Текст книги "Популярная история медицины"

В качестве хирургического метода трансплантация известна еще с древности, но успешная пересадка внутренних органов долгое время оставалась прерогативой писателей-фантастов. В конце XX века реальность этой сферы медицины уже не вызывала сомнения: в мире ежегодно производилось около 40 тысяч операций по замене конечностей, сердца, почек, печени, поджелудочной железы, кишечника, желудка. Основоположником современной трансплантологии можно назвать человека, впервые преступившего законы природы. Французский хирург и патофизиолог Алексис Каррель (1873 – 1944 годы) разработал технику выращивания культуры ткани; предложил медицине сосудистый шов, оставив множество трудов по пересадке органов.

Трансплантация трупной почки впервые была осуществлена в 1934 году русским хирургом Юрием Юрьевичем Вороным (1895 – 1961 годы). Больная скончалась, а медик продолжал искания до конца своей жизни, не сумев, однако, достичь положительного результата. Исследования предшественника логично завершились в 1965 году, когда академик Борис Васильевич Петровский удачно пересадил почку от матери к дочери. Знаменитый хирург, министр здравоохранения СССР, автор трудов по оперативному лечению рака пищевода, Петровский вывел российскую трансплантацию из стадии опытов, сделав ее направлением клинической медицины. Удачные операции Петровского помогли разрешить проблему отторжения пересаженных органов. Риск осложнений сводится к минимуму при внедрении родственных ему органов или тканей (аутотрансплантация). В этом случае иммунная система не «атакует» постороннее тело, что неизбежно при пересадке чужого органа.

В 1960-х годах в Эквадоре предпринималась попытка трансплантировать кисть руки. К немалому огорчению всех участников операции произошло отторжение чужеродного органа, и кисть пришлось ампутировать. Первый в медицине случай удачной трансплантации человеку донорской конечности имел место в 1998 году. Французский хирург Жан-Мишель Дубернард и австралиец Ерл Оуэн успешно «пришили» донорскую руку пожилому гражданину Новой Зеландии. Послеоперационный период не принес неожиданностей, и спустя несколько месяцев после трансплантации радостный новозеландец уже плавал в бассейне. Положительный опыт повторился 13 января 2000 года, когда французские хирурги трансплантировали своему соотечественнику обе руки.

Отцом отечественной трансплантологии заслуженно считается биолог Владимир Петрович Демихов (1916 – 1998 годы), создатель первой модели искусственного сердца. Начав опытные трансплантации жизненно важных органов почти более 50 лет назад, доктор пришил к шее взрослой собаки голову щенка. Самое удивительное, что пес прожил несколько суток, все это время бегая по лаборатории; хорошо ел, лаял и вилял хвостом. Своеобразно повторяя роман Булгакова, в 1946 году профессор Демихов сделал операцию по пересадке легких собаке. В застойные годы исследовательская работа по трансплантации не прекращалась, но эксперименты проводились нелегально. Коммунистическая идеология не признавала пересадку органов явлением, достойным советской медицины. Только в конце 1970-х годов операции стали проводиться открыто и в условиях финансирования. Российские ученые, рискнувшие заняться трансплантацией, испытывали трудности более значительные, чем их зарубежные коллеги.

Помимо чисто технических проблем, россияне столкнулись с нехваткой донорских органов, несовершенством медицинского оборудования, отсутствием юридической основы. О медленном развитии этой перспективной сферы медицины можно судить по малочисленности специальных клиник. В то время как в Америке пересадку органов производят в сотнях больниц, в России их только две. В настоящее время научная деятельность в этой области ведется в рамках Московского института трансплантологии и искусственных органов.

В экспериментальной и практической медицине одинаково успешно применяют различные виды операций. Пересадка трупных органов называется аллотрансплантацией. Будучи наиболее приемлемым вариантом, такой вид пересадки связан с большими юридическими проблемами. Например, в США более 15 лет действует закон, по которому органы умерших считаются федеральной собственностью. Они не подлежат компенсации, а родственникам тех, кто завещал части своего тела медицине, выплачивается по 300 долларов за каждый орган. США является одной из немногих стран, где общество лояльно относится к этической стороне трансплантации. Мировая очередь на замену какого-либо органа составляет примерно 180 тысяч человек. По статистике середины 1990-х годов, только в Америке 30 тысяч человек нуждались в пересадке печени, но лишь 3,5 тысячи трупов сочлись пригодными для дальнейшего использования.

