Чому трансплантація очей така рідкісна і вимоглива? – Перший пост

Три роки тому обхідник Аарон Джеймс втратив половину обличчя та половину руки, коли його вдарила високовольтна лінія електропередач. Минулого року 47-річний чоловік переніс трансплантацію обличчя та ока – першу в своєму роді. Операція тривала 21 годину, в ній брали участь 140 медиків.

Як нещодавно повідомлялося, Джеймс робить неабиякий прогрес Джамамедичний журнал. Хоча він не бачить на трансплантоване око, він продовжує підтримувати нормальний артеріальний тиск і кровотік – і не зменшився (що сталося, коли раніше намагалися пересадити око тваринам). Лікарі сказали, що операція заклала «основу для подальшого прогресу та продовження досліджень».

Хоча трансплантацію обличчя проводили в минулому, вона відносно недавно увійшла в історію хірургії: перша часткова трансплантація була виконана в 2005 році, а перша повна трансплантація – у 2010 році. Станом на вересень 2023 року в усьому світі було виконано 50 таких операцій. .

Щороку виконуються десятки тисяч трансплантацій рогівки – деякі трансплантації очей. Але це набагато простіша операція.

Очі важко пересадити

По-перше, очі утримуються на місці багатьма м’язами, схожими на ремінці, які допомагають рухати оком, а міріади крихітних кровоносних судин підтримують життя м’язів і тканин ока. Існує також друга, набагато складніша причина, чому очі важко трансплантувати: зоровий нерв.

Зоровий нерв переносить електричну інформацію до зорової кори головного мозку. Цей нерв є продовженням центральної нервової системи, тому взяти око та пов’язаний з ним нерв і спробувати з’єднати його з іншим мозком непросто.

У цифрах це було б, мабуть, найскладнішим завданням перебудови, яке будь-хто коли-небудь виконував, тому що близько 1,2 мільйона нервових клітин беруть участь у зоровому нерві. Зіставити кожен із них із відповідним зоровим нервом і зоровою корою головного мозку іншої людини майже неможливо, особливо тому, що, ймовірно, існують відмінності в точних числах нервів, які впливають на нерви від людини до людини. Кожен нерв відповідає за невелику ділянку того, що ви бачите, відображаючи певну ділянку в мозку.

Ця вхідна світлова енергія запускає біохімічний каскад, який перетворюється в електричну енергію фоторецепторними клітинами сітківки. Електрична енергія переноситься до задньої частини мозку та інтегрується в зображення, яке ми бачимо.

Щоб додати цю складність, деяка світлова інформація від кожного ока потрапляє на протилежну сторону мозку, допомагаючи створити повне зображення. І інформація вкидається в очі догори ногами, тож мозок також виправляє це, працюючи з вестибулярною системою (системою у внутрішньому вусі, яка забезпечує рівновагу та відчуття напрямку), щоб ми інтерпретували все правильно.

Клітини сітківки всередині ока також є ще одним ускладнюючим фактором. Вони неймовірно чутливі і потребують постійного кровопостачання. Без кисню, який він приносить, вони гинуть лише за 12 хвилин. Щоб вирішити цю проблему, хірурги, які оперували Джеймса, подбали про збереження кровопостачання донорського ока.

Відновлення або відростання нерва

Вважається, що в нашому тілі є дві нервові системи: центральна нервова система, яка включає головний мозок, спинний мозок, включаючи сітківку ока, і периферична нервова система, яка є майже всім іншим.

Відомо, що нерви центральної нервової системи мають дуже обмежену здатність до відновлення. Існує багато доказів цього від мільйонів людей, які зазнали травматичних ушкоджень очей, де сітківка була пошкоджена, що призвело до втрати зору.

Можливість відновлення зору

Важко сказати. Проте є цікаві дослідження на тваринах, які свідчать про те, що реактивація ембріональних сигнальних шляхів, тобто процес, який керує стовбуровими клітинами в нашому тілі, коли ми розвиваємося в різні клітини тіла (у цьому випадку клітини сітківки), може допомогти відновити нерви. Інші хребетні, такі як тритони та зебри, здатні відновлювати свою сітківку ока навіть після значного пошкодження.

Стовбурові клітини показали дивовижні результати у відновленні сліпоти, спричиненої пошкодженням зовнішнього шару (рогівки) ока, особливо якщо людина пошкодила одне око. Стовбурові клітини зі здорового ока можна видалити, виростити в лабораторії, а потім перенести в пошкоджене око, щоб відновити та відновити пошкоджену рогівку, відновивши функціональність.

У разі ушкодження обох очей можна використовувати донорські стовбурові клітини зі свіжого ока трупа. Але реципієнт повинен приймати імуносупресивні препарати протягом усього життя. Це може спричинити ускладнення, такі як підвищення ризику вірусних, бактеріальних або грибкових інфекцій.

Що стосується Джеймса, клітини сітківки в його пересадженому оці реагують на світло, і інформація обробляється вздовж зорового шляху. На жаль, це не перетворюється на бачення – але тоді це ніколи не було очікуванням.

Таким чином, у плані трансплантації цілого ока прогрес є, але ще є значні труднощі, які необхідно подолати. Однак ця процедура є ще однією віхою у чудовій подорожі однієї людини та ще однією віхою в хірургічних досягненнях трансплантації.

Адам Тейлор, професор і директор Центру навчання клінічної анатомії, Ланкастерський університет

Цю статтю перепубліковано з The Conversation за ліцензією Creative Commons. Прочитайте оригінальну статтю.