Elinten ja kudosten säilöntä - elinten ja kudosten säilytys kehon ulkopuolella fysiologisesti täydellisenä ja soveltuu käytännön käyttöön pitkään. Säilöntä auttaa keräämään elimet ja kudokset etukäteen, pitämään ne aina varastossa ja kuljettamaan pitkiä matkoja. Verensäilöntä, katso artikkeli Verenluovutus
Luovuttajan kehosta poistettujen ja eristettyjen elinten ja kudosten vaurioiden vähentämiseksi käytetään kolmea pääsäilytysmenetelmää:
Menetelmän ja elinten ja kudosten säilöntämenetelmän valinta määräytyy niiden rakenteen, aineenvaihdunnan ja suoritetun toiminnan perusteella [1] .
Säilytysmenetelmät elinten ja kudosten anti-iskeemisen suojauksen päämenetelmien mukaisesti jaetaan kolmeen ryhmään: normotermiset, hypotermiset ja kryogeeniset. Normoterminen elinten konservointi luo optimaaliset olosuhteet niiden elintärkeälle toiminnalle; suoritetaan käyttämällä verisuonikerroksen laitteistoperfuusiomenetelmiä happipitoisella verellä lämpötilassa + 35-37 °C. Asystolisen luovuttajan kehossa olevien elinten pidempi säilyminen on mahdollista, kun järjestelmät, kuten ECMO (ekstrakorporaalinen kalvohapetus) on kytketty toisiinsa tai käytetään kuljetuslaitteita kiinteiden elinten normotermiseen perfuusioon, jos on tarpeen pidentää poistetun elimen kehonulkoista aikaa. elintärkeiden parametrien ja elinten toiminnan seuranta reaaliajassa. Homotermisen säilöntämenetelmän haittoja ovat laitteiden ja kulutustarvikkeiden korkeat kustannukset, riittämätön tietämys tällä tavalla säilöttyjen elinten siirron tuloksista. Normoterminen kudossäilöntä ei ole laajalti käytössä kudosperfuusion mahdottomuuden vuoksi. Hypoterminen säilöntä luo olosuhteet elinten ja kudosten elämän ylläpitämiselle alentuneella tasolla nopean jäähdytyksen ja siirteiden varastoinnin ansiosta positiivisissa lämpötiloissa (lähes 0 °C): +4-8 °C. Teknisen yksinkertaisuutensa, tehokkuutensa ja alhaisten kustannustensa vuoksi tätä menetelmää käytetään laajalti.
Kliinisessä käytännössä käytetään kahta päävaihtoehtoa elinten farmakohypotermisen säilytyksen menetelmästä: hypotermisen perfuusion menetelmää (A) ja staattisen konservoinnin ei-perfuusiomenetelmää (B).
A. Elinten hypoterminen perfuusio - menetelmä perustuu elimen nopeaan pesuun ja sen jälkeen jatkuvaan sykkivään perfuusioon +8 °C:n lämpötilassa veren kanssa, joka on hapetettu solunulkoisilla proteiini-suolaliuoksilla, jotka sisältävät lisäsubstraatteja, metaboliitteja ja lääkkeitä, jotka pidentävät elinaikaa. aineenvaihdunta elimessä alentuneella tasolla. Menetelmässä käytetään kiinteitä laitteita tai kuljetusperfuusiolaitteita
Uskotaan, että perfuusiojärjestelmät, joissa on sykkivä perfusaattisyöttö, eivät ainoastaan pysty parantamaan siirteiden toimintaa varhaisessa ja myöhäisessä siirroksen jälkeisessä jaksossa, vaan myös lisäämään siirtoon soveltuvien luovuttajien munuaisten määrää niiden skeeman jälkeisen kuntoutuksen vuoksi perfuusion aikana. Hypotermisen säilytyksen perfuusiomenetelmän haittoja ovat verisuonten endoteelin vaurioitumisen mahdollisuus, mikä lisää siirteen immunogeenisuutta, kalliiden laitteiden ja perfusaattien käyttötarve sekä siirteen infektioriski manipulaatioiden aikana.
