Per filmus tai tikra beprotybė - gydytojai laksto kaip pamišę: kiek iš tikro turi laiko chirurgai atlikdami organo transplantaciją realybėje?

Gydytojų komanda pirmiausia turi koordinuotais veiksmais mikliai išimti reikiamą organą iš donoro kūno. Paskui organas paruošiamas gabenti gavėjui, kuris gali būti už kelių šimtų ar net tūkstančių kilometrų, rašoma livescience.com. Organui pasiekus gavėją, pagaliau galima pradėti transplantacijos operaciją. Chirurgai vėlgi negali gaišti laiko, kad užtikrintų paciento saugumą ir organo tinkamumą persodinti.

Galbūt perskaitę šį aprašymą pagalvosite, kad organų transplantacija primena televizijos šou – ligoninės koridoriais laksto personalas, nešinas specialiais šaldytuvais su kūno dalimis. Pašėlęs skubėjimas verčia užduoti vieną svarbų klausimą: kiek laiko iš donoro kūno išimtas organas yra tinkamas persodinti kitam asmeniui?

Viskas priklauso nuo organo. Šiuo metu tinkamumo trukmė svyruoja nuo 4 iki 36 valandų. Gydytojai tikisi, kad ateityje organus pavyks išlaikyti tinkamus ne vieną savaitę.

Organai lede

Jungtinio dalijimosi organais tinklo (UNOS) duomenimis, 2018 m. vien Jungtinėse Amerikos Valstijose buvo atlikta daugiau nei 36 500 organų transplantacijų. Praėjusiais metais daugiausia buvo persodinta inkstų (daugiau nei 21 tūkst. operacijų). Kiti dažniausiai persodinti organai (mažėjimo tvarka): kepenys, širdis, plaučiai, kasa, žarnynas ir kelių organų transplantacijos.

Dauguma išimtų organų prieš persodinimą laikomi „stacionarioje šaltoje vietoje“, t. y. specialioje taroje su ledu, rašoma žurnalo „Journal of International Medical Research“ 2019 m. ataskaitoje.

„Organų išsaugojimas naudojant žemą temperatūrą iš esmės niekuo nesiskiria nuo maisto produktų laikymo šaldytuve“, – sakė dr. Mingyao Liu, Toronto universiteto Medicinos mokslų instituto direktorius, chirurgijos, medicinos ir fiziologijos dėstytojas.

Prieš įdėdami organą į specialią tarą su ledu, gydytojai pirmiausia nuplauna audinius „konservavimo tirpalu“, kad apsaugotų juos nuo galimų šalčio pažeidimų, „LiveScience“ pasakoja dr. M. Liu.

Esant normaliai kūno temperatūrai, ląstelės pumpuoja chemines medžiagas iš savo membranos ir į ją, kad viduje būtų maža natrio koncentracija ir didelė kalcio koncentracija. Šaltos ląstelės negali veiksmingai atlikti šio proceso. Cheminės medžiagos išsilieja iš membranų, ir laikui bėgant ląstelės išbrinksta nuo perteklinių skysčių bei patiria rimtų pažeidimų. Konservavimo tirpalas padeda atitolinti pažeidimus užtikrindamas tinkamą natrio ir kalio kiekį. Tokiuose tirpaluose taip pat gali būti maistingųjų medžiagų ir antioksidantų, kad ląstelės nepritrūktų maisto ir neprasidėtų uždegimas. Naudojant ledą, specialią tarą ir konservavimo tirpalą, iš donoro kūno išimti organai išlieka tinkami transplantuoti ne vieną valandą.

Esant 0–4 °C temperatūrai, ląstelių medžiagų apykaita sulėtėja iki maždaug 5 proc. įprastos spartos, todėl audiniai sukauptas energijos atsargas vartoja kur kas lėčiau, jiems reikia gerokai mažiau deguonies. Dėl to atvėsinus organą galima atitolinti išemiją – nepageidaujamą procesą, kai dėl nepakankamo deguonies kiekio audiniai pažeidžiami arba sutrinka jų funkcija.

Remiantis 2018 m. ataskaita, išspausdinta žurnale „Yale Journal of Biology and Medicine“, laikant organą tarp ledo gabaliukų, taip pat tausojamos ribotos ląstelių energijos atsargos ir užkertamas kelias kenksmingų metabolitų kaupimuisi (jie gali suardyti organo audinius).

