Как выращивают кожу для пересадки
Обновлено: 19.04.2024
Группе ученых из Детского медицинского центра Бостона, Медицинской школы Гарварда и Университета Индианы удалось вырастить настоящую человеческую кожу из эмбриональных клеток. Причем они получили не просто эпителий, а полноценную, многослойную кожу, в которой в процессе роста сформировались и железы, и нервные окончания, и волосяные фолликулы. О том, как это происходило, ученые описали в журнале Nature.
Кожа представляет собой сложный многослойный орган, состоящий из эктодермы и мезодермы. Эктодерма дает начало эпителию - наружному слою, а также нервной системе. Мезодерма образует глубинные слои кожи, где находятся сосуды, железы и волосяные фолликулы. Именно такая сложная структура мешала ученым ранее воссоздать кожу как орган человеческого тела.
Для своего опыта исследователи взяли плюрипотентные стволовые клетки человека, которые поместили в чашку Петри - специальный сосуд для культивирования колоний микроорганизмов со слоем питательной среды, в данном случае в нее добавили различные стимуляторы роста.
Фрагмент кожи выращивали в течение нескольких месяцев. И все это время наблюдали за эволюцией клеток.
Эмбриональные клетки сформировали в инкубаторе клеточную массу, в которой постепенно, в течение двух недель, дифференцировались два вида клеток - кератиноциты (предшественники эпидермальных клеток) и фибробласты (предшественники дермы). Затем, еще через две недели, появились меланоциты (продуцирующие меланин) и будущие нейроны. На 56-й день начали появляться фолликулы. А на 140-й день образовалась собственно кожа, с волосками, сальными железами и жировой клетчаткой.
Когда ученые подсадили полученный кусочек кожи подопытной мыши со сниженным иммунитетом, опыт увенчался успехом: искусственно выращенная кожа прижилась.
Это знаменует собой важный этап в развитии медицины. На основе этого метода можно будет помочь людям, страдающим от облысения, или тяжелыми кожными заболеваниями. Что касается реабилитации пациентов с ожогами, то о перспективах для этой категории больных говорить преждевременно, поскольку темпы роста новой кожи слишком низки для пересадки.
Слева: демонстрация нормальной функциональности и эластичности трансгенной кожи. Справа: отсутствие формирования волдырей в местах, где была взята биопсия после трансплантации
В июне 2015 года в ожоговое отделение немецкого госпиталя поступил семилетний мальчик, вся поверхность кожи которого была покрыта волдырями. Их причиной были не ожоги, а редкое генетическое заболевание под названием буллёзный эпидермолиз (epidermolysis bullosa). Из-за него ребёнок потерял 80% наружного слоя эпидермиса, открыв путь опасным для жизни инфекциям.
Причиной возникновения этого генетического заболевания является мутация в генах, кодирующих ламинин-332 — ключевой компонент базальных мембран, тонкого бесклеточного слоя, отделяющего соединительную ткань от эпителия. Пациенты с таким диагнозом часто умирают в раннем возрасте, а у выживших развиваются хронические повреждения кожи и слизистой оболочки, что осложняет жизнь (к таким детям буквально нельзя прикасаться) и ведёт к раку кожи.
Учитывая угрозу жизни ребёнка, его посчитали подходящим пациентом для испытания регенерации почти полного эпидермиса из трансгенных стволовых клеток. Международная группа европейских учёных и медиков вырастили и пересадили мальчику новую кожу, которая покрывает 80% тела, в том числе практически целиком руки, ноги и спину.
Учёные и раньше экспериментировали с данным методом генной терапии, выращивая небольшие фрагменты кожи из стволовых клеток пациента. Например, над таким же проектом работает группа из Стэнфордского университета (США) совместно с биотехнологической компанией Abeona, но они говорят, что никогда не думали над полной пересадкой кожи пациента, а выращивают только небольшие листы для повреждённых участков. Эта операции в Германии представляет собой самую крупную в мире демонстрацию трансгенной кожи.