В условиях острого дефицита донорских органов перспективными считаются разработки по ксенотрансплантации – пересадке органа животного. В начале 1960-х годов американский хирург Кейт Реемтсма пересадил почки шимпанзе человеку. Эксперимент продолжил хирург из Калифорнийского университета Леонард Бэйли, в 1984 году имплантировавший сердце бабуина юной пациентке. Девочка умерла на 20-й день после операции, но опыт признали удачным. Через 8 лет в клиническом центре Питтсбурга печень бабуина была пересажена взрослому человеку, и больной прожил 70 дней. Инфицированный ВИЧ с пересаженным костным мозгом того же бабуина прожил 2 года. Как выяснилось позже, на роль доноров прекрасно подходят свиньи. Первые результаты ксенотрансплантации органов обычной домашней свиньи весьма удивили ученый мир: пересадка ее сердечных клапанов, спасает жизнь человеку с больным сердцем.

«Святой отец, не кажется ли вам, что человеческий мозг является вместилищем души?», – спросил однажды Папу Римского Иоанна II американский нейрохирург Роберт Уайт. Святой отец не дал ответа на столь дерзкий вопрос, а знаменитый медик утвердился во мнении, что занимается… пересадкой душ. Начиная с 1960-х годов профессор Кливлендского университета пытался совершить так называемую тотальную трансплантацию тела, то есть мечтал пересадить голову одного живого существа другому. Первые эксперименты проходили на обезьянах, затем на трупах, и уже много лет престарелый хирург пытается осуществить пересадку головы живого человека.

Эксперименты Уайта только на первый взгляд могут показаться жуткой мистикой. Будучи серьезным ученым, доктор уверен в жизненной необходимости подобных операций. Искренне желая помочь людям, обладающим здоровым рассудком, но погибающим из-за внутренних болезней, он готов «приставить к здоровой голове новое тело, предоставив им шанс прожить хоть… несколько десятков лет!». Единственным неудобством для пациентов Уайта станет вынужденная обездвиженность, как получилось с его знаменитыми обезьянами. Животные, которым профессор поменял головы, выжили, но не смогли двигаться вследствие пересечения нервных путей.

Если в мире еще нет человека с пересаженной головой, то эта несправедливость может быть вскоре исправлена благодаря энтузиазму профессора Уайта. Более того, нашлось немало людей, готовых стать объектом его научной деятельности. Одним из потенциальных пациентов является английский физик Стивен Уильям Хокинг (род. 1942). В результате рассеянного склероза ученого парализовало много лет назад, и его жизнь, вероятно, подходит к концу, хотя мозг функционирует без каких-либо отклонений. По мнению Уайта, молодое тело способно замедлить процесс старения мозга, в частности предотвратить потерю памяти или глухоту. Бесспорно, что мозг не может обновиться полностью, но улучшение общего состояния организма непременно повлияет на его функции. Прямая зависимость между работой мозга и состоянием печени известна еще со времен В. Де-михова.

Роберт Уайт не скрывает технологию процесса: «Для того чтобы пересадить голову от тела Х к телу Y, необходимо сначала сделать надрезы на обеих шеях, рассечь мышцы, кровеносные сосуды и нервы так, чтобы нетронутыми остались только спинной мозг, сонная артерия и яремная вена. Затем надо постепенно обломить все позвонки, чтобы спинной мозг остался в твердой мозговой оболочке. Только после этого с помощью гибких катетеров соединяется кровообращение в голове Х и теле Y. Наконец, посредством рассечения спинного мозга голова Х отделяется от „никчемного“ родного тела, а от тела Y точно так же отделяется „никчемная“ голова. Рана на шее сшивается, и хирурги празднуют очередную победу над смертью». По этой методике производились операции на обезьянах, а вскоре предполагается проводить испытания на людях. Отрицательным моментом тотальной трансплантации тела является тот факт, что из двух человек можно «сделать» только одного. В то же время успокаивает конечный результат: получившийся объект обещает быть вполне трудоспособным.

