كم من الوقت تستطيع أعضاء الجسم البقاء خارجه قبل زرعها ؟

عندما يتعلق الأمر بجراحة زرع أعضاء الجسم، فإن الأطباء يسابقون عقارب الساعة والوقت ليس في صالحهم، ويجب على فريق من الأطباء أولا إزالة العضو من المتبرع به مع مجموعات من الأيدي التي ترتدي القفازات للتنسيق بين قطع الأنسجة من الجسم ببراعة، ويقوم الأطباء بعد ذلك بإعداد أعضاء الجسم المقطوعة لنقلها إلى متلقيها، والتي قد تكون على بعد ساعات بالطائرة، وبمجرد وصول أعضاء الجسم إلى وجهتها، يمكن أن تبدأ عملية الزرع في النهاية ومرة أخرى يجب أن يعمل الجراحون بسرعة لضمان سلامة المريض وصلاحية الأعضاء.

قد يجعل هذا الوصف جراحة زرع أعضاء الجسم تبدو وكأنها دراما تلفزيونية، حيث يركض العاملون الطبيون عبر ممرات المستشفى حاملين مبردات مليئة بأجزاء الجسم، ولكن كل هذا الإندفاع يثير سؤالا أهم بكثير من العرض التلفزيوني، ما هي المدة التي يمكن أن يستمر فيها أعضاء الجسم خارج الجسم وتظل مناسبة للزرع؟ ذلك يعتمد على العضو، وفي الوقت الحالي، يمكن أن تتراوح الفترة الزمنية بين 4 و 36 ساعة، ولكن في يوم من الأيام، يأمل الأطباء أن يتمكنوا من الحفاظ على أعضاء الجسم لأسابيع متتالية.

أعضاء الجسم في الثلج :

في عام 2018 تم إجراء أكثر من 36500 عملية زرع لأعضاء الجسم في الولايات المتحدة وحدها وفقا للشبكة المتحدة لمشاركة الأعضاء، وحتى الآن كانت الكلى هي العضو الأكثر شيوعا، حيث أجريت أكثر من 21000 عملية زرع العام الماضي، وكانت أعضاء الجسم التالية الأكثر شيوعا هي الكبد والقلب والرئة بالترتيب يليها البنكرياس والأمعاء وزرع الأعضاء المتعددة.

توضع معظم أعضاء الجسم في مخزن بارد ثابت بعد حصادها، مما يعني أن العضو يترسب في مبرد مليء بالثلج، وفقا لتقرير صدر عام 2019 في مجلة البحوث الطبية الدولية، وقال الدكتور مينجياو ليو، مدير معهد العلوم الطبية وأستاذ الجراحة والطب وعلم وظائف الأعضاء في جامعة تورنتو: الفكرة الأصلية للحفظ البارد تشبه إلى حد كبير عندما نضع طعامنا في الثلاجة، وقبل وضع أعضاء الجسم في التخزين البارد يقوم الأطباء أولا بغسل الأنسجة بمحلول وقائي لحماية أعضاء الجسم من التلف الناجم عن البرودة الشديدة.

في درجة حرارة الجسم، تضخ الخلايا المواد الكيميائية داخل وخارج أغشيتها للحفاظ على تركيزات منخفضة من الصوديوم وتركيزات عالية من البوتاسيوم داخل الخلية، ولكن الخلايا الباردة لا يمكنها الضخ بكفاءة، وتتسرب المواد الكيميائية عبر أغشيتها وبمرور الوقت تتضخم الخلايا المتسربة بالسوائل الزائدة، مما يؤدي إلى حدوث أضرار جسيمة.

وتساعد حلول الحفظ على تأخير هذا الضرر عن طريق الحفاظ على مستويات الصوديوم والبوتاسيوم تحت السيطرة، وقال ليو إن هذه المحاليل يمكن أن تحتوي أيضا على عناصر غذائية ومضادات أكسدة للحفاظ على الخلايا وإخضاع الإلتهاب، بالاشتراك مع الثلج والمبرد، ويمكن لحلول الحفظ أن تحافظ على أعضاء الجسم قابلة للحياة لساعات بعد الحصاد.

في درجات حرارة تتراوح بين 32 و 39 درجة فهرنهايت (0 و 4 درجات مئوية)، ينخفض التمثيل الغذائي للخلايا إلى حوالي 5٪ من معدله الطبيعي، لذلك تحترق الأنسجة من خلال مخازن الطاقة ببطء أكبر وتتطلب كمية أقل من الأكسجين للحفاظ على نشاطها، ولهذا السبب يساعد تبريد العضو في تأخير ظهور الإسكيمية وهي حالة تتلف فيها الأنسجة أو تختل وظيفتها بسبب نقص الأكسجين.