Пациент с потерей 80% наружного слоя эпидермиса. Фото: журнал Nature
Есть три основных типа буллёзного эпидермолиза. В данном случае клетки мальчика содержали мутировавшие копии гена LAMB3, который, как уже упоминалось, кодирует ламинин-332 и помогает укрепить эпидермис.
Исследователи извлекли клетки из неповреждённых участков кожи. Из этих образцов изолировали стволовые клетки, способные воссоздать новую кожу (как известно, у человека постоянно идёт процесс регенерации эпидермиса). В рамках трансгенной операции стволовые клетки заразили специально сконструированным вирусом, который запрограммирован изменять мутировавшие копии гена LAMB3 на нормальные копии. После своеобразного «генетического перекодирования» учёные начали выращивать листы здоровых стволовых клеток на пластиковом основании, которые затем имплантировали на кожу пациента.
Лист трансгенных стволовых клеток. Фото: Центр регенеративной медицины, Университет Модены и Реджо-нель-Эмилии (Италия)
Выращенные листы имели разный размер: от 5×7 см до 13×13 см.
Трансплантация кожи на 80% поверхности тела потребовала трёх операций. С тех пор прошло уже больше 21 месяца. Регенерация кожи в реконструированных областях осуществляется нормально, без образования волдырей. Ребёнок наконец-то смог вернуться в школу и даже играет в футбол, сообщают учёные. Они считают, что больше не будет необходимости проводить повторные операции, чтобы вживлять новые листы стволовых клеток. Судя по всему, генетическое заболевание полностью вылечено — большинство неправильных копий гена заменено на правильную версию. Новая кожа останется с человеком навсегда и будет постоянно регенерировать с уже корректным геном LAMB3.
Регенерация кожи с помощью трансгенных культур. Показана имплантация пластиковых листов с генетически изменёнными стволовыми клетками на левую руку и спину, процесс заживления через один месяц (f, h) и через четыре месяца (i). Фото: Nature
По мнению специалистов, генная терапия — лучший вариант лечения пациентов с буллёзным эпидермолизом, поскольку для этого заболевания не существует лекарств. Во всём мире данным видом генетической мутации страдают около 500 000 человек. Для них возможность получить настоящую здоровую трансгенную кожу означает начало новой, полноценной жизни.
Научная статья «Регенерация полного человеческого эпидермиса с помощью трансгенных стволовых клеток» опубликована 8 ноября 2017 года в журнале Nature (doi: 10.1038/nature24487, pdf).
Организм человека можно спокойно сравнивать с очень сложным и порой запутанным механизмом, к которому не прилагалась инструкция, посему ученым приходится самим во всем разбираться. В нашем теле много систем, от нервной до иммунной, каждая из которых выполняет свои определенные функции и связывается с другими системами, что позволяет организму эффективно функционировать. В научно-исследовательском сообществе львиная доля внимания приходится на нервную систему. Всех тянет раскрыть секреты нашего мозга, который так часто сравнивают по загадочности с Вселенной. Но другие системы не менее интересны, сложны и важны. Сегодня мы с вами рассмотрим исследование, объединившее в себе математику, биохимию и много любопытства. А целью сего исследования является эпидермис, то бишь кожа человека. Как математика помогла ученым понять чего им не хватало в процессе выращивания кожи и что у них получилось в результате? На эти и другие вопросы мы попытаемся ответить с помощью доклада исследовательской группы. Поехали.
Пожизненная «броня»
Кожа человека не так проста, как может показаться на первый взгляд. Кто-то может считать ее просто оболочкой, а кто-то и вовсе «мешком для костей». Но оставим в сторонке высказывания самого аморального робота в мире по имени Бендер и углубимся в структуру кожи человека.
Во-первых, кожа это самый большой орган человеческого тела (других существ не будем затрагивать, учитывая рассматриваемое исследование), состоящий из трех основных подсистем: эпидермис (внешний слой), дерма (соединительная ткань между верхним слоем кожи и органами) и подкожно-жировая клетчатка (терморегулирующий и защитный слой с функцией «хранилища» питательных веществ).
Строение кожи человека.
Поскольку в исследовании ученые «колдуют» над эпидермисом, мы рассмотрим этот слой подробнее.
Эпидермис человека, если вы одинаково любите анатомию и кулинарию, напоминает торт Наполеон, ибо состоит из пяти слоев. В каждом из слоев имеются клетки, которые являются главными «испытуемыми» в рассматриваемом нами исследовании — кератиноциты. В эпидермисе они вообще занимают львиную долю — порядка 90% от всех клеток.
Функции кератиноцитов разнятся в зависимости от принадлежности к определенному слою:
- базальный — самый близкий к дерме слой, в котором такие клетки как кератиноциты именуются базальными, что вполне логично. Эти клетки в сопряжении со стволовыми занимаются важным процессом — регенерацией эпидермиса. Также в цитоплазме кератиноцитов имеются меланосомы — гранулы меланина, полученные от меланоцитов (клеток), которые защищают нас от воздействия ультрафиолетового излучения.
- шиповатый слой получил свое колючее название за счет необычной структуры клеток кератиноцитов, имеющих шипообразные отростки для соединения друг с другом. В цитоплазме местных кератиноцитов происходит синтез кератина, участвующего в формировании волос и ногтей. С биологической точки зрения, кератин уступает по физической прочности только хитину. Помимо этого тут есть и кератиносомы, которые делают нашу кожу гидрофобной.
- зернистый слой — кератиноциты также обладают кератиносомами, то есть препятствуют обезвоживанию кожи. Также кератиноциты в данном слое синтезируют некоторые белки.
- блестящий слой назван так, поскольку при микроскопии не выявляются клетки, а сам слой похож на однородную полоску розового цвета. Так оно и есть — ядра, органеллы и межклеточные соединения кератиноцитов в данном слое разрушаются. При этом имеется вещество, связывающее кератиноциты (или то, что от них осталось). Это делает кожу прочной.
- роговой — наружный слой эпидермиса, контактирующий с окружающей средой. А еще его можно назвать самым настоящим клеточным кладбищем, ибо образован он из мертвых кератиноцитов (именуемых роговыми чешуйками), которые постоянно обновляются. Это обеспечивает эффективную защиту от внешних факторов.
Клетка кератиноцита
Стоит также упомянуть и тот факт, что кератиноциты участвуют и в заживлении ран. При повреждении кожи клетки кератиноцитов начинают активно делиться и мигрировать к области травмы, где происходит эпителизация, то есть ранка начинает зарастать.
Как мы можем понять по этим слоям, кератиноцитов много и они выполняют разные функции, когда работают совместно с клетками другого типа. Универсальные солдаты среди клеток эпидермиса, никак иначе.
В чем же проблема исследования, спросите вы? А в том, что нормальный слой эпидермиса человека примерно 100 мкм в толщину, а вот искусственный (созданный посредством пассирования кератиноцитов) всего лишь 10 мкм.
Пассирование клеток* — отбор необходимого числа клеток для их дальнейшего выращивания на субстрате (например, в чашке Петри).
Такой эпидермис попросту будет неэффективен, как танк из папье-маше. И вот тут может помочь математика, а именно математическая модель. О ней и поговорим далее.
Основа исследования
Ученые и раньше использовали математические модели в качестве основы процесса создания человеческого эпидермиса. В данном же исследовании была разработана новая методика эпидермального гомеостаза, в основе которой лежит именно математическая модель распределяемых в базальном слое кератиноцитов, полученных из стволовых клеток. Стоит отметить, что в модели также учитывались динамические процессы в эпидермисе (миграция и дифференцировка клеток кожи) и внутриклеточные процессы, связанные с Ca 2+ .
