Sadržaj
- Razlozi za transplantaciju glave
- Postupak odabira primatelja donatora
- Prije kirurgije
- Kirurški proces
- Nakon operacije
- Podrška i suočavanje
Naknadna operacija kralježnice i moguća opsežna fizikalna terapija idealno bi mogli oporaviti osjet i motoričku funkciju. Međutim, funkcije poput disanja i prehrane trebale bi privremeno podržavati ventilator i cijev za hranjenje prije nego što se veze između mozga i tijela adekvatno obnove.
Uz neizvjesnost medicinske koristi od transplantacije glave, postoje i vjerojatni rizici povezani s postupkom, uključujući kroničnu neuropatsku bol, odbacivanje tijela darivatelja i toksičnost organa za imunosupresive.
Kako su kirurške metode postajale profinjenije i dosljednije, postupci poput transplantacije tkiva i organa, kao i replantacija (ponovno spajanje odsječenog dijela tijela) imali su relativno visoku stopu uspjeha. S više od stoljeća napretka u transplantaciji, neki pacijenti i kirurzi počeli su na transplantaciju glave gledati kao na potencijalno rješenje progresivnih bolesti koje vremenom postaju terminalne, ali ne utječu na funkciju mozga.
Ostvaren je ograničen uspjeh u postupcima transplantacije glave koji se izvode na miševima, psima i majmunima. Mnogi su kirurzi kritizirali trenutnu razinu uspjeha postignutog na životinjskim modelima.
Štoviše, medicinska zajednica postavila je pitanje jesu li tehnike razvijene dovoljno da praktično ili etički izvrše transplantaciju glave na ljudskom subjektu. Također se osporava učinkovitost korištenja donatorskog tijela za jednog primatelja, a ne za višestruke transplantacije organa. Kirurzi Sergio Canavero i Xiaoping Ren, između ostalih, planiraju pokušati prvu transplantaciju ljudske glave u narednim godinama. Koja je teorija koja podupire njihove ambicije?
Razlozi za transplantaciju glave
Općenito, transplantacija glave bila bi naznačena kada mozak pojedinca ostane normalan, ali tjelesna funkcija je ozbiljno ugrožena ili se očekuje da zakaže na načine koji utječu na dugoročno preživljavanje. Ne bi se koristio za produženje nečijeg života kada tijelo zakaže zbog prirodnih procesa starenja.
Mladi ljudi mogu se smatrati kandidatima ako su pretrpjeli akutnu ozljedu kralježnične moždine koja je, na primjer, dovela do kvadripareze ili ako imaju progresivnu, degenerativnu bolest koja ne utječe na mozak. Mišićna distrofija dovodi do progresivnog gubitka respiratorne funkcije i pokretljivosti kod djece i mladih, ali ne utječe na mozak. Osobe s neoperabilnim ili uznapredovalim karcinomom koji nisu metastazirali u mozak također su uzete u obzir za transplantaciju glave, jer postoji ograničio daljnje liječenje u toj fazi.
Transplantacija glave koristila bi se kao posljednja linija kada druge medicinske intervencije ne uspiju. Bilo bi ograničeno dostupnošću donatora.
Tko nije dobar kandidat?
Teško je predvidjeti tko može, a ne mora biti idealan kandidat za transplantaciju glave. Ovi bi se kriteriji za izuzimanje razvili nakon što se postupak primijeni i bolje razumiju potencijalni rizici od komplikacija i neuspjeha.
Kao što je napomenuto, abnormalnosti koje utječu na mozak vjerojatno bi bile kriterij isključenja. Netko kome se podmeće glava trebao bi imati veliku socijalnu podršku, uključujući kontinuiranu medicinsku njegu i pomoć u svakodnevnim aktivnostima, mjesecima, ako ne i godinama. Troškovi povezani sa samim postupkom također bi vjerojatno bili opsežni, a kao početna eksperimentalna intervencija možda ga neće pokriti zdravstveno osiguranje.
Postupak odabira primatelja donatora
Donator tijela bio bi netko tko je pretrpio smrt mozga, vjerojatno od katastrofalne ozljede, ali se umjetno održava sve dok se ne dogodi transplantacija glave. To bi sačuvalo zdravlje i funkciju tjelesnih tkiva, što bi inače trebalo biti normalno. Donor za postupak transplantacije glave trebao bi nadalje odgovarati visini i imunotipu primatelja.
Namjera da se služi kao darivatelj tijela vjerojatno bi trebala biti navedena prije ozljede. Ponegdje je darivanje organa zadana zadaća, ali trenutni zakon vjerojatno ne govori o mogućnosti darivanja tijela.
Trenutno ne postoje formalizirani indeksi ili sustavi doniranja postavljeni za transplantaciju glave, jer je to još uvijek nedokazan postupak.
Prije kirurgije
Kao i za svaku operaciju, točnije za bilo koju transplantaciju organa, postoji opsežan postupak za pripremu primatelja za postupak. To može uključivati cjelovitu medicinsku i psihijatrijsku procjenu. Mora se pokazati da je transplantacija glave nužna i sigurna te da će primatelj donacije tijela vjerojatno imati dugoročni uspjeh.
Mogli bismo zamisliti formalnu neurološku procjenu sa slikanjem koja uključuje kompjutoriziranu tomografiju (CT) i magnetsku rezonancu (MRI) mozga, kao i elektroencefalogram (EEG). Kardiovaskularna procjena žila glave i vrata također može biti važna kod CT angiografije ili ultrasonografije koja će vjerojatno imati ulogu. Daljnje procjene stručnjaka za uho, nos i grlo (ENT), pa čak i stomatologa, možda će imati ulogu u otkrivanju abnormalnosti. Čak i studija spavanja u potrazi za opstruktivnom apnejom u snu može biti važna.
Sustavne procjene zdravlja mogu biti važne, identificirajući kronične medicinske poremećaje koji mogu utjecati na uspjeh transplantacije. Na primjer, možda će biti potrebno testiranje na kronične infekcije, dijabetes, disfunkciju štitnjače i druge abnormalnosti. Možda će biti važno isključiti one koji puše, konzumiraju alkohol ili koriste druge nedopuštene droge.
Da bi se izvršila transplantacija glave, možda je važno potpuno eliminirati imunološki sustav donatorskog tijela kako bi se spriječilo odbacivanje. To bi se moglo postići zračenjem i antitijelima, tada bi se vlastita koštana srž primatelja koristila za zamjenu imunološkog sustava darivatelja. Prepreke tome uključuju održavanje tijela donora na životu bez učinkovitog imunološkog sustava u tjednima prije transplantacije glave i negativni učinci na živčane stanice koje će se stopiti s primateljem tijekom transplantacije.
Kirurški proces
Još uvijek nije urađena transplantacija glave na osobi. Unatoč tome, kirurzi zainteresirani za provođenje postupka pripremili su protokole kojima planiraju korake buduće transplantacije glave. Međutim, mnogi su medicinski stručnjaci kritizirali značaj ili značaj eksperimentalnih istraživanja citiranih u predloženom protokolu za transplantaciju ljudske glave, budući da kirurški presedani postavljeni na životinjama nisu uvijek primjenjivi na kirurgiji ljudi. Mnogi od planiranih alata i tehnike, kao što su presjek kralježnične moždine, kemijski fusogeni (agensi koji omogućuju stapanje stanica) i stimulacija leđne moždine još nisu dobro proučeni za njihovu relevantnu upotrebu u transplantaciji ljudske glave.
U predloženom protokolu, četiri tima kirurga istovremeno bi radila zajedno na primatelju i donoru.
Podržavanje vitalnih funkcija tijela
Priprema za kirurški zahvat započinjala bi traheotomijom, umetanjem ventilacijske cijevi i upotrebom ventilatora za stabiliziranje tijela davatelja kad se veza između mozga i tijela prekine. Kiseonik u krvi, tjelesna temperatura i krvni tlak pratili bi se kako operacija odmiče.
Neprekidni dotok krvi u tijelo darivatelja tijekom prijenosa važan je za održavanje normalne razine kisika u tkivima i organima tijela darivatelja. Veće krvne žile imale bi umetnute plastične cijevi (ova kanila bi stvorila šant). Tada bi se protok krvi preusmjerio na stroj za održavanje života koji se naziva stroj za ekstrakorporalnu membransku oksigenaciju (ECMO) koji opskrbljuje kisikom krv i cirkulira je neovisno o srcu i plućima.
Temperatura kralježničnog tkiva davatelja smanjila bi se umetanjem hladnih otopina u prostor duž stijenke kralješka (epiduralno) ili između dure mater i arahnoidne membrane kralježnične moždine (subduralne).
Kako temperatura kralježničnih tkiva opada, tijelo postaje spremno za transplantaciju.
Priprema primatelja
U međuvremenu, glava primatelja se anestezira (a aktivnost mozga je ograničena) uz davanje barbiturata ili propofola. Aktivnost mozga prati se EEG-om tijekom cijelog procesa, a primatelj se zatim podvrgava sličnoj kirurškoj pripremi kao i donor.
Protok krvi iz glave preusmjerava se na ECMO aparat kako bi bio neovisan o srcu i plućima.
Alternativno, prekid krvotoka mogao bi se izbjeći raspodjelom krvotoka iz karotidnih arterija i vratnih vena glave primatelja i tijela darivatelja. Obje metode zadržavaju kontinuiranu cirkulaciju krvi u mozgu koja je potrebna za sprečavanje moždanog udara i moždane smrti.
Poticanje hipotermije u mozgu ključno je za sprječavanje oštećenja tijekom postupka. Niže temperature tkiva smanjuju rizik od niskog oštećenja kisika (anoksije) u mozgu usporavanjem njegove brzine metabolizma. Temperatura mozga može se sniziti biventrikularnim hlađenjem, intraarterijskim hlađenjem ili srodnim tehnikama. Kaciga za hlađenje tada održava hipotermiju mozga.
Dodatne neuroprotektivne tvari poput perftorana, sumporovodika ili lidokaina mogle bi cirkulirati kako bi ograničile anoksiju u mozgu.
Kada glava primatelja i leđna moždina donora dosegnu dovoljno nisku temperaturu (duboka hipotermija), započinje proces transplantacije.
Tri faze kirurgije
Operacija transplantacije glave potencijalno bi imala tri faze:
Prednji pristup
Za početak bi se otvorilo područje vrata primatelja i darivatelja, izlažući mišiće i krvne žile vrata i kralježnice. Mišići i krvne žile bi bili označeni kako bi se kasnije mogli povezati između primatelja i donora.
Prerezali bi se dušnik i jednjak, dok bi grkljanski živci primatelja ostali netaknuti.
Stražnji pristup
Primatelj i davatelj bili bi smješteni tako da se može pristupiti stražnjem dijelu kralježnice. Napravio bi se presjek duž duljine gornje kralježnice, a tijelo ciljnih kralješaka i tkivo dure dolje izrezalo bi se kako bi se izložila leđna moždina.
Anastomoza kralježnice
Skalpelom bi se presjekao leđna moždina. Očuvala bi se dodatna duljina leđne moždine kako bi se omogućilo prilagođavanje posjekotina kako bi odgovaralo duljini i mjestima pričvršćivanja primatelja i davatelja. Kad se primateljeva glava ukloni, krv bi se cijedila iz glave (eksanguginirana). Krvne žile glave isprale bi se Ringerovim laktatom, što će spriječiti koagulaciju krvi da ošteti mozak.
Glava i tijelo bili bi poravnati, a titanska pločica bi se postavila na prednju stranu vrata kako bi se glava i tijelo stabilizirali. Glavne krvne žile primatelja tada bi se povezale s krvožilnim sustavom darivatelja i počele bi primati krv.
Najdublji mišići bili bi pričvršćeni šavovima, a zatim jednjak, dušnik i vanjski mišići.
Tada bi se tijelo okrenulo kako bi se završilo pričvršćivanje leđne moždine. Rezovi za prilagodbu napravili bi se tako da odgovaraju duljini između primatelja i davatelja, zatim bi se rezani krajevi kralježnične moždine stopili pomoću ljepila sastavljenog od fusogena, a zatim zašili. Liječenje fusogenima idealno bi omogućilo popravak oštećenih neurona i mozak pacijenta da stvori neuronsku vezu s tijelom donora.
