Conţinut
- Motivele pentru un transplant de cap
- Procesul de selectare a destinatarilor donatorilor
- Înainte de operație
- Proces chirurgical
- Dupa operatie
- Suport și coping
O intervenție chirurgicală ulterioară a coloanei vertebrale și o terapie fizică extinsă ar putea recupera în mod ideal atât senzația, cât și funcția motorie. Cu toate acestea, funcții precum respirația și alimentația ar trebui să fie susținute tranzitoriu de un ventilator și un tub de alimentare înainte ca conexiunile dintre creier și corp să fie restabilite în mod adecvat.
Împreună cu incertitudinile cu privire la beneficiile medicale ale unui transplant de cap, există, de asemenea, riscuri asociate cu procedura, inclusiv durerea neuropatică cronică, respingerea corpului donatorului și toxicitatea organelor imunosupresoarelor.
Pe măsură ce metodele chirurgicale au devenit mai rafinate și mai consistente, procedurile precum transplantul de țesuturi și organe, precum și replantarea (reatașarea unei părți ale corpului tăiate) au avut rate de succes relativ ridicate. Cu peste un secol de progrese în transplant, unii pacienți și chirurgi au început să privească transplantul de cap ca o soluție potențială la bolile progresive care devin terminale în timp, dar nu afectează funcția creierului.
S-a înregistrat un succes limitat în procedurile de transplant de cap efectuate la șoareci, câini și maimuțe. Mulți chirurgi au criticat nivelul actual de succes care a fost atins la modelele animale.
Mai mult, comunitatea medicală a pus la îndoială dacă tehnicile sunt dezvoltate suficient pentru a efectua practic sau etic un transplant de cap pe un subiect uman. Eficacitatea utilizării unui corp donator pentru un beneficiar mai degrabă decât pentru transplanturi multiple de organe a fost, de asemenea, contestată. Chirurgii Sergio Canavero și Xiaoping Ren, printre alții, intenționează să încerce primul transplant de cap uman în următorii ani. Care este teoria care susține ambițiile lor?
Motivele pentru un transplant de cap
În general, un transplant de cap ar fi indicat atunci când creierul unei persoane rămâne normal, dar funcția corpului este grav compromisă sau se anticipează că va eșua în moduri care afectează supraviețuirea pe termen lung. Nu ar fi folosit pentru a prelungi viața cuiva atunci când corpul eșuează din procesele naturale de îmbătrânire.
Oamenii tineri pot fi considerați candidați dacă au suferit o leziune acută a măduvei spinării care duce la cvadripareză, de exemplu, sau dacă au o boală degenerativă progresivă care nu afectează creierul. Distrofia musculară duce la o pierdere progresivă a funcției respiratorii și a mobilității la copii și adulți tineri, dar nu afectează creierul. tratamentul suplimentar limitat în etapa respectivă.
Transplantul de cap ar fi utilizat ca tratament de ultimă linie atunci când alte intervenții medicale au eșuat. Ar fi limitat de disponibilitatea donatorilor.
Cine nu este un candidat bun?
Este dificil de anticipat cine poate sau nu un candidat ideal pentru un transplant de cap. Aceste criterii de excludere ar fi dezvoltate odată ce procedura este implementată și riscurile potențiale pentru complicații și eșec sunt mai bine înțelese.
După cum sa menționat, anomaliile care afectează creierul ar fi probabil un criteriu de excludere. Cineva care este supus unui transplant de cap ar trebui să aibă un mare sprijin social, inclusiv asistență medicală continuă și asistență pentru activitățile vieții zilnice, timp de luni, dacă nu de ani. Costurile asociate procedurii în sine ar fi, de asemenea, probabil extinse și, ca o intervenție inițială experimentală, este posibil să nu fie acoperite de asigurarea de sănătate.
Procesul de selectare a destinatarilor donatorilor
Un donator de corp ar fi cineva care a suferit moarte cerebrală, probabil din cauza unei vătămări catastrofale, dar este susținut artificial până când se poate produce transplantul de cap. Acest lucru ar păstra sănătatea și funcția țesuturilor corpului, care altfel ar trebui să fie normale. Donatorul pentru o procedură de transplant de cap ar trebui să corespundă în plus înălțimii și imunotipului destinatarului.