Данная математическая модель позволила понять, что важнейшую роль в синтезе эпидермиса необходимой толщины и структуры играет распределение стволовых клеток и структура базальных мембран, отделяющих соединительную ткань от эпителия.
Если же более конкретно говорить о таком показателе как толщина, то именно базальные мембраны играют главную роль. Для достижения необходимого результата ученые применили синусоидальную модуляцию для формы базальной мембраны, изменяя амплитуду и длину волны. В результате чего было обнаружено, что для стабильной структуры эпидермиса необходимой толщины требуется волнистые базальные мембраны с большой амплитудой и короткой длиной волны. То есть волнообразность папиллярного слоя, расположенного над дермой и под эпидермисом, является критически важной для создания модели эпидермиса, приближенной к реальным физиологическим показателям.
Помимо толщины и прочности кожа человека обладает еще и гидрофобностью, которая зависит от толщины рогового слоя. Соответственно, толщина этого слоя также должна учитываться в экспериментальной модели для более реалистичного воссоздания эпидермиса.
Объединив все желаемое и необходимое, ученые спроектировали модель для демонстрации возможности создания приближенного к реальности эпидермиса, включающего в себя роговой слой и межклеточную пластинчатую липидную структуру. Реализация всего этого осуществлялась путем посева пассированных кератиноцитов на волнистой поверхности полиэфирной основы в открытых чашках Петри.
Результаты были весьма успешны, чем подтвердили не только полноценность и корректность данного метода выращивания, но и важность использования математических моделей, как инструментов прогнозирования процессов.
Результаты исследования
Изображение №1
На изображениях выше показаны результаты моделирования и результаты выращивания эпидермиса на основе этого моделирования.
Исследователи обращают наше внимание на два очень показательных изображения (1А и 1В). В первом случае имеется плоская базальная мембрана, во втором — синусоидальная, которая и позволила увеличить толщину и прочность эпидермиса.
Но это лишь модель, хоть и с очень заманчивыми результатами, для получения которых необходимо установить какие параметры должна иметь основа для посева (полиэфир). Для этого была проанализирована структура паппилярного слоя, толщина которого у человека составляет 51 мкм, а интервал «волнистости» — 105 мкм (анализировалась кожа на брюшной полости, средний возраст участников исследования — 36.3 года).
Коротенький вывод — волнообразная основа для посева приводит к увеличению числа живых клеток эпидермиса и к его утолщению и уплотнению, что приближает выращенный образец по показателям к реальному человеком эпидермису.
Изображение №2
Филаггрин (2А), лорикрин (2В) и ZO-1 (2С) были экспрессированы в верхнем слое эпидермиса. А экспрессия клаудина 1 прошла в клеточной мембране по всей плоскости эпидермиса (2D).
Обратите внимание на изображение 2G, на котором черной стрелкой и знаком «*» отмечен определенный слой — роговой. Это говорит о том, что данный синтезированный эпидермис имеет хорошие защитные (от внешних факторов) характеристики.
Изображение №3
Исследователи также проверили белок CSPG4, который играет очень важную роль во взаимодействии клетки и субстрата. Анализ показал наличие данных клеток на волокнах основы (3D, белые стрелки), что говорит о наличии на волокнах клеток, часть которых имеет пролиферирующие свойства.
Следующим испытуемым стал белок YAP, который участвует в регуляции транскрипции (синтеза РНК в клетках за счет ДНК). В контрольном образце YAP был локализован исключительно на базальном слое (3Е). А вот в тестовом образце YAP присутствовал вокруг волокон (3F, красные стрелки).
Применение малых интерферирующих РНК в процессе анализа активности белка YAP привел к дестабилизации трехмерной структуры (3G и 3H).
