כמה זמן יכולים איברים להישאר מחוץ לגוף לפני שהם מושתלים?

כשמדובר בניתוחי השתלת איברים, הרופאים מירוצים נגד השעון - והזמן לא נמצא לצידם.

צוות מטפלים צריך ראשית להוציא את האיבר מתורם, קבוצות ידיים עם כפפות המתואמות בכדי לטשטש את הרקמות בגוף. לאחר מכן הרופאים מכינים את האיבר שנקטף לצורך הובלתו למקבל שלו, שיכול להיות במרחק שעות נסיעה במטוס. ברגע שהאיבר מגיע ליעדו, פעולת ההשתלה יכולה סוף סוף להתחיל; שוב, המנתחים חייבים לעבוד במהירות על מנת להבטיח הן את שלומו של המטופל והן את כדאיות האיבר.

תיאור זה עשוי לגרום לניתוחי השתלת איברים להישמע כמו דרמת טלוויזיה, כאשר אנשי רפואה רצים דרך מסדרונות בית חולים הנושאים צידניות עמוסות בחלקי גוף. אבל כל הממהרים מעלה שאלה חשובה בהרבה מתוכנית טלוויזיה: כמה זמן יכול איבר להחזיק מעמד מחוץ לגוף ולהישאר כשיר להשתלה?

זה תלוי באיבר. לעת עתה, חלון הזמן יכול להיות בין 4 ל 36 שעות. אבל יום אחד, הרופאים מקווים להצליח לשמור על איברים במשך שבועות ארוכים.

איברים על קרח

בשנת 2018, יותר מ- 36,500 השתלות איברים התקיימו בארה"ב בלבד, על פי הרשת המאוחדת לשיתוף איברים (UNOS). ללא ספק הכליות היו האיבר המושתל הנפוץ ביותר, כאשר יותר מ- 21,000 השתלות התרחשו בשנה שעברה. האיברים הבאים המושתלים הנפוצים ביותר היו הכבד, הלב והריאה, בסדר הזה, ואחריו השתלות לבלב, מעי ומולטי-אורגן.

מרבית האיברים ממוקמים ב"אחסון קר סטטי "לאחר שנקטפו, כלומר האיבר מופקד בקירור מלא בקרח, כך עולה מדו"ח של שנת 2019 בכתב העת Journal of International Medical Research.

ד"ר מינגיאו ליו, מנהל המכון למדעי הרפואה ופרופסור לכירורגיה, רפואה ופיזיולוגיה מאוניברסיטת טורונטו, אמר כי "הרעיון המקורי לשימור קר דומה מאוד כשמכניסים את האוכל שלנו למקרר.

לפני שהם מכניסים איבר לאחסון קר, הרופאים שוטפים תחילה את הרקמה ב"פתרון לשימור "כדי להגן על האיבר מפני נזק שנגרם בגלל הקור הקיצוני, אמר ליו ל- Live Science.

בטמפרטורת הגוף, התאים שואבים כימיקלים פנימה ומחוצה להם כדי לשמור על ריכוזים נמוכים של נתרן וריכוזים גבוהים של אשלגן בתוך התא. אבל תאים קרים לא יכולים לשאוב ביעילות. כימיקלים דולפים על קרומיהם, ועם הזמן התאים הדולפים מתנפחים עם עודף נוזלים, ושומרים על נזק קשה. פתרונות שימור עוזרים לעכב נזק זה על ידי שמירה על רמות הנתרן והאשלגן. פתרונות אלה יכולים להכיל גם חומרים מזינים ונוגדי חמצון לשמירה על התאים ולהכניע את הדלקת, אמר ליו. בשילוב קרח ומקרר, פתרונות שימור יכולים לשמור על קיום איברים במשך שעות לאחר הקטיף.

בטמפרטורות שבין 32 ל 39 מעלות פרנהייט (0 ו -4 מעלות צלזיוס), חילוף החומרים של התא נופל לכ -5% מהקצב הרגיל שלו, כך שרקמות שורפות את מאגרי האנרגיה שלהם לאט לאט ודורשות פחות חמצן כדי לקיים את פעילותן. בגלל זה, קירור איבר מסייע בעיכוב הופעת איסכמיה, מצב בו הרקמה נפגעת או לא מתפקדת בגלל מחסור בחמצן.

הנחת איבר על קרח מותחת גם את מאגרי האנרגיה המוגבלים של תאיו, ומונעת מטבוליטים מזיקים לבנות ולפרק את רקמות האיבר, כך על פי דו"ח של 2018 בכתב העת Yale Journal of Biology and Medicine.