B. Ei-perfuusiomenetelmä staattiseen säilytykseen (samanaikainen kylmäperfuusio) on menetelmä, joka on tällä hetkellä kultainen standardi ihmiselinten konservoinnissa. Se perustuu elimen verisuonikerroksen lyhytaikaiseen pesuun ja nopeaan täyttämiseen kylmällä (+4 °C) säilöntäaineliuoksella yhdistettynä elinten ulkoiseen jäähdyttämiseen steriilillä jäällä ja edelleen säilytykseen steriilissä säilöntäaineella varustetussa astiassa. liuos noin +4 °C:n lämpötilassa. Elin kuljetetaan isotermisissä säiliöissä pitäen lämpötilan välillä +4 - +6 °C. Perfuusion jälkeen elimessä alkaa kylmä iskemia . Optimaalinen kesto vaihtelee elimen ja käytetyn säilöntäaineliuoksen mukaan.
Kudosten hypoterminen säilöntä suoritetaan perfuusiovapaalla menetelmällä nestemäisissä väliaineissa + 2 - + 6 °C:n lämpötiloissa asettamalla kudossiirteet lasi- tai muoviastioihin ja säilyttämällä niitä kotitalouksien jääkaapissa useista päivistä useisiin jaksoihin. viikkoja ja jopa kuukausia.
Kudosten ja elinten kryogeeninen konservointi (jäädyttäminen) sisältää aineenvaihduntaprosessien täydellisimmän palautuvan lopettamisen, kun ne altistetaan alle 0 °C:n lämpötiloille (jopa -70 °C ja erittäin alhaiset kryogeeniset lämpötilat -196 °C) ja täyden toiminnan palautumisen jälkeen. lämpeneminen (t = 37 °C). Tällä hetkellä ei kuitenkaan ole mahdollista välttää peruuttamattomia vaurioita elinten rakenteelle, joka liittyy niiden jäätymiseen/sulatukseen.
Luuytimen säilöntä on tällä hetkellä erityisen tärkeää, koska luuytimensiirtoa ei ole käytetty vain hematologisten sairauksien korjaamiseen, vaan myös regeneratiivisessa lääketieteessä indusoimaan regeneratiivisia prosesseja vaurioituneissa elimissä [1] .
Elinten konservoinnin tehtävät:
Yhdysvalloissa käytetyt elinten perfuusioliuokset [2] :
Verenvirtauksen puute elimessä johtaa glukoosin ja rasvahappojen aerobisen hapettumisen lopettamiseen. Anaerobisissa olosuhteissa ATP -synteesi pysähtyy iskeemisessä solussa, mikä johtaa kalium-natriumpumpun toiminnan estymiseen , solunsisäinen nesteiden ja ionien tasapaino häiriintyy: kloori, kalsium ja vesi diffundoituvat soluun sekä kalium ja magnesium siitä. Solun turvotusta ja turvotusta esiintyy, solunsisäinen kalium ja magnesium loppuvat, ja kalsium edistää solukalvojen hajoamisesta vastaavan fosfolipaasi A :n aktivoitumista. Siellä tapahtuu organellien kalvojen ja itse solun hajoaminen. Laktaatin ja muiden alihapettuneiden tuotteiden pitoisuus kasvaa tuloksena olevan anaerobisen glykolyysin seurauksena , mikä johtaa myös solujen pH:n laskuun ja lysosomaalisten kalvojen eheyden häiriintymiseen lysosomaalisten entsyymien vapautuessa. Jälkimmäiset tuhoavat kuljetusproteiinien (transferriini, ferritiini) sidokset niiden rakenteeseen sisältyvien ei-metallien (rauta, kupari) kanssa. Iskeemisiin kudoksiin kerääntyy muutamassa minuutissa suuria määriä hypoksantiinia ja ksantiinioksidaasia . Tämä on iskemia-reperfuusiovaurion ensimmäinen vaihe. Seuraava vaihe on reperfuusio. Vapautuneilla metalli- ja kalsiumionilla on katalyyttien rooli hypoksantiinin (ATP:n hajoamistuotteen) hapetuksessa ksantiinioksidaasin vaikutuksesta, mikä johtaa lumivyörymäiseen vapaiden radikaalien lisääntymiseen reperfuusion jälkeen.