Širdis yra vienas dažniausiai persodinamų organų ir greičiausiai praranda tinkamumą laikant šaltai, tvirtina dr. Brianas Lima, North Shore universiteto ligoninės, esančios Manhasete, Niujorko valstijoje, Širdies transplantologijos skyriaus vedėjas. Jo teigimu, širdies verčiau nelaikyti šaltai ilgiau nei keturias–šešias valandas. Po keturių valandų sutrinka širdies ląstelių funkcija ir smarkiai padidėja tikimybė, kad persodintas organas tinkamai neatliks savo darbo. Persodinamų organų veiklos pablogėjimas, vadinamas transplantanto pirminės funkcijos sutrikimu, yra „labiausiai bijoma komplikacija“ persodinant organus, aiškina dr. B. Lima.

„Širdis – nutrūkusiam kraujo cirkuliavimui jautriausias organas, – tvirtino jis. – Kita vertus, inkstai yra labai atsparūs.“ Iš donoro kūno išimti inkstai išlieka tinkami persodinti 24–36 valandas (laikant šaltai) – ilgiau nei bet kuris kitas organas iš keturių dažniausiai persodinamų. Išimtus plaučius galima laikyti 6–8 valandas. Anot dr. Jameso Markmanno, Bostone esančios Masačusetso nespecializuotos ligoninės Transplantologijos skyriaus vedėjo, išimtas kepenis galima laikyti maždaug 12 val.

Alternatyva

Nors ne itin technologiškai pažangus, šaldymas ledu yra paprastas ir veiksmingas būdas išsaugoti bei gabenti organus, todėl yra plačiai taikomas nuo XX a. septintojo dešimtmečio, kaip rašoma dr. M. Liu ataskaitoje. Deja, jis turi trūkumų. Dr. M. Liu atskleidė, kad šaltai laikomi organai ne tik palyginti greitai praranda tinkamumą persodinti kitam pacientui, tačiau taip pat gydytojai negali įvertinti jų kokybės.

Trumpai tariant, jokio objektyvaus tyrimo rezultatai negali pasakyti medikams, ar atšaldytas organas tebėra funkcionalus. Tiesa, yra viena alternatyva, leidžianti chirurgams įvertinti organų būklę prieš juos persodinant. Ekspertų teigimu, šis būdas netrukus gali gerokai išpopuliarėti.

Taikant alternatyvų organų išsaugojimo metodą, vadinamą perfuzija, iš donoro kūno išimtas organas prijungiamas prie aparato, kuris į jo audinius pumpuoja deguonį ir daug maistingųjų medžiagų turintį skystį, panašiai kaip širdis. Vadovaujantis 2018 m. žurnale „Yale Journal of Biology and Medicine“ išspausdinta ataskaita, prie specialaus aparato prijungtas organas asimiliuoja maistingąsias medžiagas, susidaro atliekos. Aparatas pašalina toksiškus metabolitus ir papildo audinių cukraus atsargas.

Prieš chirurgams išimant organą iš donoro kūno, jo širdis jau kurį laiką būna nustojusi plakti ir pumpuoti deguonies prisotintą kraują į organo audinius, todėl jie patiria pažeidimų. Prijungus organą prie perfuzijos aparato, jo audiniams suteikiama proga atsistatyti, nurodė J. Markmannas. Be to, gydytojai praktikai gali patikrinti organo būklę stebėdami metabolitų pieno rūgšties druskų lygį. Ląstelės naudoja pieno rūgšties druskas vykstant natūraliai medžiagų apykaitai, todėl „tinkamai funkcionuojančiame organe po kurio laiko pieno rūgšties druskų turėtų nebelikti“.

„Pieno rūgšties druskos yra geriausiu atveju primityvus perfuzijos metabolinis rodiklis, tačiau vis tiek kur kas geresnis už beveik sušaldyto organo tinkamumo vertinimą plika akimi“, – pridūrė dr. B. Lima. Atsižvelgiant į organo rūšį, gydytojai taip pat gali įvertinti audinių būklę remdamiesi kitais parametrais, pavyzdžiui, kiek tulžies pagamina kepenys.

Ar perfuzija gali padėti ilgiau išlaikyti organus tinkamus?

Naudojant kai kuriuos perfuzijos aparatus, organas vis tiek turi būti atšaldytas, tačiau per pastaruosius 20 metų kelios mokslininkų grupės eksperimentavo organų nešaldydamos ir pripildydamos audinius šilto kraujo. Esant 20–33 °C temperatūrai, izoliuoti organai funkcionuoja beveik taip pat, kaip žmogaus organizme. Australijoje ir Jungtinėje Karalystėje plačiai naudojami tiek šaltosios, tiek šiltosios perfuzijos metodai, tačiau JAV dauguma šių aparatų tebėra klinikinių bandymų stadijoje.