Jednom kad se kralježnična moždina spoji, zaštitna dura kralježnice ponovno bi se ušivela. Također je moguće da se umetanje aparata za stimulaciju leđne moždine nalik na elektrostimulatore srčanog ritma u epiduralni prostor iza kralježnice može koristiti za promicanje oporavka neurona.
Komplikacije
Najvjerojatnija komplikacija vezana za transplantaciju glave bila bi neuspjeh postupka uspostavljanja potrebnih veza za očuvanje normalnih tjelesnih funkcija.
To se može očitovati u gubitku cerebralnog krvotoka što dovodi do ishemije i oštećenja mozga, moždanog udara ili moždane smrti. Gubitak opskrbe mozga kisikom mogao bi biti na sličan način štetan. Prekid krvno-moždane barijere može dovesti do infekcije ili ozljede moždanih tkiva.
Tijelo može pretrpjeti slične komplikacije, a gubitak protoka krvi ili kisika uzrokuje oštećenje ili zatajenje organa.
Ako se živčani sustav ne uspije ponovno povezati, to može utjecati na kretanje, osjet i funkciju organa (potencijalno dovodi do paralitičkog ileusa, neurogenog mjehura, neurogenog crijeva ili drugih problema).
Imunološki sustav može odbiti presađeni organ, stvarajući učinkovito razarajuću bitku za iscrpljivanje između glave i novog tijela.
Nakon operacije
Nakon kirurgije vjerojatno bi slijedilo dugotrajno praćenje na odjelu intenzivne njege. Glava, vrat i kralježnica bili bi stabilizirani kako bi se maksimizirala fuzija leđne moždine.
Disanje i cirkulacija posredovali bi se kroz sustave za održavanje života, a hranjenje bi se trebalo dovoditi kroz jejunostomsku cijev dok se pokret oporavlja.
Kako oporavak napreduje, fizikalna terapija slična rehabilitaciji za kvadriplegiju koristila bi se za promicanje neuronskih veza između mozga i novog tijela. Kontinuirano bi se procjenjivala obnova funkcije dijafragme, važna za neovisno disanje.
Prognoza
Nema pouzdanih podataka koji bi mogli predvidjeti kako bi čovjek postupio nakon transplantacije glave. Jedna je vjerojatnost da bi doživotna imunosupresija bila neophodna kako bi se spriječilo odbacivanje tijela davatelja. Životinje kojima je presađena glava bez upotrebe imunosupresije preživjele su ograničena vremenska razdoblja, od najviše nekoliko sati do najviše 29 dana.
Rizici povezani s imunosupresijom u transplantacijama organa koji se trenutno provode uključuju umjereno povećani rizik od infekcije ili raka.
Imunosupresivi za koje se smatra da sprečavaju odbacivanje glave ili tijela davatelja uključuju:
- Sirolimus
- Takrolimus
- Ciklosporin A
- Belatacept
- Rapamicin
- Prednizon
- Mofetilmikofenolat
Visoke doze, dugotrajna primjena imunosupresiva, mogu uzrokovati sekundarno oštećenje organa donatorskog tijela, poput bubrega, ovisno o korištenim specifičnim lijekovima i količinama potrebnim za sprečavanje odbacivanja. Nekoliko navedenih imunosupresiva nema poznatu toksičnost, ali morat će se testirati na njihove učinke kada se koriste u kombinaciji za transplantaciju glave.
Podrška i suočavanje
Psihološko savjetovanje vjerojatno bi bilo korisno tijekom prilagodbe na novo tijelo, suočavanja s nuspojavama od operacije i velikih promjena u načinu života. Suočavanje s nepovoljnim ishodima (tj. Problemi s oporavkom osjeta, pokretljivosti ili rada crijeva i mjehura) također bi vjerojatno predstavljalo psihosocijalne prepreke.
Riječ iz vrlo dobrog
Malo je vjerojatno da bi se u bliskoj budućnosti na ljudima mogla izvršiti transplantacija glave. Ipak, teoretsko istraživanje teme, uključujući etička i tehnička razmatranja, može biti zanimljiva vježba. Ovi misaoni eksperimenti pripremaju nas za stvarnost koja će s vremenom biti moguća napretkom medicinske znanosti.