Luovuttajilla, joilla on aivokuolema , ja luovuttajilla, joilla on peruuttamaton verenkiertopysähdys hemodynaamisen epävakauden ja verenkierron hidastumisen vuoksi, endoteelivaurioita ja leukosyyttien aktivaatiota esiintyy jo ennen poistoa, ja ne ovat luonteeltaan universaaleja. Tässä tapauksessa siirteen vaurioituminen tapahtuu jo ennen säilytyksen alkamista ja vielä enemmän ennen verenkierron uudelleen alkamista.
Iskeemisen endoteelin tuottamat adheesiomolekyylit , kuten ICAM-I, VCAM-1 , P-selektiini ja E-selektiini , johtavat polymorfonukleaaristen leukosyyttien sitoutumiseen itse endoteelin pintaan - tarttumiseen verisuonen seinämään ja toistensa kanssa.
Adheesion ensimmäinen vaihe koostuu leukosyyttien vapautumisesta mikroverisuoniplasman parietaalikerrokseen, jossa tapahtuu eräänlaista leukosyyttien "kiertymistä" verisuonen sisäseinää pitkin veren virtauksen (vierittelyn) suuntaan. Lisäksi leukosyyttien liike hidastuu yhä enemmän (aktivaatio). Sitten leukosyytit kiinnitetään suonen seinämään (kiinteä adheesio), minkä jälkeen solun sisältö "vuotataan yli" integriinien, erään tyyppisten CD11/CD18b-reseptorimolekyylien, avulla verisuonen seinämän huokosten kautta kudoksiin. ympäröivät suonet ja tunkeutuvat koko elimeen, sen parenkyymiin ja interstitiumiin kokonaisuudessaan. Leukosyyttien massakiinnittyminen verisuonten seinämiin ja toisiinsa johtaa lopulta suurten leukosyyttikonglomeraattien muodostumiseen, jotka tukkivat verisuonten ontelon ja heikentävät jyrkästi laskimoiden ulosvirtausta. Halkaisijaltaan konglomeraatit saavuttavat joskus 20-50 mikronia. Kudosten hapenpuutteen loppuvaiheessa hengityksen ja sydämen toiminnan täydelliseen lakkaamiseen asti konglomeraatit saavuttavat jopa 80 mikronin koon, mikä johtaa halkaisijaltaan yhä suurempien suonten tukkeutumiseen ja niiden jyrkkään muodonmuutokseen. Tämä selittää myöhemmin mikroverenkierron palauttamisen vaikeuden tai mahdottomuuden syvän hypoksian aikana. Tärkein tässä tapauksessa on epästabiilin hemodynamiikan, lämpöiskemian ja siitä johtuvan "leukosyyttien mobilisoinnin" aika, joka kohdistuu elimen mikroverisuonistoon ja endoteeliin. Verenkierron alkaessa aktivoiduista neutrofiileistä tulee pääasiallinen vapaiden radikaalien, hajoavien entsyymien tuotannon lähde, antigeenisen tiedon esitys tapahtuu suoraan ja epäsuorasti ja aktivoitujen T-lymfosyyttien efektorivaikutus liittyy . On olemassa skenaarioita komplikaatioista, jotka sisältävät epäspesifisiä tulehduksellisia ja immunologisia konflikteja, jotka johtavat siirteen menettämiseen eri aikoina iskemia-reperfuusiovaurion vakavuudesta riippuen .
Näin ollen luovuttajaelimen toiminnallisten varausten vähentämisessä merkittävin ei ole vain kudosten energiavarastojen ehtyminen iskemian aikana, vaan myös energiareservin palautumismahdollisuuksien väheneminen johtuen leukosyyttien aiheuttamasta mikroverisuonten tukkeutumisesta. ryhmittymiä.