Wie wir gelernt haben zu halten die Organe am Leben außerhalb des Körpers: Eine schreckliche Geschichte

Die Organtransplantation ist eine der Erfolgsgeschichten der modernen Medizin. Um 139,000 Transplantationen werden jährlich durchgeführt auf der ganzen Welt. Eine der jüngsten Erfolgsgeschichten ist eine Doppel-Lungen-Transplantation für Patienten mit COVID-19, die Krankheit, die durch den Corona-Virus in China.

Erfolgreiche Organspende ist ein relativ neues Phänomen, immer nur Jahrzehnte alt. Die erste erfolgreiche Nierentransplantation durchgeführt wurde, von einer Gruppe von Chirurgen unter der Leitung von Dr. Joseph Murray in Boston im Jahre 1954 zwischen der identisch Herrick Zwillinge—der Empfänger lebte noch acht Jahre.

Aber die Geschichte, nicht wirklich beginnen dort. Als ein Konzept, transplantation von teilen des Körpers gesehen werden kann schon ab dem Dritten Jahrhundert, mit der Arabische ärzte Cosmos und Damien dargestellt, in der mehrere berühmte Gemälde „erfolgreich“ zu verpflanzen, ein ganzes Bein.

Aber um für die Transplantation medizinisch tragfähige, Wissenschaftler mussten erst herausfinden, wie Sie zu bewahren. Zu dieser Zeit war es unbekannt, dass ohne ein Mittel zur Erhaltung einer Orgel, wenn aus dem Körper entfernt, der Zustand verschlechterte sich rapide.

Und so ist die Wissenschaft der organkonservierung ist grundlegend für den heutigen Erfolg. Dieser hat seinen Ursprung im späten 18ten Jahrhundert, zur Zeit der französischen Revolution, als Wissenschaftler versucht zu ermitteln, die Teile des Gehirns und des Körpers, die wesentlich waren für die Aufrechterhaltung von Leben.

Julien-Jean Cesar le Gallois, ein französischer Physiologe, geboren im Jahre 1770, führten eine Reihe von Experimenten, in denen er injizierte Blut zurück in abgetrennten Köpfen, Gliedmaßen und Organe, um zu sehen, ob Sie konnte wiederbelebt werden. Seine Arbeit folgte im Jahre 1887 von Jean-Baptiste Vincent Laborde ‚ s grausamen Versuch zur Wiederbelebung der Kopf eines Gefangenen durch das Fallbeil hingerichtet mit frischem Blut. Unnötig zu sagen, dies war nicht erfolgreich. In seinem zweiten Versuch, er behauptete, er habe gehalten, der Kopf lebendig für eine volle minute, wenn auch—wenig überraschend—der Gefangene nie wieder zu Bewusstsein nach der Ausführung.

Grausige, wie diese frühen Experimente waren, Sie legten den Grundstein für unser Verständnis von der Rolle der einzelnen Organe und der Idee zu halten, Sie „Leben“ in isolation von Wiederherstellung der Durchblutung.

Staying alive

Im 20sten Jahrhundert, die Französisch Chirurg und Biologe Alexis Carrel weiter Fortgeschritten die Wissenschaft der organ-Konservierung. Viel seiner Arbeit konzentriert sich auf halten Gewebe und Organe am Leben außerhalb des Körpers, aber er war eine umstrittene Figur, zu glauben, dass es möglich war zu wählen, elite-Personen und machen Sie unsterblich.

In den frühen 1900er Jahren, zusammen mit der berühmten amerikanischen Flieger und Ingenieur Charles Lindbergh, gestaltete er die perfusion pump: ein Gerät aus einer Reihe von Glas-Kammern, die in der Lage war, zu bewahren Organe bei normalen und niedrigen Temperaturen. Durch die Verwendung dieses Gerät zu Pumpen warmes Blut serum durch Organe—“perfusing“—Sie waren in der Lage, Sie zu halten, Sie „Leben“ außerhalb des Körpers für Stunden zu einer Zeit.

Carrel in Ungnade gefallen ist, in die Zeit des zweiten Weltkriegs und seine Arbeit jäh gestoppt. Doch seine Forschung war die Grundlage für das design und die Entwicklung moderner konservierungsverfahren und die Ausrüstung für die kardiopulmonale bypass-Operationen.