Трудности с донорскими органами поставили перед учеными задачу создания искусственных органов. Новое направление в трансплантации оформилось в самостоятельную сферу примерно в 1985 году, получив название биоинженеринг или, в русском варианте, конструирование тканей. Родоначальниками новой области науки считаются американские биологи, братья Джозеф и Чарльз Ваканти, пересадившие человеческое ухо на спину лабораторной мыши. Новаторство XX века остановилось на достижениях по созданию искусственной кожи и хрящевой ткани, образцы которых прошли клинические испытания в центрах трансплантации всего мира. Однако биоконструкторы настроены весьма оптимистично. В эйфории от первых серьезных успехов они уверяли человечество в том что в середине нового столетия появятся фабрики по выращиванию любых органов, а в аптеках будут продаваться искусственные сердца, почки, носы и уши.

Все же будущее оказалось не столь оптимистично, хотя на сегодняшний день ученым удалось получить около 200 типов тканей. Методика биоинженеринга предусматривает использование клеточного материала, взятого из органов животного или человека. Каркас из тонких полимерных нитей повторяет форму нужного органа и его пористую структуру. После растворения полимерной арматуры размножившиеся клетки сохраняют заданную форму. Затем искусственный орган проверяется на жизнеспособность имплантацией (от лат. in plantatio – «сажаю внутрь») в живой организм.

Подобно любой новой отрасли знаний, биоинженерии пришлось испытать противодействие противников, утверждавших неэтичность замены живых органов искусственными. Кроме того, духовенство увидело в этом путь к бессмертию, что противоречит религиозным законам. Более убедительным доводом являлись предубеждения относительно использования человеческих эмбрионов. Как известно, в католическом мире существует запрет на аборты, в связи с чем употребление такого материала вначале не представлялось возможным. Протестантская Англия решила сложный вопрос в пользу здоровья человека. Общественность США и Германии, напротив, посчитала опыты с эмбрионами бесчеловечными и потребовала от правительства приостановки финансирования программы на неопределенный срок.

Одним из самых значительных открытий в области трансплантации органов стало конструирование хрящевой ткани. Ее способность к активному восстановлению представляла огромный успех науки, поскольку поврежденная суставная ткань в организме не регенерирует. Традиционные операции по поводу повреждений суставного хряща только на короткое время облегчали боль и улучшали движения в суставе. Ранее медики вводили хрящевые клетки в поврежденные суставы, предоставляя регенерацию природе. Процедура приживания стала намного надежней с выращиванием хрящей из донорских клеток. Последующее конструирование нужного органа и имплантация уже не представляли трудностей, так как костная ткань не содержит кровеносных сосудов. Кожные имплантанты принято создавать из клеток крайней плоти и применять в лечении ожогов, пулевых ранений, врожденных повреждений кожи, а также для ликвидации послеоперационных шрамов и татуировок.

Оригинальная методика в борьбе с облысением разработана сотрудниками университета Дурхама. Группа ученых под руководством К. Джахода пересаживала фолликулы пациента с более волосистых частей головы на лысеющие места (с затылка на темя и основание лба). В отсутствие добровольцев профессор Джаход экспериментировал на себе. Сняв часть волосистой кожи со своей головы, он очистил волосяную луковицу от оболочки и трансплантировал ее на внутреннюю сторону предплечья ассистентки А. Рейнолдз. Через месяц на руке девушки выросли волосы, идентичные волосам Джахода. Самое удивительное, что пересаженные ткани прижились. В предыдущих опытах фолликулы донора отвергались организмом как инородное тело. После работы с А. Рейнолдз ученые убедились, что отчуждение можно предотвратить, пересаживая фолликулу не целиком, а частично. Дальнейшие опыты позволили убедиться в правильно избранном направлении: трансплантированные волосы полноценны, а их фолликулы достаточно жизнеспособны. Таким образом, в течение жизни у человека могут расти новые волосы, постепенно заменяя выпавшие.

