу.

На пресс–конференции в Кейптауне, которая состоялась через два месяца после выписки Л. Госса из больницы, К. Барнард вновь высказал мнение о том, что операция по «подсадке» второго сердца более перспективна, чем операция по замене этого органа.

В рассматриваемых операциях К. Барнарда практически здоровое сердце донора — своего рода «костыль». Опираясь на него, организм, по идее хирурга, поможет собственному сердцу больного. Возможно, что к моменту, когда у пациента разовьется реакция отторжения, его отдохнувшее сердце будет способно вновь взять на себя всю первоначальную нагрузку. Не исключено и длительное сосуществование двух сердец, ведь техника пересадок совершенствуется. Однако закон борьбы двух конкурирующих органов в одном организме проявит себя. Больное сердце пациента — источник иммунологических реакций — вызовет активизацию защитных сил, которые должны «ополчиться» на чужое сердце.

Проведенный К. Барнардом поиск в новом направлении решения проблемы лечения тяжелых, несовместимых с жизнью, заболеваний сердца, несомненно, представляет большой научный и практический интерес. Идея его разгрузки основана на представлении, что в едином ритме будут биться два сердца. Однако в экспериментах на животных такой синхронности никогда не бывает. Это естественно: донорское сердце, лишенное нервных связей с организмом, подчиняется только своему «внутреннему» ритму. Но такая несогласованность может создать усиленную нагрузку на сосуды. И еще: при такой операции, как и при замене сердца донорским, пациент должен постоянно получать иммунодепрессанты — вещества, подавляющие защитную реакцию организма. Неизвестно, как отзовется их действие на собственном больном сердце.

По–видимому, более перспективным может стать не донорский, а искусственный орган. Аппарат, конечно, не заменит человеку собственного сердца, но даст ему отдых и поможет врачам вылечить его. Искусственное сердце — «машина», которая может изготовляться серийно.

В 1979 году в Токийском университете проводился эксперимент по созданию портативного искусственного сердца. Коза жила с ним 155 дней. Аналогичные эксперименты осуществлялись в университетах штата Юта в США и Берлина. Разработанное в Токио «сердце» — это два 15-сантиметровых насоса из полиэфирвинилхлорида, приводящиеся в движение электродвигателем, прикрепленным к коже.

Здесь есть над чем думать, причем не только медикам, но и многим специалистам разных профилей, энтузиастам нового, невиданного в истории направления науки во имя продления жизни человека.

Ученые–медики с завистью смотрят на авиаконструкторов — увы, мы не располагаем еще «аэродинамической трубой», позволяющей испытывать надежность «сердечных моторов». А нечто подобное нам очень нужно в наш век электроники и кибернетики.

Так или иначе, -но эксперименты идущих впереди всколыхнули общественное мнение, подстегнули творческую мысль ученых — в этом их несомненная ценность. Решающее слово принадлежит серьезным, глубоким, обстоятельным исследованиям.

МОЖНО ЛИ ПЕРЕСАДИТЬ МОЗГ?