Probabil că intenția de a servi ca donator de corp ar fi trebuit să fie menționată înainte de vătămare. În unele locuri, donarea de organe este implicită, dar legea actuală nu abordează probabil posibilitatea donării de corp.
În prezent, nu există indici formalizați sau sisteme de donații înființate pentru transplantul de cap, deoarece este o procedură încă nedovedită.
Înainte de operație
Ca și în cazul oricărei intervenții chirurgicale și, mai precis, în cazul oricărui transplant de organ, este necesar un proces extins pentru pregătirea destinatarului pentru procedură. Aceasta poate include o evaluare medicală și psihiatrică completă. Trebuie demonstrat că un transplant de cap este atât necesar, cât și sigur și că este probabil ca beneficiarul unei donații corporale să aibă succes pe termen lung.
S-ar putea imagina o evaluare neurologică formală cu imagistică pentru a include o scanare computerizată tomografică (CT) și imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) a creierului, precum și o electroencefalogramă (EEG). O evaluare cardiovasculară a vaselor capului și gâtului poate fi, de asemenea, importantă în cazul angiografiei CT sau a ultrasonografiei care ar putea avea un rol. Evaluări suplimentare efectuate de un specialist în urechi, nas și gât (ORL) și chiar de un dentist pot avea rolul de a depista anomaliile. Chiar și un studiu de somn pentru a căuta apnee obstructivă în somn poate fi important.
Evaluările sistemice ale sănătății pot fi importante, identificând tulburările medicale cronice care pot afecta succesul transplantului. De exemplu, pot fi necesare teste pentru infecții cronice, diabet, disfuncție tiroidiană și alte anomalii. Poate fi important să îi excludeți pe cei care fumează, consumă alcool sau consumă alte droguri ilicite.
Pentru a face un transplant de cap, poate fi important să eliminați complet sistemul imunitar al corpului donator pentru a preveni respingerea. Acest lucru ar putea fi realizat cu radiații și anticorpi, apoi măduva osoasă a destinatarului ar fi utilizată pentru a înlocui sistemul imunitar al donatorului. Obstacolele în acest sens includ menținerea corpului donator în viață fără un sistem imunitar eficient în săptămânile dinaintea transplantului de cap și efecte negative asupra celulelor neuronale care vor fi fuzionate cu cel al primitorului în timpul transplantului.
Proces chirurgical
Nu s-a efectuat încă un transplant de cap unei persoane. Cu toate acestea, chirurgii interesați de efectuarea procedurii au pregătit protocoale de planificare a etapelor unui viitor transplant de cap. Cu toate acestea, au existat multe critici din partea altor experți medicali cu privire la semnificația sau relevanța cercetărilor experimentale citate în protocolul propus pentru transplantul de cap uman, deoarece precedentele chirurgicale stabilite la animale nu sunt întotdeauna aplicabile chirurgiei umane. Multe dintre instrumentele planificate și tehnici, cum ar fi transecția măduvei spinării, fuzogeni chimici (agenți care permit celulelor să fuzioneze împreună) și stimularea măduvei spinării nu au fost încă bine studiate pentru utilizarea lor relevantă în transplantul de cap uman.
În protocolul propus, patru echipe de chirurgi ar lucra împreună la primitor și donator simultan.
Susținerea funcțiilor vitale ale corpului
Pregătirea chirurgicală ar începe cu o traheotomie, inserarea unui tub de ventilație și utilizarea unui ventilator pentru a stabiliza corpul donatorului atunci când conexiunea dintre creier și corp este întreruptă. Oxigenul din sânge, temperatura corpului și tensiunea arterială ar fi monitorizate pe măsură ce intervenția chirurgicală progresează.
Fluxul continuu de sânge către corpul donatorului în timpul transferului este important pentru a menține nivelurile normale de oxigen în țesuturile și organele corpului donatorului. Vasele de sânge majore ar avea tuburi de plastic inserate (această canulare ar crea un șunt). Fluxul de sânge ar fi apoi redirecționat către o mașină de susținere a vieții numită o mașină de oxigenare a membranei extracorporale (ECMO) care furnizează oxigen sângelui și îl circulă independent de inimă și plămâni.
