сегодня: 19.12.2018

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2018-02-27 16:15:00 /РИА "Сибирь" /Новосибирск

Новосибирские ученые приостанавливают отторжение организмом трансплантатов

Будет как "свой"



В медицинских клиниках уже давно практикуется пересадка тканей или органов от животного к человеку, именуемых ксенотрансплантатами. Технология применяется в кардиохирургии, но наш организм со временем стабильно отторгает "чужака". Специалисты из национального медицинского исследовательского центра имени академика Е. Н. Мешалкина придумали, как затормозить процесс отторжения.

Ксенотрансплантат (от греческого xenos - чужой) пересаживают от одного вида к другому, в кардиохирургии - от животного к человеку. Обычно из тканей "донора" делают протезы клапанов сердца или сосуды. В мире технология начала активно использоваться в середине XX века.

Существуют операции, направленные на восстановление кровообращения в отдельных областях сердца, например, шунтирование. Для этого происходит аутологичная трансплантация: часть сосудистого русла пациента пересаживается в другое место его же организма. Причем в таком случае не возникнет отторжения - иммунная система признает ткань как "свою".

"Всё зависит от конкретного заболевания и того, можно ли взять сосуд из какой-либо области без вреда для нее, - рассказывает заведующий лабораторией экспериментальной хирургии и морфологии кандидат биологических наук Давид Сергеевичев. - Например, безопасно изъять из руки артерию, потому что там их две: лучевая и локтевая. Даже одна из них обеспечит кровоснабжение пальцев и мышц рук".

Однако заменить сердечный клапан на аутологичный человеку нельзя: у организма нет для этого запасных материалов. Поэтому нужно брать их где-то еще, либо у других людей, либо у животных. Во втором случае появляются новые сложности: анатомически клапаны сердца человека и животного разные и подвергаются иным нагрузкам. Так что специалисты используют альтернативный способ: новый клапан, пригодный к пересадке, сшивают из тканей животного.

Правда, на этом трудности не заканчиваются - возникает проблема отторжения чужеродных тканей. Поэтому перед операцией ксеногенный материал необходимо "обезвредить": у каждого организма свои особенные белки и бактериальная флора, на которые может отреагировать иммунная система. В результате возникнет воспаление, и пересаженный материал разрушится. Чтобы такого не произошло, ксеногенные ткани обрабатываются химическими веществами: в частности, глутаровым альдегидом.

"Он дезинфицирует материал и образует сшивки между белками, из которых создан соединительно-тканный каркас, - добавляет Давид Сергеевичев. - После обработки этот каркас, представляющий собой своего рода сетку из коллагеновых, эластичных и других волокон, приобретает большую прочность за счет химической модификации. Кроме того, глутаровый альдегид уничтожает, но не удаляет все клетки животного - поэтому иммунное взаимодействие между организмом-реципиентом и трансплантатом значительно снижается".

Однако и такая обработка не дает 100%-ной иммунологической совместимости. К тому же после подобного воздействия погибают фибробласты - клетки соединительной ткани организма, синтезирующие внеклеточный каркас и обновляющие его при повреждениях. Мало того, что их работу больше никто не выполняет, так они еще и освобождают место новым "квартирантам" - солям кальция. В результате в соединительно-тканной структуре начинают расти кальцификаты, а сердечные клапаны уплотняются. Постепенно, благодаря конгломератам этих солей, подвижные створки, из которых сделан клапан, становятся ригидными (плотными) и перестают нормально работать. В итоге требуется замена тканей. Это происходит у всех без исключения: у взрослых - медленнее, у детей - быстрее из-за обмена веществ.

"Мы подумали: когда уничтожаются клетки ксеногенной ткани, в полученных местах образуются соли, - делится ученый. - А что если самим провести децеллюляризацию: попробовать удалить чужеродные фибробласты из соединительно-тканного матрикса, на их место поместить биосовместимый и биоразлагаемый материал и таким образом деактивировать связывание кальция в этих отверстиях? Сотрудники Новосибирского института органической химии имени Н. Н. Ворожцова СО РАН подсказали нам, что существует полисахарид, получаемый из панциря моллюсков, хитин. Одним из его компонентов является хитозан - тот самый мукополисахарид, благодаря которому повысилась продолжительность действия препарата на основе ботулотоксина.

Хитозан представляет собой длинную молекулу, по физической структуре чем-то напоминающую коллаген. Более того, за счет своих химических свойств хитозан образовывает связи с белками, из которых состоит ксеноперикард".

Специалисты из Новосибирского института органической химии СО РАН смогли получить глобулярную - в виде микроклубочков - форму хитозана (хитозоль), чтобы те по размерам соответствовали уничтоженным фибробластам.

"Для проверки мы взяли яремные вены у коров, провели децеллюляризацию и обработали хитозолем так, чтобы по максимуму заполнить пространство в ткани, - поясняет Давид Сергеевичев. - Благодаря раствору сократилось время обработки, при которой используется ультразвук,  он ускоряет проникновение молекул в ткань, но разрушительно на нее воздействует.

После обработки ученые сделали сравнительное исследование: проверили, как получившийся материал поведет себя при взаимодействии с живым организмом. Для этого использовалась подкожная имплантация обработанных и необработанных хитозолем структур - их подшивали молодым крысам возрастом в три-четыре недели. В некоторых случаях специалисты нашли уплотнения в области имплантации, в других — вообще не обнаружили свой материал. Отторжений практически не наблюдалось: модель трансплантата так скооперировалась с подкожно-жировой клетчаткой, что была пронизана сосудами и фактически стала естественной частью кожи.

"Только после гистологических исследований этих областей мы увидели, что материал имеет разную структуру, - рассказывает Давид Сергеевичев. - Значит, 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.

Ученые подчеркивают: пока это только теория. Сейчас они работают над более масштабной моделью трансплантата, и планируют поставить трубчатый протез мини-пигам. Следующий этап - сделать сердечный клапан из яремной вены: скорее всего, для легочной артерии - там меньше кровоток и нагрузка. Потом будут более "толстостенные" материалы, решение технических проблем - в общем, до клинических испытаний перспективной технологии еще очень далеко.

Алёна Литвиненко.

Издание "Наука в Сибири".



Cмотрите также:  Наука  Новосибирская область
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
Поиск по сайту
Что? Где? Когда?
*******

12-13 января 2019 года пройдет второй Байкальский международный турнир по подледной рыбалке "BOTIF-2019"

******
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Пробиотики вместо антибиотиков

Уникальные бактериальные препараты производят в наукограде Кольцово
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность

стоматология на кутузовском проспекте москва


О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2009, РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12