Искусственные кости, сделанные из керамики, кораллов или костей животных, по прочности превосходят натуральные. В Англии разработана уникальная технология лечения переломов посредством жидкокристаллических стержней. Британская методика призвана заменить устаревшую процедуру, при которой человек вынужден несколько месяцев носить в себе металлические стержни. Аналог из жидкокристаллического полимера отличается пластичностью и особой прочностью, причем не требует повторной операции, постепенно рассасываясь в организме. В конце 1990-х годов стало очевидным несовершенство силиконовой технологии наращивания молочных желез. Методика биоинженеринга предусматривает выращивание отдельных фрагментов груди из нескольких клеток, взятых с кожи бедра или ягодицы.

Немногочисленные пациенты американских клиник, страдающие травмами позвоночника, параличами, а также люди преклонного возраста уже смогли оценить действие бионических нервов (бионов). Метод стимулирования мышечной ткани посредством радиосигнала предотвращает дряхление мускулов эффективно и безболезненно. Положительной стороной этого приема является его простота. После вживления бионам задается нужный режим сокращения мышцы, а с установкой оптимального режима, возможна его фиксация на портативном устройстве. Дальнейшее лечение происходит вне стационара, что является дополнительным удобством для больного.

Имплантация конечности начинается с создания пластиковых матриц в форме костей, мышц, кровеносных сосудов, нервных и соединительных тканей. Изготовленные части собираются в цельную конструкцию, куда вводится клеточная субстанция. При полном заполнении каркаса тканями искусственная конечность подключается к миниатюрным насосам, обеспечивающим кровообращение.

Опыты по созданию искусственной печени проходили не столь удачно вследствие недостатка кровоснабжения в этом органе. Однако биоконструкторам все же удалось создать печень длиной несколько сантиметров, что вполне подходит для частичной замены органа, поврежденного, например, алкоголем. Наиболее трудным моментом в биоинженеринге является создание нервных клеток. Немногим более 10 лет назад ученые смогли срастить нервы разделенного спинного мозга крыс. Удачей стал тот факт, что животные не прекратили двигаться. Исследователи убеждены в необходимости подобных опытов, так как практическое применение этой методики позволяет излечивать поперечный паралич.

Первые попытки по созданию искусственного сердца предпринимались еще в 1950-х годах. Через 30 лет эксперимент предшественников был воспроизведен на человеке по имени Барли Кларк. Операция закончилась драматически; больной скончался, и подобные опыты более не повторялись. Несмотря на скептическое отношение к проблеме создания искусственного сердца, биоконструкторы не прекратили работу по его созданию. В американских лабораториях уже много лет ведутся удачные опыты на животных, но искусственный орган значительно отличается от настоящего, причем не в лучшую сторону. Имплантант способен перекачивать только 10 л крови в минуту против 30 л настоящего сердца. Он не поддается тренировке и не выдерживает более 50 лет.

Теоретические разработки биоконструкторов нашли практическое применение в медицине. Получили широкое распространение методы, позволяющие избавить больных от утомительных ежедневных инъекций. Страдающим сахарным диабетом вживляются клетки, вырабатывающие инсулин. При болезни Паркинсона доказана эффективность внедрения нервных клеток, способных вырабатывать нужный медиатор – химическое вещество, участвующее в передаче импульсов с нервного окончания на рабочий орган.

Согласно английской пословице, «каждому хочется жить долго, но никто не желает быть старым». Однако неумолимая природа ограничила существование человека 80 – 100 годами, последнюю треть из которых он проводит болезненным старцем. По оценке немецкого медика Хассо Тальмана, Homo sapiens теоретически способен прожить 120 лет. Японские ученые увеличили возраст потенциального долгожителя до 250 лет, хотя не определили путей его достижения. Вопреки пессимистичному названию, геронтология (от греч. geron – «старик») является учением о молодости. Поставив целью постижение тайны долголетия, ученые-геронтологи обещают человечеству не просто продление жизни, а ее качественное преобразование, то есть возвращение пожилым людям здоровья и бодрости.

В начале XIX века средняя продолжительность жизни не превышала 50 лет, и люди, достигавшие этого возраста, считались стариками. Подобное отношение прекрасно выражено в романе Л. Толстого, где жизненной активностью отличаются только молодые герои. «Все гости совершали обряд приветствования никому неизвестной, никому неинтересной и ненужной тетушки. Она каждому говорила в одних и тех же выражениях о своем здоровье… Все подходившие, из приличия не высказывая поспешности, с чувством облегчения исполненной тяжелой обязанности отходили от старушки, чтоб уж весь вечер ни разу не подойти к ней» («Война и мир»). Тетушка, о которой шла речь, не могла быть старше 50 лет, но автор причислил ее к «мрачным старикам». В возрасте 45 графиня Ростова «была женщина, изнуренная детьми. Медлительность ее движений и говора, происходившая от слабости сил, придавала ей значительный вид, внушавший уважение». Через пять литературных лет автор назвал свою героиню «полумертвой старухой, не принимающей участия в жизни».

Доказательством некоторых успехов науки XX века служат статистические данные о росте продолжительности жизни, прежде всего в индустриально развитых странах. На очередной конференции ВОЗ в 1963 году было утверждено единое отношение к возрасту: от 45 до 59 лет – средний, от 60 до 74 пожилой, а свыше – долгожительство. Благодаря усилиям геронтологов продолжительность жизни человека прошлого столетия увеличилась в среднем до 52 – 74 лет в зависимости от места проживания и биологических особенностей. В качестве иллюстрации к статистике можно привести любопытную аналогию, касающуюся женщин XIX и XX веков. Например, если пожилая дама, подобная графине Ростовой, в 45 лет заканчивала свое существование в кругу внуков, то ее ровесница, американская певица Мадонна (род. 1958) примерно в том же возрасте выходит замуж и только задумывается о детях.

Луиза Чикконе (Мадонна)

«Достаточно нескольких строк, чтобы изложить наши сведения о старости, так мало мы о ней знаем», – грустно признавался И. Мечников, хотя в то время он знал о процессе старения намного больше своих коллег. Знаменитый медик считается основателем геронтологии и первым медиком, попытавшимся узнать тайну долголетия посредством физиологии. Он символично занялся проблемой пожилого возраста в последние годы своей жизни, но подошел к ней с истинно научных позиций. Согласно его взглядам, запас прочности человеческого организма рассчитан на 120 – 150 лет.

Ученый предполагал, что старость и смерть приходят к человеку преждевременно, являясь следствием токсичного действия микробов кишечной флоры. Мечников рассматривал процесс воспаления в сравнительно-эволюционном аспекте, определяя сам феномен воспаления защитной реакцией организма, направленной на освобождение от инфекции. Следовательно, старость представляет собой обыкновенную болезнь, которую можно лечить с помощью «…правильной жизни, основанной на изучении человеческой природы и на установлении средств к исправлению ее дисгармоний…» Отождествление старости с болезнью встречалось в трудах Галена, видевшего причину дряхления организма в «естественном уменьшении влаги».

«Правильная жизнь», по Мечникову, обоснована и систематизирована в виде ортобиоза – своеобразного «кодекса долголетия», признанного современниками автора и широко распространенного в наши дни. Подавая пример собственной жизнью, ученый гарантировал долгое существование человеку, счастливому в единственном браке, некурящему, не употребляющему спиртные напитки. В качестве залога бодрой и беззаботной старости служил прочный жизненный стереотип: приятный труд и активный отдых, отсутствие «грешных мыслей» и поступков, доброжелательность и здоровое питание, основу которого составляла… простокваша.

Целебное действие кислого молока Мечников видел в подавлении гнилостных процессов, происходящих в кишечнике. Тогда идеи ученого вызывали в лучшем случае настороженность, впрочем, как все новые теории. Широкие философские взгляды на эту проблему изложены в книгах «Этюды о природе человека» (1903) и «Этюды оптимизма» (1907). Автор верил в победную силу науки и культуры, способных помочь человечеству справиться с природой. Подготовка счастливой старости должна начинаться с молодого возраста, когда в людях преобладает «инстинкт жизни». В свою очередь, наличие совершенно естественного «инстинкта смерти» определяет не страх перед кончиной, а бесстрашное окончание бытия.

Несмотря на то, что вопрос старения поднимался медиками еще в античные времена, до XIX века бытовало мнение об износе внутренних органов. Врачи сравнивали человеческий организм с машиной, ветшающей в процессе интенсивного труда. Оттого рекомендации давались прямо противоположные тем, которые предлагал Мечников: меньше работать и больше отдыхать, то есть усиленно сберегать драгоценную энергию. Подобные взгляды исповедовал Аристотель, считавший причиной дряхления организма «постепенное расходование прирожденного жара».

Теория полноценного питания в новом качестве возродилась в теории долголетия, разработанной патофизиологом А. А. Богомольцем (1881 – 1946 годы). Украинский академик заложил в основу старения нарушение обменных процессов. Если работа клеток и тканей происходит надлежащим образом, то человек чувствует себя здоровым, бодрым, полным сил, что, собственно, является молодостью. Однако с возрастом обменные процессы меняются; снижается их интенсивность, в итоге приводящая к болезням тела и души. Недуги пожилого человека более длительны вследствие потери интереса к жизни и равнодушия к собственной личности. Поэтому главной составляющей активного долголетия Богомолец считал сбалансированное питание, снабжающее организм элементами, необходимыми для правильного обмена веществ.

Анализируя мнения о долгожительстве, можно заметить единство по многим позициям. В частности, никто из античных, средневековых или современных медиков не отрицал благоприятного действия положительных эмоций. Еще в XVIII веке немецкий врач Кристоф Вильгельм Гуфеланд (1762 – 1836 годы) повторял Гиппократа, называя хорошее настроение основным условием долголетия. В книге «Искусство продлить человеческую жизнь» (1797) Гуфеланд призывает читателей избегать конфликтов, не омрачать себе жизнь мрачными мыслями, радоваться каждому прожитому дню и не мечтать о неосуществимом.

Начиная с 1920-х годов теоретическая геронтология определялась открытиями в химии, физике, антропологии, евгенике, психологии. К середине века ученые могли назвать более 250 гипотез старения, условно разделенные на «теории ошибок» и учения о естественном угасании. Идея относительно нарушений в биосинтезе белка, спонтанно возникающих в человеческом организме, предложена английским биохимиком Лесли Оржелом. Его мысли умозрительно подтвердил австралийский вирусолог Фрэнк Бёрнет: изношенная иммунная система неверно считывает генетическую информацию, вырабатывая антитела против белков собственного организма, что приводит к постепенному разрушению тканей.

Противоположные концепции предусматривают наличие некоего запрограммированного «гена жизни» («гена смерти») определяющего темпы разрушения внутренних органов. Эта теория гораздо более оптимистична, так как работу гена можно ускорить или замедлить посредством особого биологического процесса – витаукта, играющего в организме роль вечного двигателя. Поговорка «двигайся побольше, проживешь подольше» словно обращена к витаукту, активизация которого напрямую зависит от количества движения. После серии экспериментов сотрудники Киевского института геронтологии доказали, что такие спутники старости, как нарушение сна, одышка, головокружение, нарушение сердцебиения и кровообращения появляются уже после 5 – 10 дней, проведенных в неподвижности.

Доказав естественную причину возрастных изменений, современные геронтологии не склонны ассоциировать старость с определенным заболеванием. Мнение ученых лучше всего высказал английский писатель Сомерсет Моэм, лирично совместив позиции науки и философии: «У старости есть свои удовольствия, не меньшие, чем удовольствия молодости, только иные. Философы вечно толкуют нам, что мы рабы своих страстей; так разве не великое дело освободиться от их власти. Как ни парадоксально звучит, у стариков больше времени: Плутарх и Катон начали изучать греческий язык в восемьдесят лет. Старость берется за дела, от которых молодость уклоняется, потому что они, якобы, потребуют слишком много времени. К старости лучше становится вкус, и можно наслаждаться искусством и литературой без той личной предубежденности, которая в молодости окрашивает наши суждения. Старость находит удовлетворение в собственном совершенстве…»