يؤدي وضع أعضاء الجسم على الثلج أيضا إلى زيادة مخزون الطاقة المحدود لخلاياه، مما يمنع المستقلبات الضارة من التكون وتحطيم أنسجة العضو، وفقا لتقرير صدر عام 2018 في مجلة ييل للبيولوجيا والطب، وقال الدكتور بريان ليما، مدير جراحة زرع القلب في مستشفى جامعة نورث شور في مانهاست، نيويورك، إنه من بين أعضاء الجسم المزروعة بشكل شائع، تفقد القلوب قابليتها للحياة بشكل أسرع عند تخزينها في مبرد.

وقال إنه من الناحية المثالية لا ينبغي وضع القلب في مخزن تبريد ثابت لأكثر من 4 إلى 6 ساعات، وعند علامة الأربع ساعات تبدأ وظيفة خلايا القلب بالفشل وتزداد احتمالية حدوث خلل وظيفي في العضو في المتلقي بشكل كبير، وقال ليما إن فشل زرع أعضاء الجسم، المعروف بإسم الخلل الوظيفي الأولي في الكسب غير المشروع، وهو أكثر المضاعفات التي يخشى منها المرتبطة بزراعة الأعضاء الصلبة.

قال ليما القلب هو الأكثر حساسية لنقص تدفق الدم، والكلى من ناحية أخرى مرنة للغاية، ويمكن أن تظل الكلى التي تم حصادها قابلة للحياة لمدة 24 إلى 36 ساعة في التخزين البارد لفترة أطول من أي من أعضاء الجسم الأربعة الأولى التي يتم زرعها، وقال ليما إن الرئتين يمكن أن تبقى قابلة للحياة لمدة 6 إلى 8 ساعا ، ويمكن أن يبقى الكبد في التخزين البارد لمدة 12 ساعة تقريبا، وفقا للدكتور جيمس ماركمان رئيس قسم زراعة أعضاء الجسم في مستشفى ماساتشوستس العام في بوسطن.

طريقة بديلة لحفظ أعضاء الجسم :
على الرغم من التكنولوجيا المنخفضة، فإن طريقة مبرد الثلج تقدم طريقة بسيطة وفعالة للحفاظ على أعضاء الجسم ونقلها وقد تم استخدامها على نطاق واسع منذ الستينيات وفقا لتقرير 2018 الصادر عن ليو، ولكن هذه التقنية لا تخلو من عيوبها، وقال ليو إن الأعضاء الموجودة في التخزين البارد لا تفقد صلاحيتها في غضون ساعات فحسب ولكن أيضا لا يملك الأطباء أي وسيلة لتقييم جودة أعضاء الجسم المبردة.

في الأساس لا يمكن لأي اختبار موضوعي أن يخبر الأطباء إذا كان أعضاء الجسم لا تزال تعمل عندما يجلس العضو المعني في مبرد متجمد وينتهي استقلاب الخلية بحركة بطيئة، ومع ذلك فإن أحد البدائل للتخزين البارد يسمح للأطباء بفحص أعضاء الجسم قبل زرعها، وقد يصبح هذا الخيار قريبا أكثر شيوعا، وطريقة الحفظ البديلة هذه والمعروفة باسم التروية الدموية تتضمن ربط العضو المقطوع بآلة تضخ الأكسجين والسوائل الغنية بالمغذيات عبر أنسجة العضو، كما يفعل القلب في الجسم وفقا لتقرير عام 2018 الصادر عن مجلة ييل، وأثناء توصيله بالجهاز حيث يستقلب العضو الطاقة وينتج النفايات يتم تجديد مخازن السكر الخاصة به ويتم التخلص من نواتج الأيض السامة.

قبل أن يحصد الجراحون أحد أعضاء الجسم يتوقف قلب المتبرع عن ضخ الدم المؤكسج إلى الأنسجة لفترة من الوقت، مما يتسبب في تلفها، قال ماركمان إن وضع العضو في آلة التروية الدموية قد يمنح الأنسجة فرصة للتعافي، بالإضافة إلى ذلك، يمكن للأطباء فحص العضو من خلال مراقبة مستويات مستقلب اللاكتات المنتشر في النظام على حد قوله، وقال ماركمان إن الخلايا تستخدم اللاكتات أثناء وظائف التمثيل الغذائي العادية لذلك إذا كان العضو يعمل بشكل جيد فيجب التخلص من اللاكتات بمرور الوقت.

وأضاف ليما أن اللاكتات هي في أفضل الأحوال مقياس استقلابي خام للتروية الدموية في الجسم، ولكنها لا تزال بمثابة مقياس أعلى مقارنة بمقلة العين للعضو شبه المجمد قبل الزرع، اعتمادا على العضو يمكن للأطباء أيضا تقييم صحة الأنسجة من خلال قياسات أخرى مثل إنتاج الصفراء من الكبد.

هل يمكن أن تحافظ عملية التروية الدموية على صحة أعضاء الجسم لفترة أطول ؟

لا تزال بعض أنظمة التروية تتطلب تبريد العضو كجزء من عملية الحفظ، ولكن خلال العشرين عاما الماضية اختارت العديد من المجموعات البحثية الحفاظ على دفء أعضاء الجسم وإغراق الأنسجة بالدم الدافئ، وعند درجات حرارة تتراوح بين 68 و 92 درجة فهرنهايت (20 و 33 درجة مئوية)، تعمل الأعضاء المعزولة كما تفعل في جسم الإنسان، ويتم الآن استخدام كل من أنظمة التروية الباردة والدافئة على نطاق واسع في أستراليا والمملكة المتحدة ولكن معظم هذه الأجهزة لا تزال في التجارب السريرية في الولايات المتحدة.

