Съдържание
- Причини за трансплантация на глава
- Процес на подбор на получатели на донори
- Преди операцията
- Хирургичен процес
- След операция
- Подкрепа и справяне
Последвалата операция на гръбначния стълб и възможната обширна физическа терапия в идеалния случай биха могли да възстановят както усещането, така и двигателната функция. Функции като дишане и хранене обаче трябва да бъдат временно поддържани от вентилатора и тръбата за хранене, преди връзките между мозъка и тялото да бъдат възстановени адекватно.
Заедно с несигурността на медицинските ползи от трансплантацията на глава, има и вероятни рискове, свързани с процедурата, включително хронична невропатична болка, отхвърляне на донорското тяло и токсичност на органите на имуносупресорите.
Тъй като хирургичните методи стават по-усъвършенствани и последователни, процедури като трансплантация на тъкани и органи, както и реплантация (повторно поставяне на отрязана част от тялото), имат относително висок процент на успех. С над век напредък в трансплантацията, някои пациенти и хирурзи започнаха да гледат на трансплантацията на глава като на потенциално решение за прогресиращи заболявания, които с времето стават терминални, но не оказват влияние върху функцията на мозъка.
Има ограничен успех в процедурите за трансплантация на глава, извършвани върху мишки, кучета и маймуни. Много хирурзи са критикували текущото ниво на успех, постигнато при животински модели.
Нещо повече, медицинската общност постави под въпрос дали техниките са разработени достатъчно, за да се извърши практически или етично трансплантация на глава на човек. Ефективността на използването на донорно тяло за един реципиент, а не за множество трансплантации на органи също е оспорена. Хирурзите Серджо Канаверо и Сяопин Рен, наред с други, планират да направят опит за първата трансплантация на човешка глава през следващите години. Каква е теорията, която подкрепя техните амбиции?
Причини за трансплантация на глава
По принцип трансплантацията на глава би била показана, когато мозъкът на индивида остава нормален, но функцията на тялото е сериозно нарушена или се очаква да се провали по начини, които засягат дългосрочното оцеляване. Не би се използвало за удължаване на нечий живот, когато тялото се провали от естествените процеси на стареене.
Хората, които са млади, могат да бъдат считани за кандидати, ако са претърпели остра травма на гръбначния мозък, водеща например до квадрипареза, или ако имат прогресиращо, дегенеративно заболяване, което не засяга мозъка. Мускулната дистрофия води до прогресивна загуба на дихателна функция и подвижност при деца и млади хора, но не засяга мозъка. Хората с неоперабилен или напреднал рак, които не са метастазирали в мозъка, също са били обмисляни за трансплантация на глава, тъй като има ограничено по-нататъшно лечение на този етап.
Трансплантацията на глава ще се използва като последно лечение, когато други медицински интервенции са неуспешни. То ще бъде ограничено от наличието на донори.
Кой не е добър кандидат?
Трудно е да се предвиди кой може или не може да бъде идеален кандидат за трансплантация на глава. Тези критерии за изключване ще бъдат разработени, след като процедурата бъде приложена и потенциалните рискове от усложнения и неуспех са по-добре разбрани.
Както беше отбелязано, аномалии, засягащи мозъка, вероятно биха били критерий за изключване. Някой, който се подлага на трансплантация на глава, ще трябва да има голяма социална подкрепа, включително непрекъснато медицинско обслужване и помощ при ежедневни дейности, в продължение на месеци, ако не и години. Разходите, свързани със самата процедура, също биха могли да бъдат големи и като първоначална експериментална намеса, тя може да не бъде покрита от здравна застраховка.
Процес на подбор на получатели на донори
Донор на тяло би бил човек, който е претърпял мозъчна смърт, вероятно от катастрофално нараняване, но е изкуствено поддържан, докато може да се случи трансплантация на глава. Това би запазило здравето и функцията на тъканите на тялото, което иначе би трябвало да е нормално. Донорът за процедура по трансплантация на глава трябва допълнително да съответства на височината и имунотипа на получателя.