Temperatura țesutului spinal al donatorului ar fi redusă prin introducerea de soluții reci în spațiul de-a lungul peretelui vertebral (epidural) sau între dura mater și membrana arahnoidă a măduvei spinării (subdural).
Pe măsură ce temperatura țesuturilor spinării scade, corpul devine pregătit pentru transplant.
Pregătirea Destinatarului
Între timp, capul destinatarului este anesteziat (iar activitatea creierului este limitată) cu administrarea de barbituric sau propofol. Activitatea creierului este monitorizată prin EEG pe tot parcursul procesului. Destinatarul urmează apoi o pregătire chirurgicală similară cu cea a donatorului.
Fluxul de sânge din cap este deviat către un aparat ECMO pentru al face independent de inimă și plămâni.
Alternativ, întreruperea fluxului sanguin ar putea fi evitată prin derularea fluxului sanguin din arterele carotide și venele jugulare ale capului receptor și ale corpului donatorului. Ambele metode păstrează circulația continuă a sângelui în creier, care este necesară pentru a preveni accidentul vascular cerebral și moartea creierului.
Inducerea hipotermiei în creier este esențială pentru a preveni deteriorarea în timpul procedurii. Temperaturile scăzute ale țesuturilor scad riscul de deteriorare scăzută a oxigenului (anoxie) asupra creierului prin încetinirea ratei sale metabolice. Temperatura creierului poate fi redusă prin răcire biventriculară, răcire intra-arterială sau tehnici conexe. O cască de răcire menține apoi hipotermia creierului.
Substanțe neuroprotectoare suplimentare, cum ar fi perftoranul, hidrogenul sulfurat sau lidocaina, ar putea fi circulate pentru a limita anoxia din creier.
Când capul receptor și măduva spinării donatoare au atins o temperatură suficient de scăzută (hipotermie profundă), începe procesul de transplant.
Trei etape de chirurgie
O intervenție chirurgicală de transplant de cap ar avea potențial trei faze:
Abordare anterioară
Pentru început, zona gâtului primitorului și donatorului ar fi deschisă, expunând mușchii și vasele de sânge ale gâtului și coloanei vertebrale. Mușchii și vasele de sânge ar fi marcate astfel încât să poată fi ulterior conectate între primitor și donator.
Traheea și esofagul ar fi tăiate, în timp ce nervii laringieni ai destinatarului ar fi păstrați intacti.
Abordare posterioară
Destinatarul și donatorul ar fi ambele poziționate astfel încât partea din spate a coloanei vertebrale să poată fi accesată. S-ar face o tăietură pe lungimea coloanei vertebrale superioare, iar corpul vertebrelor țintă și țesutul dur de dedesubt ar fi tăiat pentru a expune măduva spinării.
Anastomoza coloanei vertebrale
Un bisturiu ar fi folosit pentru a tăia măduva spinării. O lungime suplimentară a măduvei spinării ar fi păstrată pentru a permite tăieturile de ajustare pentru a se potrivi cu lungimea și punctele de atașare atât ale destinatarului, cât și ale donatorului. Când capul destinatarului este îndepărtat, sângele va fi golit din cap (exsanguinat). Vasele de sânge ale capului ar fi spălate cu lactatul Ringer, ceea ce va împiedica coagularea sângelui să dăuneze creierului.
Capul și corpul ar fi aliniate și o placă de titan ar fi plasată pe partea din față a zonei gâtului pentru a stabiliza capul și corpul. Principalele vase de sânge ale destinatarului ar fi apoi conectate la sistemul circulator al donatorului și ar începe să primească sânge.
Cei mai adânci mușchi ar fi atașați cu suturi, urmate de esofag, trahee și mușchii externi.
Corpul ar fi apoi întors pentru a finaliza atașarea măduvei spinării. Tăierile de ajustare ar fi făcute pentru a se potrivi cu lungimea dintre receptor și donator, apoi capetele tăiate ale măduvei spinării ar fi topite folosind un adeziv compus din fuzogeni și apoi suturate. Tratamentul cu fusogeni ar permite, în mod ideal, repararea neuronilor deteriorați și creierul pacientului să formeze o conexiune neuronală cu corpul donatorului.