В контрольном образце с применением малых интерферирующих РНК белок YAP был экспрессирован вокруг волокон (3I), а в тестовом образце экспрессия была незначительна (3J). Но, несмотря на это, применение малых интерферирующих РНК никак не повлияло на пролиферацию кератиноцитов.
Для более детального ознакомления с нюансами и подробностями исследования настоятельно рекомендую заглянуть в доклад исследовательской группы и дополнительные материалы к нему.
Данное исследование совместило в себе биохимию и математику. Конечно, эти две науки очень часто ходят парой, если ученые намерены получить достоверные и адекватные результаты. Применение математического моделирования в данном случае помогло понять важность волнообразности основы для выращивания эпидермиса, что значительно увеличивает число живых клеток и, как следствие, толщину и прочность образца.
Сей труд по большей степени был нацелен на проверку работоспособности именно математической модели, а не самой техники выращивания эпидермиса. Те трудности, с которыми сталкивались исследователи ранее, более не будут мешать им продолжать более детальное изучение способов синтеза клеток и выращивания эпидермиса в таком виде, который будет максимально приближен к реальному.
Результаты этого труда вполне могут в дальнейшем стать достаточно важным шагом вперед как для трансплантологии, так и для исследований кожи человека в целом, а также подтолкнуть других исследователей более активно применять математическое моделирование как инструмент первоочередной важности.
Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличной всем рабочей недели, ребята.
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps до весны бесплатно при оплате на срок от полугода, заказать можно тут.
Многие из анатомии знают, что кожа выступает как «защитная оболочка» организмов людей и животных. Она состоит из двух частей – эпидермиса (верхняя многослойная поверхность эпителия) и дермы (соединительнотканная часть, которая объединяет эпидермис и мышечные ткани организма). Кожа занимает большую площадь на теле человека. У взрослых людей она достигает 1,5-2,3 м 2 . Её главная задача - в защите тела от широкого спектра внешних воздействий. Клетки кожи, как и органы дыхания, принимают внутрь кислород, которым обогащают свою деятельность в организме. При различных травмоопасных ситуациях (например, ожогах и крупных порезах) человек может лишатся своей «защитной оболочки». На заживление и восстановление кожного покрова требуется большое количество времени. Поэтому, чтобы облегчить этот процесс и помочь коже приобрести здоровый вид, учёными были разработаны варианты искусственной человеческой кожи, которая ускорит заживления на теле.
Построение искусственной кожи выглядит следующим образом – на коллагеновый гель (основу искусственной кожи), который содержит дермальные клетки – фибробласты (это аналог дермы, имеющий большое количество коллагена и фибробластов), выкладывают верхним слоем эпителиальные клетки – кератиноциты, которые точь-в-точь похожи на эпидермис – верхний слой кожи. Таким образом, искусственная кожа состоит из двух слоёв, как и настоящая человеческая кожа. На рану накладывается готовое изделие той же структуры, что и кожа пациента, и начинается процесс заживления.
Хотя сама искусственная кожа приживается лишь на время, входящие в ее состав клетки активно секретируют различные ростовые факторы, которые стимулируют собственные клетки пациента к делению и миграции в область раны. Благодаря этому рана начинает быстрее затягиваться по краям. Кожа восстанавливается. Клетки донора постепенно замещаются вновь образованными клетками самого больного. Конечно, в качестве источника кожи можно использовать и собственную кожу пациента с неповреждённых участков, но при ожогах большой площади этого, как правило, не хватает. Так как искусственная кожа по своей структуре напоминает настоящую человеческую кожу, то её также используют и для бионических протезов с сохранением чувствительности.