Намерението да служи като телесен донор вероятно ще трябва да е било декларирано преди нараняването. На някои места донорството на органи е по подразбиране, но сегашният закон вероятно не разглежда възможността за даряване на органи.
Понастоящем не са създадени формализирани индекси или системи за донорство за трансплантация на глава, тъй като това е все още недоказана процедура.
Преди операцията
Както при всяка операция, и по-точно при всяка трансплантация на орган, има задълбочен процес за подготовка на реципиента за процедурата. Това може да включва пълна медицинска и психиатрична оценка. Трябва да се докаже, че трансплантацията на глава е едновременно необходима и безопасна и че получателят на дарение от тялото вероятно ще има дългосрочен успех.
Може да си представим официална неврологична оценка с образна диагностика, която да включва компютърна томография (КТ) и магнитно-резонансна томография (ЯМР) на мозъка, както и електроенцефалограма (ЕЕГ). Сърдечно-съдовата оценка на съдовете на главата и шията също може да бъде важна при CT ангиография или ултрасонография, които вероятно ще имат роля. По-нататъшните оценки от специалист по уши, нос и гърло (УНГ) и дори зъболекар могат да имат роля за скрининг за аномалии. Дори изследването на съня за търсене на обструктивна сънна апнея може да е важно.
Системните оценки на здравето могат да бъдат важни, като се идентифицират хронични медицински разстройства, които могат да повлияят на успеха на трансплантацията. Например може да са необходими тестове за хронични инфекции, диабет, дисфункция на щитовидната жлеза и други аномалии. Може да е важно да се изключат тези, които пушат, консумират алкохол или употребяват други забранени наркотици.
За да бъде извършена трансплантация на глава, може да е важно напълно да се елиминира имунната система на донорското тяло, за да се предотврати отхвърлянето. Това може да се постигне с радиация и антитела, след което собственият костен мозък на реципиента ще бъде използван за заместване на имунната система на донора. Пречките за това включват поддържане на донорското тяло живо без ефективна имунна система в седмиците преди трансплантацията на главата и отрицателни ефекти върху нервните клетки, които ще се слеят с реципиента по време на трансплантацията.
Хирургичен процес
Все още не е извършена трансплантация на глава на човек. Независимо от това, хирурзите, заинтересовани да извършат процедурата, са подготвили протоколи, планиращи стъпките на бъдеща трансплантация на глава. Въпреки това, има много критики от други медицински експерти относно значението или значимостта на експерименталните изследвания, цитирани в предложения протокол за трансплантация на човешка глава, тъй като хирургическите прецеденти, създадени при животни, не винаги са приложими за човешката хирургия. и техники като трансекция на гръбначния мозък, химически фузогени (агенти, които позволяват на клетките да се сливат) и стимулация на гръбначния мозък все още не са добре проучени за тяхното подходящо използване при трансплантация на човешка глава.
В предложения протокол четири хирургични екипа ще работят заедно върху реципиента и донора едновременно.
Подкрепа на жизнените функции на тялото
Подготовката за хирургическа намеса ще започне с трахеотомия, поставяне на вентилационна тръба и използване на вентилатор за стабилизиране на донорското тяло, когато връзката между мозъка и тялото е нарушена. Кислородът в кръвта, телесната температура и кръвното налягане ще бъдат наблюдавани с напредването на операцията.
Непрекъснатият приток на кръв към донорското тяло по време на трансфера е важен за поддържане на нормални нива на кислород в тъканите и органите на донорското тяло. Основните кръвоносни съдове биха поставили пластмасови тръби (тази канюла би създала шунт). След това притока на кръв ще бъде пренасочен към машина за поддържане на живота, наречена машина за екстракорпорална мембранна оксигенация (ECMO), която доставя кислород в кръвта и я циркулира независимо от сърцето и белите дробове.