Odată ce măduva spinării este conectată, dura de protecție a coloanei vertebrale ar fi cusută din nou împreună. De asemenea, este posibil ca inserția unui aparat de stimulare a măduvei spinării (SCS) asemănător unui stimulator cardiac în spațiul epidural din spatele coloanei vertebrale să poată fi utilizată pentru a promova recuperarea neuronilor.
Complicații
Cea mai probabilă complicație legată de un transplant de cap ar fi eșecul procedurii de a stabili conexiunile necesare pentru a păstra funcțiile normale ale corpului.
Acest lucru se poate manifesta prin pierderea fluxului sanguin cerebral care duce la ischemie și leziuni cerebrale, accident vascular cerebral sau moarte cerebrală. O pierdere a aportului de oxigen către creier ar putea fi la fel de dăunătoare. Întreruperea barierei hematoencefalice poate duce la infecții sau leziuni ale țesuturilor creierului.
Organismul poate suferi complicații similare, cu pierderea fluxului sanguin sau a oxigenului, cauzând leziuni sau eșecuri ale organelor.
Dacă sistemul nervos nu reușește să se reconecteze, acest lucru poate afecta mișcarea, senzația și funcția organelor (care pot duce la ileus paralitic, vezică neurogenă, intestin neurogen sau alte probleme).
Sistemul imunitar poate respinge organul transplantat, creând efectiv o bătălie distructivă de uzură între cap și corpul nou.
Dupa operatie
Chirurgia ar fi probabil urmată de o monitorizare prelungită în unitatea de terapie intensivă (UCI). Capul, gâtul și coloana vertebrală ar fi stabilizate pentru a maximiza fuziunea măduvei spinării.
Respirația și circulația ar fi mediate prin sistemele de susținere a vieții, iar hrănirea ar trebui să fie furnizată printr-un tub de jejunostomie în timp ce mișcarea se recuperează.
Pe măsură ce recuperarea progresează, kinetoterapia similară cu reabilitarea pentru tetrapllegie ar fi utilizată pentru a promova conexiunile neuronale între creier și noul corp. Restabilirea funcției diafragmei, importantă pentru respirația independentă, ar fi evaluată continuu.
Prognoză
Nu există informații fiabile pentru a prezice cum ar face un om după efectuarea unui transplant de cap. O probabilitate este că imunosupresia pe tot parcursul vieții ar fi necesară pentru a preveni respingerea corpului donatorului. Animalele cărora li s-au efectuat transplanturi de cap fără utilizarea imunosupresiei au supraviețuit pentru perioade limitate de timp, de la câteva ore la cel mult 29 de zile.
Riscurile legate de imunosupresia în transplanturile de organe efectuate în prezent includ un risc moderat crescut de infecție sau cancer.
Imunosupresoare care au fost luate în considerare pentru a preveni respingerea capului sau a corpului donatorului includ:
- Sirolimus
- Tacrolimus
- Ciclosporina A
- Belatacept
- Rapamicina
- Prednison
- Micofenolat de mofetil
O doză mare, utilizarea pe termen lung a imunosupresoarelor ar putea provoca leziuni secundare organelor corpului donatorului, cum ar fi rinichii, în funcție de medicamentele utilizate și de cantitățile necesare pentru a preveni respingerea. Mai multe dintre imunosupresoarele enumerate nu au toxicitate cunoscută, dar vor trebui testate pentru efectele lor atunci când sunt utilizate în combinație pentru transplantul de cap.
Suport și coping
Consilierea psihologică ar fi probabil benefică în timp ce se adaptează la un corp nou, se confruntă cu efectele secundare ale intervenției chirurgicale și cu modificările majore ale stilului de viață. Făcând față rezultatelor nefavorabile (de exemplu, probleme de recuperare a senzației, mobilității sau funcției intestinului și a vezicii urinare) ar putea, de asemenea, să pună obstacole psihosociale.
Un cuvânt de la Verywell
Este puțin probabil ca un transplant de cap să poată fi efectuat la om în viitorul apropiat. Cu toate acestea, explorarea teoretică a subiectului, inclusiv considerațiile etice și tehnice, poate fi un exercițiu interesant. Aceste experimente de gândire ne pregătesc pentru o realitate care ar putea fi în cele din urmă posibilă pe măsură ce știința medicală avansează.