В России новый материал был разработан в ходе получения смеси из латекса и биоактивных растительных компонентов. Искусственная ткань плотно прилегает к ране, защищает её в дальнейшем от внешних воздействий и выполняет лечебный процесс. Учёные отмечают, что самые сложные повреждения с новой «кожей» затягиваются в течение двух дней. В Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН было создано идеальное раневое покрытие, которое защищает больное место от механических повреждений и вредоносных инфекций. Кроме того, искусственная кожа создает оптимальные условия для роста клеток, пропускает воздух и водные пары, чтобы рана под таким покрытием не высыхала и не мокла. Когда тончайшая пленка накладывается на рану, клетки начинают переходить в нее, смешиваясь с клетками пациента, и активизируют выработку коллагена для зарастания раны и образования рубца. Латексная «подложка» после этого просто отсоединяется, и медикам нет необходимости мучить пациентов бесконечными перевязками. Причем после выписки пациент может самостоятельно использовать лечебные мази, нанося их на латексную пленку, которая имеет микропоры, как обычная кожа.
Эксперимент с использованием 3D-биопринтера на животном
В 2019 году ученые впервые создали 3D-биопринтер, который печатает кожу в два слоя собственной кожи пациента прямо на ране. Над этим исследованием работали специалисты из Института регенеративной медицины (США). Принтер использует «чернила», которые состоят из клеток пациента, чтобы минимизировать риск отторжения. Вначале делается биопсия здоровой кожи пациента и выращивается большое количество клеток, после чего их смешивают с гидрогелем для образования "чернил" 3D-биопринтера. Точнее создаются два типа "чернил" – для внутреннего слоя (из клеток-фибропластов) и внешнего (из клеток-кератиноцитов). После удачных экспериментов, проведенных на мышах, был получен отличный результат, который в дальнейшем позволит проводить клинические испытания на людях.
3D-принтер печатает искусственную кожу с сосудами (Living Skin Can Now be 3D-Printed With Blood Vessels Included/ Теперь живую кожу можно напечатать на 3D-принтере, включая кровеносные сосуды)
После изобретения 3D-биопринтера, печатающего искусственную кожу, идентичную коже пациента, было принято решение усовершенствовать разработку, так как просто полученная кожа могла подойти не каждому пациенту. Основная причина в этом - отсутствие кровеносных сосудов, которые нужны для коммуникации трансплантированного участка с окружающими тканями. Ученые из Политехнического института Ренсселера (Нью Йорк, США) выяснили, что если в биочернила добавить эндотелиальные клетки человека, которые выстраиваются внутри кровеносных сосудов, и клетки перицита человека, обволакивающих вокруг эндотелиальных клеток, вместе с животным коллагеном и другими структурными клетками, то в течение нескольких недель они начинают формировать сосуд. Так, в ходе исследований ученые пересадили участок искусственной кожи мышке. Он удачно прижился на животном и не вызвал отторжения. Кроме того, его сосуды благополучно соединились с кровеносной системой мыши и начали снабжать клетки ткани кровью.
Искусственная кожа с эффектом чувствительности
В сентябре прошлого года исследователи Университета RMIT в Мельбурне представили электронную искусственную кожу, которая чувствует боль и прикосновения. Считается, что новая технология успешно найдет своё применение в протезировании, робототехнике и кожной трансплантации. Данное изобретение может показывать ощущение боли. Устройство имитирует почти мгновенную обратную связь и способно реагировать на боль с той же скоростью, с какой нервные сигналы поступают в мозг. Учёные отмечают, что эта разработка стала значительным прогрессом в области биомедицинских технологий и интеллектуальной робототехники следующего поколения. В будущем такая искусственная кожа может стать вариантом неинвазивных кожных трансплантатов, особенно в случаях, когда традиционный подход нежизнеспособен или не работает.
Пересадка органов становится все популярней. Пересаживают разные органы, ткани, стволовые клетки, костный мозг. В последнее время начали пересадку лица. Значит, и такое возможно? Об этом обозреватель "РГ" беседует с доктором медицинских наук, заведующим кафедрой пластической и челюстно-лицевой хирургии Российской медицинской академии последипломного образования профессором Александром Неробеевым.
Александр Иванович, пересадка лица действительно возможна?
