Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Трансплантацию тканей усовершенствовали хитозаном

Пересаженные ткани, заполненные раствором хитозана, слабее отторгаются организмом и могут прослужить дольше.

Трансплантацию тканей усовершенствовали хитозаном

В трансплантации бывают случаи, когда можно обойтись тканями самого больного, и тогда говорят об аутологичной трансплантации. Например, когда необходимо восстановить нормальное кровообращение в некоторых областях сердца, делают шунтирование: в обход испорченного кровеносного сосуда вставляют новый, и этот новый берут из какой-нибудь части тела.

Скажем, артерию можно безопасно взять из руки, потому что в руке их две: лучевая и локтевая, и оставшаяся вполне обеспечит кровоснабжение пальцев и мышц рук. Понятно, в чем огромный плюс аутологичной трансплантации – нет никаких проблем с иммунным отторжением, «запчасти» все свои собственные, и у иммунитета к ним нет никаких вопросов.

Но такую трансплантацию можно провести далеко не всегда. Например, если речь идет о замене сердечного клапана, то у человека для этого никаких запасных материалов нет, и клапан нужно брать где-то еще – либо у других людей, либо у животных. Если выбор падает на животных, то появляются новые сложности: клапаны сердца человека и клапаны сердца животного работают при разных нагрузках и анатомически заметно отличаются друг от друга. Так что в результате вместо того, чтобы взять готовый клапан, его сшивают из разных животных тканей.

И, конечно, тут возникают проблемы с иммунитетом, который реагирует, во-первых, на бактерии, попавшие на пересаживаемые ткани, и, во-вторых, на чужеродные белки животных клеток. В значительной мере иммунную реакцию можно ослабить, если пересаживаемые ткани дезинфицировать и удалить из них животные клетки.

Каркас ткани образован волокнами, сделанными из коллагена, эластина и других белков; в этой сетке сидят клетки, которые белковый каркас синтезируют и обслуживают. Если обработать пересаживаемый клапан некоторыми специальными веществами (например, глутаровым альдегидом), то бактерии исчезнут, а белковая сеть станет прочнее благодаря сопутствующим химическим модификациям. Кроме того, альдегид убивает не только бактерии, но и многие животные клетки, что опять же снижает вероятность быстрого отторжения.



Трансплантацию тканей усовершенствовали хитозаном
Волокна коллагена (синие) и эластина (зеленые) в стенке артерии.

Но тут возникает следующая сложность: среди погибших животных клеток оказываются и те, которые создают внеклеточный каркас и обновляют его при повреждениях. Мало того, что их работу теперь больше никто не выполняет – на их место приходят соли кальция. В результате в соединительно-тканной структуре появляются кальциевые отложения, и, как следствие, пересаженный сердечный клапан становится плотнее и жестче, и перестает нормально работать. Это происходит у всех без исключения, у взрослых – медленнее, у детей – быстрее из-за более активного обмена веществ, и в итоге требуется новая трансплантация.

Исследователи из Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е. Н. Мешалкина нашли выход: уничтоженные клетки в ткани трансплантата они заменили биосовместимым материалом, который не дает накапливаться кальциевым солям. Какой именно материал тут можно использовать, подсказали сотрудники Новосибирского института органической химии (НИОХ) имени Н. Н. Ворожцова – это хитозан, один из компонентов хитина (а из хитина, как мы знаем, сделан экзоскелет насекомых, пауков, раков и еще целого ряда других беспозвоночных животных). Хитозан представляет собой длинную молекулу, по физическим параметрам напоминающую коллаген; более того, хитозан может образовывать связи с белками, из которых состоят пересаживаемые ткани.



Трансплантацию тканей усовершенствовали хитозаном
Волокна коллагена под электронным микроскопом.

Из хитозана сделали микроклубочки, соответствующие по размерам уничтоженным клеткам, и раствор с хитозановыми микроклубочками ввели в ткани яремных вен, взятые у коров. Затем эти ткани – как обработанные, так и необработанные хитозаном – пересадили под кожу крысам. И если в тканях, не обработанных хитозаном, вскоре появлялись уплотнения, то в тканях с хитозаном никаких уплотнений не было, более того, они практически не отторгались: ткань так тесно скооперировалась с подкожно-жировой клетчаткой, что стала фактически естественной частью кожи.

Только после специальных гистологических исследований можно было заметить, где собственные ткани крысы, а где – пересаженные. То есть, как говорит заведующий лабораторией экспериментальной хирургии и морфологии, кандидат биологических наук Д. С. Сергеевичев, «если взять ткани и обработать хитозолем, они не будут так быстро отторгаться организмом или подвергаться кальцификации. Отторжение, скорее всего, рано или поздно произойдет, но его можно значительно отсрочить».

Можно ли будет использовать «хитозанированные» трансплантаты в клинике, покажет время. В ближайшем будущем исследователи поставить уже настоящий трубчатый протез с хитозаном карликовым домашним свиньям (мини-пигам); а потом сделать уже сердечный клапан из яремной вены. Будущее разработки зависит от того, будут ли успешными эти эксперименты.

Ссылка на источник

Tags: изобретения, иммунитет, медицина, наука, трансплантация
Subscribe

Posts from This Journal “трансплантация” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments