Владимир Кованов - Эксперимент в хирургии
В последние годы довольно четко показаны обязанности различных лимфоцитов. Во-первых, установлено, что в любой стадии защитных реакций организма происходит взаимодействие, или кооперация, клеток - макрофага (фагоцита) с лимфоцитами. Малые лимфоциты по своей функции различаются на Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты, в свою очередь, делятся на три подгруппы: Т-помощники, помогающие макрофагу и В-клетке узнавать «чужой» антиген и запускать защитные реакции; Т-эффекторы, или сенсибилированные лимфоциты, их еще называют Т-убийцы (узнав «чужие» антигены, они несут к ним на своих мембранах специфические антиструктуры и вызывают гибель «чужих» клеток), и, наконец, Т-супрессоры - клетки, регулирующие выработку количества Т-эффекторов и В-лимфоцитов.
В-лимфоциты - тоже очень важные клетки, так как являются прародителями плазматических клеток, вырабатывающих различные виды специфических белков различного молекулярного веса - гамма-глобулинов, которые называются антителами.
Удалось выяснить, как одна клетка общается с другой и принимает от нее информацию. Оказывается, лимфоидные клетки, так же как и клетки нервной системы, выделяют особые растворимые вещества, специфичные для каждой реакции организма: усиления продукции В-клеток или Т-эффекторов или, наоборот, увеличения числа Т-супрессоров. Эти вещества называются лимфокинами, или медиаторами иммунного ответа.
Таким образом, мы сейчас располагаем новым представлением о взаимодействии различных клеток при защитных реакциях организма, и все же до сих пор остается ряд «белых пятен» в учении об иммуногенезе.
Одна из загадок: как лимфоидные образования распознают чужеродные вещества? Предполагается, что в этом значительную роль играют фагоциты - они первыми вступают в контакт с чужеродным антигеном, захватывают и «переваривают» его. Затем, как утверждают некоторые исследователи, происходит контакт фагоцитов с лимфоцитами, количество которых начинает значительно увеличиваться. Они также устремляются к месту, где «окопался» чужой антиген. На помощь приведенному в действие защитному «гарнизону» организма приходят плазматические клетки. Они поставляют «боеприпасы»- специфические, пристрастные к чуждому антигену белки - антитела. Кроме того, некоторые другие системы организма вырабатывают особые вещества, которые благоприятствуют лучшему взаимодействию собственных лимфоцитов и антител с чуждыми антигенами и таким образом способствуют быстрейшему их обезвреживанию и выведению.
Теперь мы можем в общих чертах представить себе, что происходит после гомотрансплантации органа и ткани.
Трансплантат не совпадает по своим антигенам с тканями воспринимающего организма. Его антигены вызывают «огонь на себя», то есть ускоряют мобилизацию иммунокомпетентной защитной системы реципиента. Сначала трансплантат атакует лейкоциты, они поступают в него из крови. Вскоре к ним присоединяются лимфоциты и плазматические клетки, число которых резко увеличивается. Уже через пять-шесть дней трансплантат как бы «нафарширован» всеми этими образованиями, а миллионы и миллионы защитных клеток располагаются еще и вокруг, образуя мощный «оборонительный вал». Некоторые исследователи утверждают, что во взаимодействии лимфоцитов с чужеродными клетками участвуют и антитела, вырабатываемые плазматическими клетками. Но участие антител еще недостаточно изучено. Ведь иногда они, к нашему удивлению, оказывают противоположное действие, усиливая рост и жизнедеятельность пересаженного трансплантата.
Итак, «нафаршированный» защитными клетками трансплантат гибнет. Но куда же девается его масса? Ее убивают «мусорщики» - фагоциты. Мы видим сложную и слаженную систему взаимодействия разных сил: одни вызывают гибель трансплантата, другие убирают его погибшие части, третьи участвуют в замещении возникшего дефекта соединительной тканью.
Эта ответная иммунологическая реакция сама по себе ценна, так как защищает организм от проникновения извне любых чуждых для него инородных тел белкового происхождения, в том числе болезнетворных микроорганизмов, возбудителей всякого рода инфекций. Но, к сожалению, организм в одинаковой мере мобилизует свои силы как против микробов, вызывающих болезнь, так и против пересаженных тканей и органов.
