Наиболее разработанная экспериментальная модель трансплантации головного мозга собаки заключается в его изоляции из черепной коробки и подсадке в предварительно подготовленный подкожный карман на шее собаки–реципиента.
Операция проводится в условиях охлаждения животного до плюс 28–29° по Цельсию. Широко вскрывается черепная коробка, пересекается спинной мозг, извлекается и фиксируется на специальные приспособления головной мозг. Центральный конец общей сонной артерии реципиента соединяется V-образной канюлей (трубкой) с сонными артериями трансплантата, а другая канюля соединяется с сердечным концом яремной вены нового «хозяина». Чтобы предотвратить тромбообразование и закупорку сосуда, на протяжении всего эксперимента вводятся лекарства, предотвращающие свертывание крови. Функциональное состояние головного мозга оценивается по записи его биотоков, а также содержанию кислорода и углекислого газа в крови. Для этого используются специальные катетеры, соединенные с артериальной и венозной системой трансплантата.
«Быть или не быть?»
Наличие обмена веществ — главное свидетельство жизни. Мозг «дышит» — поглощает кислород и выделяет углекислоту, регистрирующая аппаратура определяет биотоки. Значит, изолированный мозг проявляет некоторые физиологические функции, свойственные мозгу, находящемуся в обычных для него условиях, то есть «живет».
Но осуществляет ли изолированный мозг свою главную функцию, то есть «мыслит» ли он и существует ли в нем сознание? Видимо, нет. Для того, чтобы изолированный мозг сохранил мыслительные способности, необходимо иметь соответствующий приток к нему бесчисленных нервных импульсов от органов чувств, мышц, внутренних органов. Но такого рода имитаций импульсов в эксперименте Р. Уайта не было создано. Следовательно, говорить о полноценной жизни изолированного мозга пока еще нельзя.
Теперь попытаемся ответить на другой вопрос: если удалось создать искусственные условия для биологической жизни изолированного мозга, то, может быть, возможна и пересадка его от одного индивидуума к другому (животному, человеку)?
Технически при современном уровне хирургии такая операция вполне осуществима. Но сразу же встает проблема реиннерации, то есть восстановления проводящих путей в центральной нервной системе. Головной мозг связан с периферией тела огромным количеством нервных проводников, которые проходят через спинной мозг. А из экспериментального и клинического опыта известно, что пересеченные нервные волокна головного и спинного мозга в дальнейшем не регенерируют, то есть не восстанавливаются. Это — серьезное препятствие на пути пересадки мозга. Даже пересадка головного мозга вместе со спинным вряд ли приведет к положительным результатам. Восстановление проводимости нервных волокон после пересечения корешков спинного мозга едва ли возможно (я не говорю о больших технических трудностях: их во много раз больше, чем при других операциях, производимых в эксперименте и клинике). Следовательно, при пересадке одного головного мозга или вместе со спинным мозгом необходимо прежде всего преодолеть «регенерационный барьер».
Вживление пересаженного мозга и восстановление его связей с периферией — органами и тканями — жизненно необходимы, ибо он должен управлять функциями органов и тканей «чужого» тела и получать от них необходимую информацию. Конечно, когда мы научимся подчинять себе регенерационный процесс, восстанавливать проводящие пути в центральной нервной системе, тогда проблема пересадки мозга может быть решена.
Само собой разумеется, что одновременно должна быть решена и проблема тканевой несовместимости, которая, по–видимому, в этих операциях будет иметь свои специфические особенности, отличные от преодоления тканевого барьера при пересадке внутренних органов.
Итак, при пересадке мозга от одного индивидуума другому встают трудные проблемы — регенерации нервной ткани, иммунобиологической (защитной) реакции организма и техники проведения такого рода операций, особенно, когда речь пойдет о пересадке головного мозга вместе со спинным.
Будут ли опыты С. С. Брюхоненко, В. П. Демихова, Р. Уайта иметь когда–нибудь практическое значение, найдут ли они применение в клинике, пока сказать трудно. Хотя, надо заметить, некоторые ученые не видят в этом ничего непреодолимого.
ЗАГЛЯДЫВАЯ В ЗАВТРАШНИЙ ДЕНЬ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ
Повышению эффективности научных исследований, рациональному распределению материально–технических средств, целесообразному использованию научных кадров способствует, как известно, прогнозирование. Основной целью его в области медицинской науки и здравоохранения является определение наиболее вероятных путей решения важнейших проблем, научно обоснованное предвидение их развития в будущем, установление оптимальных сроков выполнения крупных комплексных задач, необходимых материальных и трудовых затрат и возможностей практического применения результатов исследования.
О разработке долгосрочных прогнозов развития важнейших направлений медицинской науки говорится в постановлении Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему улучшению здравоохранения и развитию медицинской науки в стране» (1968 г.). Наряду с научно обоснованными прогнозами по проблемам вирусологии, злокачественных новообразований, сердечно–сосудистых нарушений, питания здорового и больного человека, генетики наследственных заболеваний важная роль отводится проблеме трансплантации органов и тканей.
Дальнейшее развитие медицинской науки и практического здравоохранения определено «Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981 —1985 годы и на период до 1990 года», утвержденными XXVI съездом партии.
Каков же завтрашний день трансплантологии?
Несомненно, будущее этой науки уже отражено в ее настоящем: совершившиеся открытия, выдвинутые гипотезы, теории, первые шаги в клинической практике— все это реальные предпосылки для перехода от ее становления к бурному развитию и совершенствованию. Иными словами, трансплантация из чисто научной академической проблемы преврашается в проблему практического здравоохранения. Этим определяется дальнейшее развитие ее как науки.
Несмотря на то что прогнозирование по трансплантации затруднено большим числом мнений, часто противоречивых, ясно одно: наука, развивающаяся на стыке таких разделов медицины, как общая иммунология, медицинская генетика, вирусология, онкология, явится основной платформой для успешного решения многих важных теоретических и практических задач общебиологического характера.
Например, ряд проблем онкологии тесно переплетается с трансплантацией. Очевидно, что параллельное изучение процессов метаболизма в пересаженных тканях и опухолях поможет познать природу трансплантационных и опухолевых антигенов. Как только будет раскрыт секрет причин злокачественных заболеваний, будет решена и проблема генетических основ тканевой несовместимости. Возможно, факты, полученные при исследовании реакции тканевой несовместимости, помогут проникнуть в тайны злокачественных образований.
Опираясь на существующие гипотезы и научные данные, можно с уверенностью сказать, что трансплантология окажет ощутимое влияние на исследование аутоиммунных процессов, заболеваний нервной системы, например рассеянного склероза, одним из этиологических факторов которого предполагается аутоиммунная реакция.
Развитие трансплантации прольет также свет на возникновение гемолитической желтухи новорожденных и других видов патологии, обусловленных несовместимостью по определенным факторам между плодом и матерью. По мнению некоторых крупных ученых, мост, перекинутый между исследованиями аутоиммунных процессов и пересадкой, — мост будущего.
Основной характерной чертой трансплантации завтрашнего дня явится комплексность исследований. Уже сейчас рассчитывать на успех в том или ином разделе науки одному ученому, без содружества, невозможно.