Температурата на гръбначната тъкан на донора ще бъде понижена чрез вкарване на студени разтвори в пространството по стената на гръбначния стълб (епидурална) или между твърдата мозъчна обвивка и арахноидната мембрана на гръбначния мозък (субдурална).
Тъй като температурата на гръбначните тъкани спада, тялото става готово за трансплантацията.
Подготовка на получателя
Междувременно главата на реципиента се анестезира (и мозъчната активност е ограничена) с приложението на барбитурат или пропофол. Мозъчната активност се наблюдава чрез ЕЕГ през целия процес, след което получателят се подлага на подобна хирургическа подготовка като донора.
Кръвният поток от главата се пренасочва към ECMO машина, за да стане независим от сърцето и белите дробове.
Алтернативно, прекъсването на кръвния поток може да бъде избегнато чрез шунтиране на кръвния поток от сънните артерии и югуларните вени на главата на реципиента и тялото на донора. И двата метода запазват непрекъсната циркулация на кръвта в мозъка, което е необходимо за предотвратяване на инсулт и мозъчна смърт.
Индуцирането на хипотермия в мозъка е ключово за предотвратяване на увреждане по време на процедурата. По-ниските тъканни температури намаляват риска от ниско увреждане на кислорода (аноксия) на мозъка чрез забавяне на метаболизма му. Температурата на мозъка може да бъде понижена чрез бивентрикуларно охлаждане, вътрешноартериално охлаждане или свързани техники. След това охлаждащият шлем поддържа хипотермия на мозъка.
Допълнителни невропротективни вещества като перфторан, сероводород или лидокаин могат да бъдат циркулирани, за да се ограничи аноксията в мозъка.
Когато главата на реципиента и гръбначният мозък на донора достигнат достатъчно ниска температура (дълбока хипотермия), започва процесът на трансплантация.
Три фази на хирургията
Операцията за трансплантация на глава потенциално би имала три фази:
Преден подход
За начало областта на шията на реципиента и донора ще бъде отворена, излагайки мускулите и кръвоносните съдове на шията и гръбначния стълб. Мускулите и кръвоносните съдове ще бъдат маркирани, за да могат по-късно да бъдат свързани между реципиент и донор.
Трахеята и хранопровода ще бъдат прерязани, докато ларингеалните нерви на реципиента ще бъдат запазени непокътнати.
Заден подход
Получателят и донорът биха били разположени така, че да има достъп до задната част на гръбначния стълб. Ще бъде направен разрез по дължината на горната част на гръбначния стълб, а тялото на целевите прешлени и твърдата тъкан отдолу ще бъдат изрязани, за да се разкрие гръбначният мозък.
Спинална анастомоза
За прерязване на гръбначния мозък ще се използва скалпел. Допълнителна дължина на гръбначния мозък ще бъде запазена, за да позволи корекции на корекции, за да съответстват на дължината и точките на закрепване както на получателя, така и на донора. Когато главата на получателя бъде отстранена, кръвта ще бъде източена от главата (обезкървена). Кръвоносните съдове на главата ще бъдат промити с лактат на Рингер, което ще предотврати увреждането на кръвосъсирването на мозъка.
Главата и тялото ще бъдат подравнени и титаниева плоча ще бъде поставена в предната част на областта на врата, за да стабилизира главата и тялото. След това основните кръвоносни съдове на реципиента ще бъдат свързани с кръвоносната система на донора и ще започнат да получават кръв.
Най-дълбоките мускули ще бъдат прикрепени с конци, последвани от хранопровода, трахеята и външните мускули.
След това тялото се обръща, за да завърши закрепването на гръбначния мозък. Регулиращите разфасовки ще бъдат направени, за да съответстват на дължината между реципиента и донора, след това отрязаните краища на гръбначните мозъци ще бъдат слети с помощта на лепило, съставено от фузогени и след това зашити. Лечението с фузогени в идеалния случай би позволило увредените неврони да бъдат възстановени и мозъкът на пациента да формира невронна връзка с донорското тяло.
