Коллектив авторов - Методы консервации донорских тканей в офтальмологии

– возраст трупа свыше 70 лет; системные инфекционные заболевания, туберкулез, венерические заболевания, сепсис, перитонит, пиелонефрит, новообразования, лейкозы, гепатит, подозрение на СПИД и ВИЧ-инфицирование и др.

В настоящее время отбор донорского материала затрудняется в связи с резко возросшей частотой заболеваний гепатитом «В», «С», СПИДом. Это приводит к браковке до 25 % материала.

Для трансплантации донорских тканей имеет значение:

– адекватные методы их консервации;

– правильное хранение консервированных тканей;

– морфологическое тестирование трансплантатов.

Проблема консервации донорских тканей представляет большой интерес, как с медицинской, так и с биологической точки зрения. Поиск средств защиты тканей от кислородного голодания проводился еще в прошлом столетии и был ничем иным, как попыткой пролонгировать их переживание в неблагоприятных условиях. Консервация гомостатических тканей (кожа, кости, хрящи, сухожилия, аорта, твердая оболочка головного мозга, перикард), выполняющих в организме механическую функцию, сводится лишь к защите их от разложения (Клен, 1962).

Это не может относиться к консервированной роговой оболочке, используемой при сквозной пересадке роговицы. Для этих целей роговица должна сохранять жизнеспособность, так как от этого зависит результат ее приживления, что напрямую влияет на функциональную способность органа зрения.

Таким образом, сохранение и продление сроков жизнеспособности консервированных донорских тканей остается одной из основных проблем современной трансплантологии.

Для использования консервированных тканей в клинической практике возникла необходимость в разработке и внедрении принципиально новых, более надежных критериев оценки жизнеспособности тканей. Все это стало возможным благодаря тесным контактам со специалистами смежных наук – инженерами, математиками, биологами, морфологами, гистологами.

Многочисленные исследования посвящены сохранению жизнеспособности пересаживаемых тканей и преодолению барьера тканевой несовместимости. Отсюда и большое разнообразие методов консервации тканей, целью которых является длительное сохранение нативной структуры трансплантатов и снижение их антигенных свойств. Для полноценного структурного и функционального замещения дефектов при пластических операциях трансплантация тканей рассматривается как биологический метод стимуляции репаративной регенерации.

Современные исследования в области биохимии, биофизики, молекулярной биологии, генетики и др., основанные на методах кибернетики, теории информации, теории регулирования, дают возможность глубже понять диалектический характер физико-химических закономерностей в живых и трупных тканях. Реакции в донорских тканях рассматриваются в неразрывной связи с их структурой, а скорость и направление этих реакций – как комплекс обратных связей, которые обеспечивают устранение или максимальное ограничение действия факторов внешней среды. Тенденция донорских тканей к сохранению постоянства своей структуры составляет их главную особенность наравне с живыми тканями.

Оценить степень жизнеспособности донорских тканей необходимо на уровне их отдельных клеток и клеточных систем.

Интеграция клеточного обмена в живых тканях осуществляется на уровне ее мембранных образований. То же самое происходит в донорских тканях, взятых от трупов в сроки от 2-х часов до 72 часов.

Электронная микроскопия позволила выявить существование не только наружной мембраны, но и большого количества внутриклеточных мембранных образований, которые разделяют клетку на относительно изолированные друг от друга пространства.

Известно, что клеточные органеллы (митохондрии, микросомы, лизосомы и т.д.) представляют собой сложные мембранные образования.

Мембраны, разделяя клетку и ее органеллы на относительно изолированные пространства, создают предпосылки для регулирования скорости ферментативных реакций, проходящих в тканях, путем перемещения веществ из одних пространств клетки в другие (Дж. Робертсон, 1964). Быстрота химических реакций в клетке обусловлена тем, что большинство из них протекает на мембранах, на высокоспециализированные ферментные системы в определенной последовательности.

Транспорт веществ через клеточные мембраны связан с изменением их механических свойств. Так, накопление К +митохондриями сопряжено с ускорением реакций окислительного фосфорилирования и ведет к сжиманию митохондрий, выход же К +сопряжен с набуханием митохондрий и разобщением фосфорилирования и дыхания в них. Иа поверхности мембран белковые молекулы за счет энергии АТФ катализируют процессы активного трансмембранного транспорта. Ферментативная природа процессов активного транспорта зависит от pH среды, от температуры (Johnstone, 1964). Это обстоятельство учитывается при консервации тканей.

С другой стороны, следует учитывать, что внутренний слой мембран составляют липиды. Липиды мембран связываются с ее белком электростатическими и поляризационными связями типа гидрофобных, которые участвуют в изменении конфигурации мембраны и степени ее плотности.

Таким образом, клеточный обмен в тканях осуществляется мембранными структурами на основе взаимосвязи между отдельными клеточными органеллами. Механизм передачи информации от одной органеллы к другой осуществляется как химическим (за счет изменений концентрации метаболитов, коферментов и т.д.), так и конформационным способом. В реализации последнего способа передачи информации важная роль принадлежит внутриклеточной воде, которая имеет преимущественно кристаллическое строение и обладает анизотропией физических свойств. Интегрируя обмен посредством мембран, клетка за счет кристаллических свойств внутриклеточной воды, способна поддерживать свою структуру. При разрыве внутримолекулярных связей по типу гомолиза образуются свободные радикалы и без дополнительной энергии организованных структур в тканях не происходит.

Гипоксия – причина нарушения метаболизма в тканях. Независимо от вида гипоксии, в основе характерных для нее нарушений лежат энергодефицит и активация свободнорадикальных процессов.

Расстройства гипоксического и свободнорадикального генеза по мере их нарастания ведут к деструкции клеток.

Прекращение доставки кислорода к клеткам вызывает сдвиг окислительно-восстановительного равновесия в них.

Прекращение выработки энергии аэробным путем побуждает клеточную метаболическую машину активировать анаэробный путь обмена. Единственным источником энергии в анаэробных условиях является гликолиз. По мере углубления гипоксии активность ферментов гликолиза подавляется и накапливаются недоокисленные продукты обмена в виде молочной, ацетоуксусной и других кислот.