Час лікує будь-які рани, якщо тільки мова не про трансплантацію. Практично будь-яка операція з пересадки органів схожа на телевізійну драму, в якій медичний персонал біжить коридорами лікарні з холодильниками, заповненими частинами тіла, бо рахунок йде на хвилини. Як довго орган може існувати поза тілом і залишатися придатним для трансплантації?
Перш за все, це залежить від органу. На даний момент тимчасове вікно може становити від чотирьох годин до півтори доби. Але коли-небудь лікарі сподіваються, що зможуть підтримувати органи протягом декількох тижнів. Сьогодні донорський орган поміщається в так зване статичне холодильне сховище, тобто в термос, наповнений льодом. Початкова ідея збереження трансплантату в холоді дуже схожа на те, коли ми кладемо продукти в холодильник. Тільки перед тим як помістити орган у сховище, лікарі спочатку промивають його консервуючим розчином, щоб захистити від пошкоджень, викликаних охолодженням.
При температурі людського тіла в клітинах йде постійний обмін хімічних речовин, щоб підтримувати низькі концентрації натрію і високі концентрації калію. Холодні клітини не можуть ефективно перекачувати цей коктейль. Хімічні речовини просочуються через їх мембрани, і з часом клітини набухають від надлишку рідини, отримуючи серйозні пошкодження. Наступає ішемія. Консерваційні розчини допомагають відстрочити цей процес, контролюють рівень натрію і калію. Розчини також можуть містити поживні речовини та антиоксиданти для підтримки клітин і придушення запалень.
При температурі від 0 до 4 градусів за Цельсієм клітинний метаболізм падає приблизно до 5% від його нормальної швидкості, тому тканини спалюють свої запаси енергії набагато повільніше і вимагають менше кисню для підтримки активності. Охолодження органу допомагає відстрочити настання ішемії і запобігає накопиченню шкідливих метаболітів.
Серед найпопулярніших донорських органів серце втрачає життєздатність найшвидше. В ідеалі його не слід поміщати в холодильне сховище більш ніж на 4-6 годин. На 4-годинній позначці функція серцевих клітин починає порушуватися, і ймовірність того, що орган у реципієнта вийде з ладу, різко зростає. Недостатність донорського матеріалу, відома як первинна дисфункція трансплантату, є найбільш небезпечним ускладненням.
При цьому нирки можуть залишатися життєздатними від 24 до 36 годин при зберіганні в холодильнику, довше, ніж будь-який з чотирьох інших органів для трансплантації. Легені можуть залишатися життєздатними від 6 до 8 годин, а печінка може чекати трансплантації близько 12 годин. Незважаючи на низьку технологічність, метод охолодження льодом - простий і ефективний спосіб збереження і транспортування органів і широко використовується з 1960-х років. Але методика не позбавлена недоліків. По-перше, органи до біса швидко втрачають життєздатність, по-друге, у лікарів немає можливості оцінити якість трансплантату.
По суті, ніякий об'єктивний тест не може допомогти медикам оцінити якість органу «з холодильника». Однак, альтернатива холодному зберіганню є, і вона дозволяє перевіряти органи перед їх безпосередньою трансплантацією, так і в процесі транспортування. При перфузії витягнутий орган підключають до апарату, який перекачує багату киснем і поживними речовинами рідину через тканини трансплантату. По суті, перфузійний апарат працює як серце: коли донорський орган підключений до пристрою, він переробляє енергію і виробляє відходи, його запаси цукру поповнюються, а токсичні метаболіти виводяться з нього.
Приміщення органу в перфузійний апарат може дати тканині шанс на відновлення. Крім того, лікарі можуть перевірити стан органу, відстежуючи рівень лактату, продукту клітинного метаболізму. Лактат - це грубий показник перфузії, але це хоч щось порівняно зі спостереженням за майже замороженим органом перед трансплантацією. Залежно від органу лікарі можуть також оцінити стан тканини за іншими параметрами, наприклад з вироблення жовчі печінкою.
Деякі системи перфузії як і раніше вимагають охолодження органу при консервації. Протягом останніх двадцяти років кілька дослідницьких груп поставили ряд експериментів: вони підтримували орган в теплі і заливали тканини теплою кров'ю. При температурі від 20 до 33 градусів Цельсія ізольовані органи функціонують так само, як і в людському тілі. Системи холодної і теплої перфузії в даний час широко використовуються в Австралії і Великобританії, але більшість цих пристроїв все ще проходять клінічні випробування.
Наприкінці 2019 року в США була проведена перша у своєму роді трансплантація серця. Лікарі з Медичного центру Університету Дьюка в Даремі, що в Штатах, здійснили пересадку серця, функції тканин якого підтримувалися методом теплої перфузії. Лікарі стверджують, що використання системи в глобальних масштабах може збільшити пул донорів і кількість трансплантацій на 30%.