Александр Неробеев: Возможна. В мире уже проведено более 30 пересадок от погибшего человека тому, у кого лицо пострадало. Только замечу: тут очень важны точные формулировки. Говорить нужно не о пересадке лица, а о его трансплантации. Объясню, почему это важно. Пересадка, например, кожи, кости, хряща чаще всего может быть с одного места тела на другое: с ноги или живота на лицо. Либо пересадка этих же, но консервированных тканей от трупов. В таких случаях ткани выполняют лишь одну функцию - опорную, если пересаживать кость, эстетическую, если речь о дефектах кожи, и так далее. А трансплантация подразумевает перемещение органа или ткани от одного человека к другому с сохранением всех функций данного органа. И естественно, что трансплантация куда сложнее пересадок. Нужно не только восстановить кровообращение, но и функции.
Вернемся к лицу. Вы - признанный специалист по восстановительной хирургии лица. Можете, например, из меня сделать молодую красавицу?
Александр Неробеев: Если речь о молодой красавице, то нужно учитывать множество компонентов. Не только опущение тканей и количество морщин. Но походку, прическу, аксессуары. Технически сегодня можно убрать избытки кожи и разгладить мелкие морщины. С помощью операции, инъекций геля, ботокса, использования методов лазерной шлифовки, ультразвуковых воздействий и так далее. Но все равно тяжелые возрастные изменения лица далеко не всегда позволяют вернуть возраст на 25-30 лет назад.
Поняла. Мне вы отказали. Но если всерьез: кому положена трансплантация лица? Как она проходит? Проводите ли вы подобные операции?
Александр Неробеев: К трансплантации лица надо подходить с большей осторожностью, чем к трансплантации сердца. И не только потому, что лицо во многом определяет социальный статус человека. Дело в том, что ткани лица относятся к защитным, эктодермальным, тканям, то есть тканям, защищающим человека от воздействия внешней среды. Поэтому для их приживления в новом организме нужно более жестко подавить иммунитет, чтобы избежать отторжения. Проблема трансплантации лица сложна не столько в техническом исполнении, сколько в подборе доноров и в преодолении реакции отторжения.
А потребность в них?
Александр Неробеев: Трансплантации лица нужны редко. Лишь в тех случаях, когда никак иначе человеку помочь нельзя. Потому что сегодняшняя техника позволяет пересаживать ткани, и практически, например, мне за всю жизнь, а я выполнил тысячи таких операций, ни разу не понадобилось пересаживать все лицо. Всегда можно было помочь, реабилитировать человека, чтобы он мог выйти на улицу без повязки.
Изо лба можно сделать нос. Из щек можно сделать губу. Для этого и есть специальность - пластическая хирургия
Например, пересадить нос?
Александр Неробеев: Сформировать нос. Изо лба можно сделать нос. Из щек можно сделать губу. Для этого и есть наша специальность - пластическая хирургия. Существуют десятки вариантов восстановления тканей лица.
В чем опасность трансплантации лица?
Александр Неробеев: В том, что это связано с эктодермальным защитным слоем. Человек после нее должен всю жизнь принимать антидепрессанты.
Но после трансплантации любого органа человек всю жизнь принимает антидепрессанты.
Александр Неробеев: Не в таком большом количестве. А большое количество разрушает ту же печень, те же почки и все прочее. Далее. Без почек, без печени, без сердца человек жить не может. А с некрасивым лицом жить может.
Но это не лучшая жизнь.
Александр Неробеев: Здесь надо решать: что важнее? Скажем, человеку 20 лет. Он абсолютно здоров, но у него некрасивое лицо. Мы идем на трансплантацию. После нее он пожизненно должен принимать много препаратов, сидеть на гормонах. Он расплывается в лице, он потихонечку теряет ориентиры, потихонечку у него сдают все жизненные органы. Он становится серьезным инвалидом. И не исключено, что через 10-15 лет он умрет. А если мы сделаем ему лицо из его же тканей, он может жить и 100 лет. И надо решать, на что идти.