מבין האיברים המושתלים בדרך כלל, לבבות מאבדים את הכדאיות במהירות הגבוהה ביותר כאשר הם מאוחסנים בצידנית, אמר ד"ר בריאן לימה, מנהל ניתוחי השתלת לב בבית החולים האוניברסיטאי נורת 'שור במנצ'סט, ניו יורק. באופן אידיאלי, אין להכניס לב לאחסון קר סטטי יותר מ- 4 עד 6 שעות, אמר. בסימן של 4 שעות, תפקוד תאי הלב מתחיל להיכשל והסבירות שהאיבר יתקלקל במקבל שלו עולה בצורה דרמטית. כשל בהשתלת איברים, המכונה תפקוד לקוי של שתל ראשוני, הוא "הסיבוך החשש ביותר" הקשור להשתלות איברים מוצקים, אמר לימה.

"הלב ... הוא הרגיש ביותר לחוסר זרימת דם," אמרה לימה. "הכליות, לעומת זאת, מאוד גמישות." כליות שנקטפו יכולות להישאר בר-קיימא במשך 24 עד 36 שעות באחסון קר, זמן רב יותר מכל שאר איברי ההשתלה המובילים. על פי ד"ר ג'יימס מרקמן, ראש אגף ההשתלות בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס בבוסטון, הכבד יכול להישאר בת קיימא במשך 6 עד 8 שעות.

שיטה חלופית

אף על פי שלל טק, שיטת מצנן הקרח "מציעה דרך פשוטה ויעילה לשימור והובלת איברים" והיא הייתה בשימוש נרחב מאז שנות ה -60 של המאה הקודמת, על פי דו"ח 2018 של ליו. אולם הטכניקה אינה חסרת חסרונותיה. ליו אמר כי לא רק איברים המאוחסנים בקור מאבדים את הכדאיות תוך שעות, אלא שלרופאים אין שום דרך להעריך את איכות האיברים המצוננים.

בעיקרון, אף בדיקה אובייקטיבית לא יכולה לומר לקלינאים אם איבר עדיין מתפקד כאשר האיבר המדובר יושב בקירור נוקשה, כאשר חילוף החומרים התא שלו מתפתל בהילוך איטי. עם זאת, חלופה אחת לאחסון קר מאפשרת לרופאים לבדוק איברים לפני שהם מושתלים, ואופציה זו עשויה להפוך לשגרה יותר, כך אמרו המומחים ל- Live Science.

שיטת שימור חלופית זו, המכונה זלוף, כוללת חיבור של איבר שנקטף למכונה השואבת נוזלים עשירים בחמצן ובחומרים מזינים דרך רקמות האיבר, כמו שהלב היה עושה בגוף, על פי דו"ח 2018 מתוך כתב העת ייל. . בעודו מחובר למכונה, כאשר האיבר מכיל חילוף אנרגיה ומייצר פסולת, מחסנים את מאגרי הסוכר שלו ומטבוליטים רעילים שלו נפטרים.

לפני שמנתחים קוצרים איבר, לב התורם מפסיק להזרים דם מחומצן לרקמה למשך זמן מה הגורם נזק. הצבת איבר במכונת זלוף עשויה לתת לרקמה אפשרות להחלים, אמר מרקמן. בנוסף, קלינאים יכולים לבדוק את האיבר על ידי ניטור רמות המטבוליט הלקטט המסתובב במערכת, אמר. תאים משתמשים בלקטט במהלך תפקודים מטבוליים תקינים, ולכן "אם האיבר עובד טוב, יש לפנות את הלקטט" לאורך זמן, אמר מרקמן.

לימה הוסיפה כי "לקטט הוא במקרה הטוב מדד מטבולי גולמי של זלוף בגוף." אולם הוא משמש כאמצעי מעולה בהשוואה לגלגל העין של איבר כמעט קפוא לפני ההשתלה. בהתאם לאיבר, רופאים יכולים גם להעריך את בריאות הרקמה על ידי מדידות אחרות, כגון ייצור המרה על ידי הכבד.

האם זלוף יכול לשמור על איברים בריאים לאורך זמן?