Vis dėlto verta paminėti vieną perfuzijos aparatą JAV, apie kurį buvo daug rašoma gruodžio mėnesį. Jis buvo naudojamas atlikti pirmąją tokio pobūdžio širdies persodinimo operaciją. Šiaurės Karolinos valstijos Daremo miesto Duke universiteto Medicinos centro gydytojai išėmė paciento širdį, kai ši nustojo plakti. Kaip pranešė CNN, vėliau jiems pavyko „reanimuoti“ organą naudojant šiltosios perfuzijos aparatą. Paprastai širdis išimama, kai donoro smegenys miršta, tačiau šis kraują varinėjantis organas tebeplaka, siekiant išvengti rimtų pažeidimų dėl išemijos. JAV gydytojams anksčiau pavyko „reanimuoti“ vaikų širdis, bet šiltosios perfuzijos metodas dar nebuvo taikytas suaugusio žmogaus širdžiai išsaugoti prieš persodinimo operaciją. Šalyse, kur šis metodas naudojamas ne vienerius metus, tinkamų širdžių kiekis padidėjo maždaug 30–40 proc., tvirtino dr. B. Lima. „Jeigu panašių rezultatų pavyks pasiekti ir JAV, turėsime gerokai daugiau širdžių persodinimo operacijoms“, – pridūrė jis.

Dr. Jacobas Schroderis, Duke universiteto chirurgijos mokslų docentas ir vienas iš chirurgų, padėjusių atlikti unikaliąją širdies persodinimo operaciją, pasakojo CNN, kad naudojant pirmiau aprašytą būdą šalies mastu, „donorų ir širdies transplantantų kiekis galėtų išaugti 30 proc.“

Padaugėtų donorų, tačiau ar pagerėtų organų būklė? Kol kas buvo atlikta nedaug tyrimų, skirtų palyginti organų šaldymą ir perfuziją, tačiau pastarasis metodas, regis, yra veiksmingesnis.

Vienos bandomosios studijos metu gydytojai lygino kepenų perfuzijos aparatą ir įprastą kepenų laikymą lede specialioje taroje. Jie atmetė tik 16 kepenų, kurioms buvo atlikta perfuzija, tačiau net 32 šaltai laikytas kepenis. Anot „Stat News“, organai po perfuzijos atrodė mažiau pažeisti. Dr. M. Liu sakė, kad panašias tendencijas pastebėjo lygindamas plaučių transplantantus. Jis kartu su bendradarbiais sukūrė „perfuzijos ex vivo sistemą“ plaučiams. Prieš jos sukūrimą dr. M. Liu universiteto ligoninėje būdavo sėkmingai persodinama mažiau nei 20 proc. donorų plaučių. Remiantis 2018 m. ataskaita, naujoji sistema sėkmingų plaučių persodinimo operacijų skaičių padidino iki 70 proc., be to, „operacijos atliekamos itin sklandžiai“.

Paprastai plaučiai paliekami prijungti prie perfuzijos aparato 4–6 valandoms, tačiau eksperimentų su gyvūnų organais metu buvo nustatyta, kad plaučiai galėtų likti tinkami persodinti 12–18 ar net iki 36 valandų, nurodė dr. M. Liu. Jis pridūrė, jog galbūt kada nors ateityje organai galės būti prijungti prie perfuzijos aparato ištisas savaites. Kuo ilgiau bus galima taikyti perfuziją, tuo daugiau laiko medikai turės pagydyti pažeistus audinius. Šiuo metu gydytojas su kolegomis tiria, kaip sustabdyti uždegimą ir ląstelių žūtį plaučiuose, kurie buvo prijungti prie perfuzijos aparato. Tikėtina, kad ateityje prie perfuzijos aparato prijungtiems organams bus galima taikyti genų ar kamieninių ląstelių terapiją, bet kol kas dauguma donorų organų pas pacientus atkeliauja specialioje taroje su ledu. Kodėl?

„Tiesą sakant, pagrindinis perfuzijos trūkumas yra kaina“, – atskleidė dr. B. Lima. Vieno organo perfuzijos aparatas gali kainuoti keletą tūkstančių dolerių, t. y. gerokai brangiau už paprastą ledą. Kadangi atlikta nedaug tyrimų, kurių metu buvo lyginama perfuzija ir organų laikymas šaltai, nėra „stulbinančių duomenų“, galinčių įtikinti ligonines pereiti prie perfuzijos šalies mastu.

Kita vertus, atsižvelgdamas į neseniai Duke universiteto gydytojų sėkmingai persodintą širdį, dr. B. Lima mano, jog perfuzija gali greitai tapti standartine procedūra transplantologijos srityje.