Новые связи.Что мы узнаем о мозге благодаря трансплантации рук

Аннотация:

В феврале 1964 г. Роберто Жильберт Элисальде (Roberto Gilbert Elizalde), хирург из Гуаякиля (Эквадор), обученный в Клинике Майо, нашел идеального кандидата для проведения смелой процедуры, которая разрабатывалась в его лаборатории. Хулио Луна (Julio Luna) был 28-летним моряком, потерявшим правую руку при взрыве гранаты. Жильберт Элисальде, воодушевленный историей про успешную трансплантацию почки от трупа в США, решил снабдить Луну донорской конечностью. Жильберт Элисальде и его команда за девять долгих часов подготовили поврежденную конечность Луны и умело соединили его кости, сухожилия, кровеносные сосуды, мышцы и кожу с предплечьем рабочего, умершего от кровотечения из-за язвы желудка. Используя недавно разработанные методы микрохирургии, медики скрепили друг с другом тонкие, имеющие форму трубки пучки нервных оболочек, надеясь, что это направит рост чувствительных и двигательных нервов в поврежденной руке и в последующие месяцы иннервация кисти будет восстановлена. Измученная команда наблюдала, как после снятия хирургических зажимов кровь Луны наполнила жизнью его новую бледную руку. Посыпались поздравительные междугородние звонки. Новость попала в New York Times под заголовком «Пересадка руки от мертвеца». Кисть стала одной из первых трансплантированных частей человеческого тела, после почки и роговицы. Это было очень рискованное предприятие. «Несколько опрошенных вчера специалистов считают, что шансы на окончательный успех малы», — сообщала газета Times. В первую неделю казалось, что скептики неправы. Когда Луна напряг мышцы предплечья, сухожилия на новой руке согнули пальцы. Врачи дали Луне ранний иммунодепрессант азатиоприн, чтобы его организм не отторгал чужеродную конечность. Однако на второй неделе стало ясно, что этого иммунодепрессанта недостаточно. Когда появились признаки гангрены, Луну отправили самолетом в Бостон, но и там отчаянные попытки спасти руку не увенчались успехом. Через 23 дня после пересадки кисть ампутировали. В медицинском сообществе проведенную Жильбертом Элисальде рискованную операцию и хвалили, и осуждали. Критики называли эту процедуру неэтичной, опасной и неоправданной, поскольку она проводилась не для спасения жизни. Некоторые эксперты и сегодня придерживаются такой позиции по отношению к трансплантации кисти. Прошло еще три десятилетия, прежде чем удалось вновь вернуться к теме пересадки руки. За это время изменились хирургические методы, а разработка более эффективных иммунодепрессантов (циклоспорин, а затем рапамицин и такролимус).позволила сделать трансплантацию некоторых цельных органов, таких как почки, печень и сердце, почти обычной процедурой. К 1990-м гг. благодаря мощным фармакологическим препаратам возродилась надежда, что удастся предотвратить отторжение трансплантатов, состоящих из тканей разных типов — из мышц, кожи, костей, нервов и сосудов. Появилась композитная аллотрансплантация. В 1998 г. команда из Франции провела вторую в истории трансплантацию кисти, а вскоре за ней последовала группа из луисвилльского Еврейского госпиталя в Кентукки. Мэттью Скотт (Matthew Scott), получивший руку в результате этой третьей операции, вскоре отметит 22-ю годовщину успешной трансплантации. Тем не менее пересадка кистей рук остается экспериментальной процедурой и в некоторых кругах ее считают спорной. Во всем мире такую трансплантацию выполнили всего лишь около 100 раз. В отличие от пересадки других органов трансплантация кисти не спасает жизнь. Получающие кисть пациенты подвергаются серьезной операции с последующим длительным восстановлением и необходимостью интенсивной реабилитации. Им необходимо пожизненно применять иммунодепрессанты, которые могут плохо влиять навнутренние органы и повышать риск развития некоторых форм рака, инфекций и других заболеваний. Через 12 лет после трансплантации Дэвид Сэ-видж (David Savage), о котором я дальше расскажу подробнее, умер от рака, который, возможно, был связан с иммунодепрессан-тами. Так почему бы просто не воспользоваться протезами? Когда я задал этот вопрос пережившему трансплантацию кисти Эрику Хондуски (Erik Hondusky), он ответил просто: «Это мир двуруких». Такое высказывание отражает ощущения и других получателей трансплантата кисти, которые тоже говорили о недовольстве протезом и сильном желании снова почувствовать себя целыми. Протезы — нечувствительные орудия, вы не можете с их помощью ощутить касание паутины, или маленькие выпуклости. отмечающие на клавиатуре буквы F и J, или небольшие изменения температуры чашки с кофе. К сожалению, у Эрика развилась стафилококковая инфекция и спустя девять лет после трансплантации кисть пришлось ампутировать. Протез он использует неохотно, только во время езды на мотоцикле. У применения протезов есть свои проблемы. Несмотря на значительные технологические достижения, многие люди с ампутированными конечностями предпочитают не пользоваться кистевыми протезами. Кристина Кауфман (Christina Kaufman) из Луисвилля, с которой мы давно сотрудничаем. отмечает, что в целом в области операций по пересадке рук и предотвращения их отторжения достигнуты впечатляющие результаты: примерно в 80% случаев кисть сохраняется по крайней мере в течение пяти лет. По мере совершенствования методов подбора иммунологически совместимых доноров и реципиентов это значение будет расти, как и число трансплантаций. Соответственно, успешной считается уже не просто та трансплантация, после которой не было отторжения. Все чаще успех определяется тем, насколько люди после пересадки смогут использовать свои руки. А это именно то, чем занимается наука о мозге. Ампутация и мозг. Мой интерес к тому, как мозг управляет руками, появился очень рано, когда я наблюдал, как моя мать пытается справиться с повседневными задачами, несмотря на наличие рассеянного склероза — болезни, при которой собственная иммунная система разрушает миелиновую оболочку нейронов в головном и спинном мозге. У меня остались яркие воспоминания о ее недействующих руках, утрате равновесия, мышечной слабости и спазмах, и это побудило меня заняться выяснением того, как мозг управляет руками. Значительная часть нашего мозга занимается планированием и контролем движений рук. Вот уже более 20 лет в моей лаборатории исследуется данная тема. Мы изучаем нейронные механизмы движений рук с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ): такой метод позволяет неинвазивно наблюдать работу мозга, отслеживая локальные колебания Операции по пересадке кисти дают впечатляющие результаты: в 80% случаев новая кисть сохраняется по крайней мере в течение пяти лет.Десятилетиями в фундаментальных биологических исследованиях на животных собирались доказательства, что организация коры головного мозга сильно изменяется, если в результате повреждения периферических нервов нарушается связь с конечностью. То есть локализация сенсорных и моторных функций в коре зависит от стимуляции.Основная цель нашей нынешней работы — установление взаимосвязи между зависимыми от опыта изменениями в мозге и использованием рук в повседневной деятельности, которое мы оцениваем с помощью беспроводного носимого сенсорного устройства. Такое оборудование позволяет нам наблюдать с высокой точностью активность рук и протезов в течение многих дней

Авторы:

Издание: В мире науки
Год издания: 2021
Объем: 10с.
Дополнительная информация: 2021.-N 1-2.-С.74-83. Библ. 0 назв.
Просмотров: 23