מערכות זלוף מסוימות עדיין דורשות להתקרר את האיבר כחלק מתהליך השימור, אך במהלך 20 השנים האחרונות בחרו כמה קבוצות מחקר לשמור על חימום האיבר ולהציף את הרקמות בדם חם. בטמפרטורות שבין 68 ל- 92 מעלות צלזיוס, איברים מבודדים מתפקדים ממש כמו בגוף האדם. מערכות זלוף קרות וחמות הן כיום בשימוש נרחב באוסטרליה ובבריטניה, אך מרבית המכשירים הללו נותרים בניסויים קליניים בארה"ב.

עם זאת, מערכת זלוף אחת בארה"ב עלתה לכותרות בדצמבר כחלק מהשתלת לב ראשונה מסוגה. רופאים במרכז הרפואי של אוניברסיטת דיוק בדורהאם, צפון קרוליינה, הסירו את לבו של המטופל לאחר שהפסיק לפעום; לאחר מכן, הם למעשה "חידשו" את האיבר באמצעות מערכת זלוף חמה, דיווחה CNN. בדרך כלל, לבבות מוסרים מתורמים מתים במוח לפני שהאיבר מפסיק לפעום, כדי למנוע נזק רב כתוצאה מאיסכמיה. רופאים בעבר "חידשו מחדש" לבבות ילדים בארה"ב, אך הם מעולם לא השתמשו במערכת על איבר מבוגר. במדינות שהשתמשו במערכת במשך שנים, מאגר התורמים של הלבבות המקובלים התרחב בכ- 30% ל- 40%, אמר לימה.

"אם זה מתורגם לארצות הברית, אנחנו מדברים על מספרים גדולים וגדולים," הוסיף.

ד"ר יעקב שרודר, עוזר פרופסור לכירורגיה באוניברסיטת דיוק ואחד המנתחים שסייעו בביצוע השתלת לב נקודת ציון, אמר ל- CNN כי השימוש במערכת בפריסה ארצית יכול "להגדיל את מאגר התורמים ומספר ההשתלות ב -30%."

למרות שמאגר התורמים עשוי להתרחב, האם מצב האיברים ישתפר? נכון לעכשיו, מעט מחקרים השוו באופן ישיר אחסון קריר יותר לזילוף, אך באופן אנקדוטי, נראה כי איברים מבולבלים בדרך כלל טובים יותר.

לדוגמה, במחקר אחד שהשווה מערכת זלוף כבד לאחסון קר רגיל, רופאים דחו רק 16 כבד מבושל, לעומת 32 שהגיעו ממקררים, והאיברים המוזלים נראו פחות פגומים, על פי סטט ניוז. ליו אמר שהוא צפה במגמות דומות בעבודתו שלו עם השתלות ריאה. ליו ועמיתיו פיתחו "מערכת זלוף ex vivo" לריאות; לפני השקתו, פחות מ 20% מריאות התורם הושתלו בהצלחה בבית החולים של האוניברסיטה שלו. כעת, התוכנית הרחיבה את פעילותה בכ -70%, "עם תוצאות מצוינות", על פי דו"ח משנת 2018.

בדרך כלל, הריאות נותרות מחוברות למערכת הזלוף במשך 4 עד 6 שעות, אך עבודות ניסוי עם אברי בעלי חיים מראים כי ריאות מבושלות יכולות להישאר בר-קיימא למשך 12 עד 18, ואולי אפילו עד 36 שעות, אמר ליו. הוא הוסיף כי יום אחד ניתן לשכל איבר במשך שבועות. ככל שאפשר להשאיר איברים במערכת זמן רב יותר, כך הקלינאים יצטרכו לתקן רקמות פגועות יותר. ליו ועמיתיו בוחנים כעת כיצד ניתן לעכב דלקת ומוות של תאים בריאות ריאות. אך בעתיד, אולי ניתן לטפל באיברים באמצעות טיפולי גנים או תאי גזע תוך שהם מחוברים למכונת זלוף, אמר.

אולם לעת עתה, מרבית האיברים שנתרמו עדיין נוסעים למקבליהם השוכנים בקררי קרח נמסים. למה?

"די בכנות, המשוכה היא העלות," אמרה לימה. מערכת זלוף לאיבר בודד יכולה לעלות כמה אלפי דולרים, שעולה כמובן על מחירו של מצנן רגיל, אמר. מכיוון שמעט מחקרים השוו בין זלוף לאחסון קור רגיל, לא קיימים "נתונים מתנפצים על אדמה" שיכולים לשכנע את בתי החולים לבצע את המעבר בפריסה ארצית.

אך לאור ההצלחה האחרונה של השתלת לב הדוכס, לימה אמרה כי זלוף עשוי להפוך במהרה לסטנדרט הטיפול.