Между вдохом и выдохом: новая технология позволит избежать пересадки трахеи
В России запатентована не имеющая мировых аналогов методика восстановления трахеи после травм и тяжелых ожогов. Хирурги предложили щадящую процедуру, которая может спасти многих пациентов от сложной пересадки. Они придумали не заменять трубку трахеи целиком, а имплантировать лишь фрагменты внутренней слизистой и подслизистой оболочек в тех местах, где они повреждены. Испытания на кроликах уже показали положительные результаты.
Спасти без пересадки
Трахея — важнейший орган, обеспечивающий проходимость воздухоносных путей, он расположен между гортанью и бронхами. Травмы губительны для всего организма и могут привести к мгновенной смерти. Человек может сильно повредить трахею при пожаре в случае ожога верхних дыхательных путей, при химическом отравлении (к примеру, если туда попадет средство для прочистки труб, как в нашумевшей истории с артистом Бари Алибасовым) или после трахеотомии — операции, при которой в горле делают надрез и вставляют в него специальную трубку (проводится в экстренных ситуациях).
Ученые Первого московского медицинского университета им. И.М. Сеченова запатентовали новую методику восстановления трахеи с помощью пластики дефекта эпителия ее стенки. Как пояснил «Известиям» заведующий кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии Сеченовского университета профессор Сергей Дыдыкин, консервативное лечение в случае незначительных дефектов эпителия трахеи проводят, как правило, с помощью эндоскопических методик (через прокол) или медикаментозно (комбинации антибиотиков и стероидов). Тем не менее при обширных повреждениях все перечисленные методы неэффективны, и встает вопрос пересадки органа.
Пациент с трахеостомией при искусственной вентиляции легких
— Со времен скандально известного хирурга Паоло Маккиарини (врач, проводивший сложные вмешательства, после которых пациенты умирали от тяжелых послеоперационных последствий. — «Известия») вопрос восстановления трахеи во всем мире решался одинаково: ученые разрабатывали тканеинженерные аналоги и заселяли их клетками пациента. Однако у этого метода выявился рад недостатков: искусственный орган через некоторое время терял форму и западал, что приводило к смертельным исходам, — рассказал Сергей Дыдыкин.
Новая методика, которая не требует замены трахеи, прошла испытания на кроликах. Суть ее в том, что одномоментно между вдохом и выдохом врачи устанавливают внутрь трахеи стент, прочно фиксирующий специальный матрикс. Заселенный живыми клетками, он крепится изнутри к стенке трахеи в месте дефекта.
Эпителий из пробирки
Одна из главных задач биоинженерии трахеи — разработка методов управления процессом формирования дыхательного эпителия в экспериментальных условиях. В системе in vitro, то есть на искусственной модели трахеи, или in vivo — в трахее лабораторных животных. Задачу в интересах Сеченовского университета решили ученые Курчатовского института, используя в качестве экспериментальной модели лабораторных кроликов. Как сообщил «Известиям» начальник лаборатории биосовместимых матриксов и тканевой инженерии НИЦ «Курчатовский институт» Андрей Пантелеев, учеными института был получен специальный биоразлагаемый полимерный матрикс на основе хитозана, полилактида и желатина. Он способен поддерживать рост клеток-предшественников и их трансформацию в эпителий трахеи.
Как сказано в тексте патента, использование тканеинженерного эпителия трахеи на полимерном матриксе в качестве «заплатки» будет способствовать заживлению поверхностных дефектов трахеи, возникших в результате травмы, хирургического вмешательства или заболевания.
— Наши исследования были посвящены главным образом методу фиксации матрикса на внутренней поверхности трахеи кролика, — отметил ученый. — Но самая главная задача состоит в том, чтобы заставить выращенные в лаборатории клетки дифференцироваться в клетки эпителия на искусственном матриксе. Это сделать непросто, ведь клетки дыхательного эпителия различны по своим функциям: одни из них продуцируют слизь, другие (реснитчатые) способствуют току слизи по поверхности эпителия и таким образом очищают трахею. В этом плане мы добились обнадеживающих результатов.
С практической точки разработка очень перспективна и направлена на решение крайне актуальной проблемы, уверен профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политехнического университета Константин Бразовский.
— С точки зрения фундаментальных исследований получены выдающиеся результаты по выращиванию клеток, способных дифференцироваться в полнофункциональные клетки эпителия. Это очень важное достижение, поскольку именно сложность замещения собственных эпителиальных клеток является фактором, ограничивающим применение этого подхода в клинической практике, — сообщил эксперт.
Как отмечает коллектив разработчиков новой методики, эксперименты показали, что она проста в исполнении и может в дальнейшем быть перенесена в клиническую практику. Однако до этого нужно пройти все стадии доклинических испытаний, что в среднем занимает около трех лет.