След като гръбначният мозък е свързан, защитната твърда обвивка на гръбначния стълб ще бъде пришита обратно. Възможно е също така поставянето на подобен на пейсмейкър стимулатор на гръбначния мозък (SCS) в епидуралното пространство зад гръбначния стълб да може да се използва за насърчаване на възстановяването на невроните.
Усложнения
Най-вероятното усложнение, свързано с трансплантация на глава, би било неуспех на процедурата за установяване на необходимите връзки за запазване на нормалните телесни функции.
Това може да се прояви в загуба на мозъчен кръвоток, водеща до исхемия и мозъчно увреждане, инсулт или мозъчна смърт. Загубата на кислород в мозъка може да бъде по същия начин вредна. Нарушаването на кръвно-мозъчната бариера може да доведе до инфекция или нараняване на мозъчните тъкани.
Тялото може да претърпи подобни усложнения, със загуба на кръвен поток или кислород, причиняващи увреждане или неуспех на органите.
Ако нервната система не успее да се свърже отново, това може да повлияе на движението, усещането и функцията на органите (потенциално водещо до паралитичен илеус, неврогенен пикочен мехур, неврогенно черво или други проблеми).
Имунната система може да отхвърли трансплантирания орган, ефективно създавайки разрушителна битка за износване между главата и новото тяло.
След операция
Хирургичната намеса вероятно ще бъде последвана от продължително наблюдение в интензивното отделение. Главата, шията и гръбначният стълб ще бъдат стабилизирани, за да се постигне максимално сливане на гръбначния мозък.
Дишането и кръвообращението ще бъдат медиирани чрез системи за поддържане на живота и храненето ще трябва да се доставя през йеюностомична тръба, докато движението се възстанови.
С напредването на възстановяването физическа терапия, подобна на рехабилитация при квадриплегия, ще се използва за насърчаване на невронни връзки между мозъка и новото тяло. Възстановяването на функцията на диафрагмата, важно за независимото дишане, ще бъде постоянно оценявано.
Прогноза
Няма надеждна информация, която да предскаже как би постъпил човек след трансплантация на глава. Вероятността е имуносупресията през целия живот да е необходима, за да се предотврати отхвърлянето на донорското тяло. Животните, които са получили трансплантация на глава без използване на имуносупресия, оцеляват за ограничен период от време, от няколко часа до най-много 29 дни.
Рисковете, свързани с имуносупресия при трансплантирани органи понастоящем, включват умерено повишен риск от инфекция или рак.
Имуносупресорите, които се считат за предотвратяване на отхвърлянето на главата или тялото на донора, включват:
- Сиролимус
- Такролимус
- Циклоспорин А
- Белатацепт
- Рапамицин
- Преднизон
- Микофенолат мофетил
Високата доза, продължителната употреба на имуносупресори може да причини вторично увреждане на органите на донорското тяло, като бъбреците, в зависимост от използваните конкретни лекарства и количествата, необходими за предотвратяване на отхвърлянето. Няколко от изброените имуносупресори нямат известна токсичност, но ще трябва да бъдат тествани за техните ефекти, когато се използват в комбинация за трансплантация на глава.
Подкрепа и справяне
Психологическото консултиране вероятно ще бъде от полза, докато се адаптира към ново тяло, справя се със страничните ефекти от операцията и основните промени в начина на живот. Справянето с неблагоприятни резултати (т.е. проблеми с възстановяването на усещането, подвижността или функцията на червата и пикочния мехур) също би било вероятно да създаде психосоциални пречки.
Дума от Verywell
Малко вероятно е в близко бъдеще да се извърши трансплантация на глава при хора. Въпреки това теоретичното изследване на темата, включително етичните и техническите съображения, може да бъде интересно упражнение. Тези мисловни експерименти ни подготвят за действителност, която в крайна сметка може да бъде възможна с напредването на медицинската наука.