Новосибирские ученые приостанавливают отторжение организмом трансплантатов

Новосибирские ученые приостанавливают отторжение организмом трансплантатов - http://ria-sibir.ru/
Фото: ria-sibir.ru

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" .



Данный материал опубликован на сайте BezFormata 11 января 2019 года,
ниже указана дата, когда материал был опубликован на сайте первоисточника!
 
По теме
 
НГАСУ (Сибстрин) вошел в рейтинг российских вузов «Национальное признание» - НГАСУ НГАСУ (Сибстрин) вошел в рейтинг российских вузов «Национальное признание» Проект «Univer.EXPERT – Академический критик» опубликовал рейтинги российских вузов «Национальное признание» за 2019 год,

09.07.2020
Сразу две достойные награды Монасыповой Сальви. - Центр культуры и досуга Яркие выступления Сальви Монасыповой на Международном многожанровом фестивале-конкурсе «Небо Победы» г. Москва и во Всероссийском интернет-конкурсе для педагогов и обучающихся (воспитанников),

09.07.2020
 
Медаль и премия РАН по ядерной физике досталась студентке НГТУ НЭТИ - НГТУ Медалью Российской академии наук с премиями для молодых ученых России и студентов вузов по итогам конкурса 2019 года в области ядерной физики награждена студентка НГТУ НЭТИ Кристина Гришина за установку класса мегасайенс

09.07.2020
Новое поколение «Сибантрацита» - Konkyrent.Ru Генеральный директор УК «Сибантрацит» Сергей Мельников встретился с детьми сотрудников – студентами и абитуриентами, выбравшими компанию будущим местом работы.

09.07.2020
 
Открыть оригинальное изображение - Министерство финансов Как контролировать расходы и вести свой бюджет, не попадаться на уловки магазинов, брать кредиты и при этом не оказываться в долговой яме, – об этом и многом другом учащимся Новосибирской области рассказали финансовые эксперты.

09.07.2020
Медаль и премия РАН по ядерной физике досталась студентке НГТУ НЭТИ - НГТУ Медалью Российской академии наук с премиями для молодых ученых России и студентов вузов по итогам конкурса 2019 года в области ядерной физики награждена студентка НГТУ НЭТИ Кристина Гришина за установку класса мегасайенс
НГТУ
09.07.2020
Учили правила дорожного движения малыши в детсаду Красная шапочка в Бердске - Курьер.Среда.Бердск Для всех дошкольников и их родителей педагоги разработали и разместили на сайте образовательной организации памятки и медиафайлы по безопасности дорожного движения.
Курьер.Среда.Бердск
09.07.2020
Летняя смена олимпиадной подготовки стартовала в СУНЦ НГУ 1 июля начала работу Летняя смена олимпиадной подготовки «Лаврентьевские вызовы».
07.07.2020 Газета Бумеранг
Исследователи изучают различные механизмы регенерации растений: одни из них задействованы в ответ на холодовой стресс, другие – на механические повреждения, третьи – в случае отравления токсинами.
04.07.2020 Газета Навигатор
Такую гипотезу выдвинули ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН. Многие заболевания, которые приходят вместе с возрастом, в настоящее время неизлечимы, и эту задачу науке предстоит решить.
05.07.2020 Газета Навигатор
Лучший отдых — это работа - Советская Сибирь Екатерина СОСНИНА Трудоустроить подростка на период каникул или просто не оставлять его без дела и внимания — способ уберечь от беды Пандемия коронавируса внесла коррективы в организацию летней занятости детей.
Советская Сибирь
09.07.2020
В столкновении с грузовиками под Коченево травмированы 2-месячный ребенок и двое взрослых - Бердск-Онлайн.Ru Автор:  Редактор. Фото ГИБДД ГУ МВД по НСО МАН врезался в стоявшую попутку «Тойота Порте», та влетела в «Мицубиси Кантер» На автодороге «Северный обход» Новосибирского района произошло дорожно-транспортное происшествие,
Бердск-Онлайн.Ru
09.07.2020
Под видом медицинских документов клиенты подписывали кредитные договоры В Новосибирске управляющий и менеджеры «Сибирского центра здоровья» задержаны по подозрению в мошенничестве.
ГТРК Новосибирск
08.07.2020
Новосибирской области вырастут объемы тестирования на коронавирус - ГТРК Новосибирск Для этого увеличивают возможности лабораторий в два раза В Новосибирской области наращивают объемы тестирования на коронавирус, благодаря этому увеличивают количество лабораторий.
ГТРК Новосибирск
09.07.2020
Фото из архива ИД «Советская Сибирь» - Советская Сибирь Екатерина СОСНИНА Фото из архива ИД «Советская Сибирь» Новые меры господдержки помогут аграриям Новосибирской области Крестьяне терпят убытки в условиях засухи и пандемии коронавируса.
Советская Сибирь
09.07.2020
Пандемия 2020 года обнажила серьезные проблемы в здравоохранениии и одновременно позволила вложить в укрепление отрасли серьезные финансовые средства. Но, пожалуй, самый большой вопрос, который предстоит решать власти в ближайшее время, — кадровый. Закрыть дефицит медиков по всем категориям и на всех территориях, повысить престиж профессии, обеспечить финансовую и правовую защищенность тех, от кого зависят наши жизни и здоровье. Фото с сайта nso.ru - Советская Сибирь Мария БОРОВЕЦ Пандемия 2020 года обнажила серьезные проблемы в здравоохранениии и одновременно позволила вложить в укрепление отрасли серьезные финансовые средства.
Советская Сибирь
08.07.2020
В медучреждения, которые временно перепрофилированы под госпитали для лечения больных коронавирусом, закуплено оборудование: аппараты ИВЛ, кислородные концентраторы, мониторы витальных функций, инфузоматы.
09.07.2020 Газета Навигатор
Юлия НАЗАРЕНКО Губернатор изначально не скрывал: избежать ковида не получится, главное — не допустить сразу массового заражения, успеть развернуть все силы и обеспечить людей своевременной и эффективной медпомощью.
08.07.2020 Советская Сибирь
Из-за пандемии есть ряд ограничений, но коронавирус принёс таким учреждениям и много неожиданных плюсов В первый час работы Новосибирского краеведческого музея билеты купили 20 человек.
ГТРК Новосибирск
09.07.2020
Светлана ФРОЛОВА Фото с сайта nso.ru Горожане обсуждают, где и какой памятник трудовой доблести нужно поставить Новосибирцы с воодушевлением — световым шоу и фейерверками — встретили известие о том,
08.07.2020 Советская Сибирь
Юлия НАЗАРЕНКО Фото из архива ИД «Советская Сибирь», НГКМ и Музея г. Новосибирска Учреждения культуры постепенно выходят из жесткого ковид-режима Под ослабление ограничительных мер попал областной краеведческий музей.
08.07.2020 Советская Сибирь
8 июля после долгого перерыва начинает работу Новосибирский краеведческий музей.
07.07.2020 Газета Ведомости
Перекроют движение транспорта по улице Ипподромской ночью в Новосибирске - ГТРК Новосибирск Ограничение будет действовать почти две недели По информации пресс-службы мэрии Новосибирска, с 17 июля по 2 августа 2020 года перекроют движение транспорта по улице Ипподромской в Октябрьском районе.
ГТРК Новосибирск
09.07.2020
По данным оперативного штаба по противодействию распространению коронавирусной инфекции на 9 июля, за истекшие сутки в Куйбышевском районе новых заболевших COVID-19 не выявлено,
09.07.2020 Куйбышевский район