Vor der Entwicklung moderner konservierungsverfahren, op-teams in den frühen 1960er Jahren Reisen würde, mit der Empfänger für den Spender Krankenhaus, um sicherzustellen, dass die Zeit zwischen Organentnahme vom Spender und der implantation wurde auf ein minimum reduziert. Dies bedeutete, dass die Fähigkeit zur Erhaltung eines Organs außerhalb des Körpers wäre bahnbrechend, aktivieren Gründung der erfolgreiche Transplantation Programme von lebenden und Verstorbenen Spendern.

In den späten 1960er Jahren amerikanischen Chirurgen Folkert Belzer war der erste, eine Maschine zu entwickeln, die erlaubt, die Organe werden durchblutet bei niedrigen Temperaturen. Er war in der Lage zu halten, Hund Nieren lebensfähig für bis zu drei Tage mit einem plasma-basierten Lösung. Belzer entwickelten ein tragbares system zum transport von Organen, aber die Maschine war mühsam und schwer, erfordern ein speziell angepasstes van, ausgestattet mit einer Hebebühne. Der Erfolg der Organtransplantation wuchs, wurde klar, dass einfachere Methoden benötigt wurden.

Trotz Carrel früheren arbeiten auf warme perfusion, der Schwerpunkt war zu der Zeit noch fest auf Erhaltung bei niedrigen Temperaturen. Organe erhalten werden konnten, länger bei solchen Temperaturen, bietet ein Fenster, in dem die den transport des Organs vom Spender zum Empfänger entfernt. Der Australische Chirurg Geoffrey Collins war der erste, der die Einführung der Technik der Verpackung Organen in Eis – statische Kühllagerung benötigen nur eine Erhaltung-Lösung entwickelt, um zu verhindern, dass zelluläre Schäden und eine Eis-box. Organe erhalten werden konnten auf diese Weise bis zu 24 Stunden.

Dann in den 1980er Jahren, der englische Chirurg Neville Jamieson, zusammen mit dem amerikanischen Wissenschaftler James Southard und Belzer, entwickelt eine Erhaltung medium namens der University of Wisconsin-Lösung entwickelt, um pflegen Sie die Orgel bei einer niedrigen Temperatur. Damit bleibt der gold-standard-Lösung in der Transplantationsmedizin eingesetzt heute.

Eine helle Zukunft

Im Laufe der letzten 60 Jahre, transplantation erheblich verändert hat. Neue chirurgische Techniken wurden verabschiedet, um die Zahl der lebendspender-Transplantationen. Einer der erfolgreichsten Aspekte hat seit der Einführung im Jahr 1995 der Schlüsselloch-Chirurgie für eine lebendnierenspende durch Lloyd Ratner an der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore. Traditionell wurde die operation durchgeführt, indem ein großer Einschnitt in den Patienten von der Seite, die dauerte viele Wochen, um von zu erholen. Heutzutage sind die Patienten Häufig entladen von zwei Tagen nach der Spende.

Der Weg, den wir bewahren Organe verändert sich auch, getrieben durch die Notwendigkeit zur Verringerung der Transplantations-Wartelisten und zu verbessern, die Qualität der verfügbaren Organe. Der Rückgriff auf die Theorien von le Gallois und Carrel in den letzten 15 Jahren gab es erneutes Interesse in warmen Erhaltung Techniken. Die Aufrechterhaltung der Zirkulation bei normalen oder nahezu normalen Körpertemperatur nach der Orgel wurde aus dem Spender entfernt, mit speziell angepassten Maschinen ist immer gängige Praxis in einer Reihe von Transplantationszentren auf der ganzen Welt.

Organe werden durchblutet, die mit Blut-basierten Lösungen und mit Ergänzungen und Nährstoffe zur Unterstützung des Stoffwechsels. Dies wurde besonders vorteilhaft, so dass die Funktion bewertet werden, um zu bestimmen, die EIGNUNG für eine transplantation. Organe werden routinemäßig gewartet auf diese Weise für eine Anzahl von Stunden. Bemerkenswert ist, dass in den vergangenen Monaten—Januar bis 2020 – Wissenschaftler gelungen, Lebern für sieben Tage mit warmen perfusion.