Однако из этого общего правила бывают исключения. Встречаются люди, антигенное (белковое) строение и состав тканей которых совершенно одинаковы. Это близнецы, развившиеся из однояйцевой клетки. Между их тканями нет антагонизма, и поэтому близнецы - идеальный объект для пересадок. В разных странах мира произведено свыше тысячи пересадок почек между однояйцевыми близнецами. Некоторые из них живут с единственной новой почкой уже более десяти лет. Конечно, нуждаются в пересадке органов и тканей, увы, не одни только однояйцевые близнецы. Но эти операции помогают ученым прокладывать трудные пути для преодоления несовместимости тканей.
Каковы же они - пути и тропинки, которые ученые прокладывают в обход тканевого барьера?
Первыми хитроумно «обманули» иммунокомпетентную систему организма чехословацкий ученый М. Гашек и английский иммунолог П. Медавар. Они вводили эмбриону животного клетки костного мозга, селезенки и форменных элементов крови, взятых от другого животного- донора, а затем пересаживали от него же выросшему животному участок кожи. Оказалось, что способность организма реагировать на чужие антигены формируется главным образом к концу эмбрионального периода развития. В это время и в первые дни после рождения (постэмбриональный период) организм еще способен воспринять чужеродный белок тканей и закрепить его в своей «памяти». В последующем, во «взрослом» состоянии, такой организм уже без конфликта воспримет ткани донора, от которого ему были ранее введены антигены. Подобное состояние «терпимости» к чужому белку получило название толерантности.
Ученик М. Гашека - С. Пуза, сотрудничавший с нашей лабораторией, предложил создать такую же «терпимость» к донорским клеткам путем полной замены крови у новорожденного щенка.
На разработку этого метода его натолкнули исследования советских ученых. Еще в 30-е годы два врача, работавшие в Средней Азии - О. Глозман и А. Касаткина, задумались над тем, как спасти людей, получивших большие дозы ядовитых веществ, например, при укусе змеи. Различные виды медикаментозного лечения помогали мало, так как отравляющие вещества, находясь в крови, вместе с ней разносятся по всему организму. Следовательно, удалить их можно только с кровью. В связи с этим был предложен метод тотального (полного) замещения крови, который заключался в том, что кровь больного медленно выпускали через артерию и одновременно в вену нагнеталась в том же количестве кровь донора.
В результате замещения крови собственная кровь больного полностью удалялась из организма. Таким образом, удавалось спасти практически обреченного человека. В настоящее время этот метод стал широко использоваться в акушерско-гинекологической практике. Детям, родившимся с признаками такого грозного заболевания, как гемолитическая желтуха, срочно производят обменное переливание крови, исходя из тех же соображений, которые высказывали Глозман и Касаткина по поводу отравления змеиным ядом.
Казалось бы, данный пример прямого отношения к трансплантации органов не имеет, но так ли это? Ведь если можно полностью заменить кровь реципиента, то можно ожидать, что и орган, взятый от того же донора, что и кровь, будет длительное время функционировать в организме нового хозяина, имеющего тот же состав крови. Однако поставленные в лаборатории по пересадке органов и тканей эксперименты разочаровали исследователей: после тотального замещения крови в организме все же вырабатывались антитела в ответ на введение чужеродного органа, и трансплантат довольно быстро погибал.
Вновь начались эксперименты в нашей лаборатории, душой и инициатором которых стал чехословацкий ученый С. Пуза. Исследователи исходили из того, что в самом раннем периоде жизни организм еще не представляет собой хорошо налаженного «механизма», способного отвечать на внедрение чужеродных белков защитной реакцией, характерной для взрослого. Вводимая кровь, считали они, может усваиваться как своя собственная, со всеми ее антигенными свойствами. Однако оказалось, что период, в течение которого организм способен адаптироваться к чужеродным белкам, длится очень короткое время - всего четыре-пять дней!
Был поставлен эксперимент на собаках. Производилась почти ювелирная операция на сосудах щенят двух-четырех дней от рождения. Бедренные сосуды - артерия и вена - у новорожденных щенят очень тонкие (примерно диаметр волоса). В них вставляли иголочки. Через артерию кровь выпускали в градуированный сосуд, одновременно с этим через вену нагнетали кровь будущего донора. Приходилось внимательно следить за соответствием объемов вводимой и удаляемой крови - они должны быть на протяжении всего эксперимента одинаковыми. Чтобы быть полностью уверенными в том, что вся кровь щенка заменена новой, обменное переливание осуществляли три раза. После этого терпеливо ждали несколько месяцев, пока щенки подрастут. Орган для пересадки брался от животного, кровь которого переливали щенку.