ومع ذلك، احتل أحد أنظمة التروية في الولايات المتحدة عناوين الصحف في ديسمبر كجزء من عملية زرع قلب هي الأولى من نوعها، وقام الأطباء في المركز الطبي بجامعة ديوك في دورهام بولاية نورث كارولينا بإزالة قلب المريض بعد توقفه عن الضرب، وذكرت شبكة سي إن إن أنهم قاموا بعد ذلك بإعادة إحياء العضو بشكل أساسي باستخدام نظام نضح دافئ.

وعادة، تتم إزالة القلوب من المتبرعين المتوفين دماغا قبل أن يتوقف العضو عن الضرب، وذلك لتجنب الأضرار الكبيرة الناجمة عن نقص التروية، والأطباء سابقا أعادوا تنشيط قلوب الأطفال في الولايات المتحدة ولكنهم لم يستخدموا هذا النظام أبدا على عضو بالغ، وقال ليما إنه في البلدان التي استخدمت النظام لسنوات توسع تجمع المتبرعين للقلوب المقبولة بنحو 30٪ إلى 40٪، وأضاف إذا ترجم ذلك إلى الولايات المتحدة فإننا نتحدث عن أرقام كبيرة وكبيرة.

كم من الوقت تستطيع أعضاء الجسم البقاء خارجه قبل زرعها ؟
قال الدكتور جاكوب شرودر الأستاذ المساعد في الجراحة بجامعة ديوك وأحد الجراحين الذين ساعدوا في إجراء عملية زرع القلب التاريخية، لشبكة CNN أن استخدام النظام على مستوى البلاد يمكن أن يزيد من عدد المتبرعين وعدد عمليات زرع [القلب] بنسبة 30٪، وعلى الرغم من أن تجمع المتبرعين قد يتوسع فهل ستتحسن حالة أعضاء الجسم؟ حتى الآن، قارنت دراسات قليلة بشكل مباشر التخزين الأكثر برودة بالتروية، ولكن حسب الروايات يبدو أن أعضاء الجسم المروية بشكل عام أفضل حالا.

على سبيل المثال، في إحدى التجارب التي قارنت نظام تروية الكبد بالتخزين البارد القياسي رفض الأطباء 16 كبدا فقط، مقارنة بـ 32 كبدا من المبردات، وبدت أعضاء الجسم المروية أقل تضررا، وقال ليو إنه لاحظ اتجاهات مماثلة في عمله مع عمليات زرع الرئة، وطور ليو وزملاؤه نظام نضح خارج الجسم الحي للرئتين، وقبل إدخاله تم زرع أقل من 20٪ من رئات المتبرع بنجاح في مستشفى جامعته، والآن، وسع البرنامج نشاطه بنسبة 70٪ بنتائج ممتازة وفقا لتقرير عام 2018.

عادة، تظل الرئتان موصولة بنظام التروية لمدة 4 إلى 6 ساعات ولكن العمل التجريبي مع أعضاء الحيوانات يشير إلى أن الرئتين المروية يمكن أن تظل قابلة للحياة لمدة 12 إلى 18 وربما حتى 36 ساعة كما قال ليو، وأضاف أنه في يوم من الأيام يمكن أن يتروى أحد أعضاء الجسم لأسابيع، وكلما طالت مدة بقاء أعضاء الجسم على الجهاز، زاد الوقت الذي يحتاجه الأطباء لإصلاح الأنسجة التالفة، ويبحث ليو وزملاؤه الآن في كيفية منع الالتهاب وموت الخلايا في الرئتين المروية، ولكنه قال إنه في المستقبل، ربما يمكن معالجة أعضاء الجسم بالعلاجات الجينية أو بالخلايا الجذعية أثناء توصيلها بآلة التروية.

ومع ذلك في الوقت الحالي لا تزال معظم أعضاءالجسم المتبرع بها تنتقل إلى متلقيها المحتشدين في مبردات الثلج الذائب، لماذا ؟ قال ليما بصراحة تامة العقبة مع الإرواء هي التكلفة، وقال إن نظام التروية لعضو واحد من أعضاء الجسم يمكن أن يكلف عدة آلاف من الدولارات، وهو ما يفوق بوضوح سعر المبرد القياسي، ونظرا لأن القليل من الدراسات قارنت التروية بالتخزين البارد القياسي فلا توجد بيانات مقلقة يمكن أن تقنع المستشفيات بإجراء التبديل على الصعيد الوطني، ولكن بالنظر إلى النجاح الأخير الذي حققته عملية زرع قلب دوق، قال ليما إن التروية قد تصبح قريبا معيار الرعاية.