А операция по поводу пересадки лица на Кубани?
Александр Неробеев: Это совершенно другое. Кубанские коллеги не шли на трансплантацию. У человека был ожог. У него была ожоговая травма, были многочисленные рубцы век, губы, ограничение при открывании рта и так далее. Обычно в таких ситуациях пересаживается кожа. Кожу можно пересадить двумя путями. Либо специальным аппаратом "Дерматом". Это механический прибор. Все дело в том, что толщина пересаживаемой кожи в среднем 1-1,5 миллиметра. И технически взять большой лоскут очень тяжело. Важно расщепить кожу так, чтобы лоскут был большой, поэтому используется "Дерматом".
Кожу растягивают?
Александр Неробеев: Некрасиво, когда растягивают. На лицо нельзя пересадить так называемую паутинную кожу с дырочками и т.д. Потому что будут некрасивыми все эти участки. Кубанские коллеги скальпелем в течение четырех часов брали кожу с живота, потихонечку ее расщепили, а потом пересадили. Первую подобную операцию сделали в Америке лет 10-15 назад. Я сам лет десять назад, когда прочитал об успехах американцев, пытался выполнить такую операцию. Но понял, что это технически очень сложно. В некоторых местах эта кожа рвется, и на этом месте получаются рубцы. Доктора на Кубани предложили свою остроумную методику. Не стану вдаваться в подробности. Такой методики я по крайней мере не видел. На мой взгляд, она очень перспективна.
Она будет применяться?
Александр Неробеев: Конечно! Я сам собираюсь это применять, когда у меня будет достаточно оснований, чтобы выполнить такую операцию.
Достаточно оснований. Каких? Кто ваши пациенты?
Александр Неробеев: Пациенты разные. Люди после ожогов, после любых травм - транспортных, производственных, огнестрельных. После онкологических заболеваний, когда удаляют какие-то блоки тканей, когда нет челюсти, носа.
Из чего вы делаете, например, нос?
Александр Неробеев: Вариантов много. Сейчас, если надо сделать нос, заранее делаем из воска слепок носа, который нужен пациенту. Потом его размягчаем, потом кладем этот слепок на руку, выделяем сосуды, артерии, вены. И вот так вместе с этими сосудами все это поднимаем на лицо. Переносим сюда, находим сосуды на лице, сшиваем. Придаем нужную форму. У меня есть фотографии, как выглядит человек через 10 дней после такой операции.
То есть нос делается из кожи и сосудов руки?
Александр Неробеев: Чаще всего.
Такой нос не отторгается?
Александр Неробеев: Нет. Он же из своей ткани сделан. Теоретически любая операция может закончиться какими-то осложнениями. Но у нас, например, есть положительный опыт формирования носа человеку, которому на момент операции было 80 лет.
А чем его не устраивал нос, который у него был?
Александр Неробеев: У него не было носа - ампутировали из-за раковой опухоли. Этот человек думал, что недолго проживет. И ничего не предпринимал. Но он жил, у него было хорошее состояние, а носа не было. И тогда он пришел и попросил сделать нос. Мы предложили ему поставить пластмассовый протез. Он сказал: "А нельзя ли сделать нормальный нос?" Мы сказали: "Хорошо, попробуем". Мы удачно провели операцию. Сделали человеку нос.
Неробеев Александр Иванович родился в Твери. Окончил Тверской медицинский институт. Три года работал в Якутии травматологом и челюстно-лицевым хирургом. Затем аспирантура на кафедре восстановительной хирургии Центрального института усовершенствования врачей (теперь РМАПО), где прошел путь от аспиранта до заведующего кафедрой. Заслуженный деятель науки, дважды лауреат премии правительства России в области науки и техники, автор более 350 научных публикаций.
Читайте также: