Несколько фактов о донорской крови и ее заменителях
14 июня — Всемирный день донора крови. Почему медицина все еще нуждается в донорах?
- Этот важный день был учрежден Всемирной ассамблеей здравоохранения в 2005 году. Дата 14 июня была выбрана не просто так: в 1868 году в этот день появился на свет человек, которому предстояло открыть группы крови человека и получить за это Нобелевскую премию по медицине. Его имя Карл Ландштейнер .
- С тех пор утекло много воды,да и крови тоже. И донорской в том числе. Миллионам людей донорская кровь спасла жизни в самом прямом смысле. Одним — прямым переливанием крови. Другим вводили эритроцитарную массу, третьих спасала плазма крови.
- Все это есть у врачей только потому, что люди, самые обычные, щедро делятся своей кровью с теми, кто в ней нуждается. Ежегодно в мире собирают более 100 миллионов доз крови. И этого не хватает.
- Для того, чтобы в Банке крови был достаточный запас, способный покрыть потребности в переливании крови даже в случае катастроф, около 4% граждан страны должны быть донорами. В России этот показатель намного ниже: всего 1,7 %. При этом ежегодно нуждаются в переливании крови 1,5 миллиона россиян.
- Многие люди хотели бы сдавать кровь, становясь донорами на постоянной основе. Но, к сожалению, далеко не все из них могут стать донорами: существуют строгие требования к состоянию здоровья донора. Более подробно узнать об ограничениях можно здесь .
- Сдавать кровь слишком часто нельзя: мужчинам разрешается поделиться своей кровью не чаще 5 раз в год, женщинам — 4 раза, и только при условии отсутствия беременности, в определенный период цикла, не ранее чем через год после родов и т. д.
- Плазму крови можно сдавать чаще: до 20 раз в год.
- За один раз донор сдает от 450 до 600 мл крови.
Почему до сих пор наука не создала заменителей крови, ведь попытки предпринимались неоднократно?
В этом вопросе, как говорится, «не все однозначно».
Те составы, которые изобретались и, пройдя проверки, поступали в производство, должны были выполнять одну основную функцию: транспортировку кислорода и осуществление газообмена. Но это лишь одна из функций живой крови, и эритроциты — не единственные элементы животворной жидкости.
Которая, кстати, считается одним из органов тела. Переливание крови, по сути, является видом трансплантации органов.
В заменителях крови нет прочих элементов: лейкоцитов, тромбоцитов и остальных, выполняющих важные функции.
Ни одним заменителем нельзя заместить более 30% объема крови в организме. Последствия могут быть слишком тяжелыми.
Тем не менее, ранее разработанные заменители продолжают применяться в медицине, но в небольшом количестве и только в немногих случаях.
Полностью безопасных заменителей крови не существует. В некоторых ситуациях, при сильном стрессе, например, эритроциты, ответственные за транспортировку кислорода начинают склеиваться в столбики — как если бы сложить одну на другую круглые таблетки или монетки. Это резко снижает их способность переносить кислород. Заставить эритроциты «расклеиться» трудно. Но заменитель крови Перфторан может делать это настолько эффективно, что достаточно введения небольшой дозы кровезаменителя, чтобы эритроциты перестали изображать из себя столбики монет и отправились выполнять свои прямые функции.
Заменители крови можно переливать пациентам с любой группой крови, в конфликт они не вступают.
Какие предлагались заменители крови?
- Первым из одобренных к применению был японский препарат Фузиол, созданный на основе перфторуглеродов. Применялся всего около пяти лет, после чего был снят с производства из-за большого количества побочных эффектов и сложности применения.
- Уже упомянутый Перфторан, изобретенный профессором Ф. Белоярцевым также сделан на основе перфторуглеродов. В небольшом количестве производится до сих пор, хотя применяется, преимущественно в косметологии и изредка — в «большой медицине».
- В Швеции предложили препарат на основе белка сахарной свеклы.
- Румынские ученые экспериментируют с белком, источником которого являются жучки-древоточцы.
Последние два варианта выглядят странно и, честно говоря, немного … непривлекательно, мягко говоря. У первых двух давно выявлены серьезные недостатки и побочные действия.
Поэтому ситуация остается прежней: человеческая кровь — жизненно важный ресурс, необходимый для спасения жизней.
Спасибо вам, доноры. За то, что пополняете запасы этого ценнейшего ресурса. За ответственность и бескорыстие.
Источник
Антитрадиционная медицина: переливание крови, доноры, а также попытки ученых создать искусственную кровь
«Неважно, какая в жилах течет кровь… Неважно, кто твои родители, да хоть сам Ваал Гал! Важно то, что у тебя внутри. У всех нас от рождения есть две руки. Две замечательные, сильные руки — их можно опустить в бессилии или залить по локоть кровью… А можно положить в них целый мир»
Терри Лу. Под крылом дракона
Человеческий организм невероятно сложен, хрупок, но очень живуч. В нем происходит масса удивительных процессов, которые можно считать чудом природы. Еще большим чудом биологи считают некоторые органы, являющиеся прямым результатом правильной эволюции. Есть в нашем организме и то, что объединяет все органы и заставляет их функционировать, заставляет нас жить – это кровь.
Кровь – это жидкая соединительная ткань, которая циркулирует по развитой и уникальной системе сосудов благодаря сокращениям сердца. Это, своего рода, транспортная среда, которая переносит жизненно необходимые и полезные вещества в организме и доставляет их к органам. У здорового взрослого человека масса крови составляет 6 – 8% от массы тела, или 5 – 6 литров крови в каждом из нас.
Как цивилизация, сначала мы научились пересаживать донорские органы нуждающимся людям, сейчас же наука находится на следующей ступени развития. Теперь мы готовы изготавливать искусственные органы и даже выращивать их из стволовых клеток. Уже существует масса прототипов и действующих образцов искусственных внутренних органов человека, и только с кровью все обстоит не так однозначно. Мы научились ее распознавать и придумали переливание крови, но этого все еще мало.
Донорская кровь – одна из самых востребованных жидкостей в любой клинике планеты. Зачастую пострадавшему требуется несколько литров этой жидкости во время операции, а это труд десятков доноров. Пока что спрос гораздо выше предложения, поэтому перед медиками и учеными встала серьезная проблема: переливание крови, которое требует больших затрат чужой плазмы, нужно совершенствовать. А что если изобрести искусственную кровь?
Еще один шанс на жизнь
История медицины, которую мы знаем на данный момент, своими фактами может повергнуть современного человека в шок. Поскольку сегодня мы говорим о крови, то стоит напомнить, что с древних времен наши предки прекрасно представляли себе ценность этой жидкости для жизни человека. Правда, они не совсем понимали принцип ее действия, поэтому методы лечения тех времен оставляли желать лучшего.
В древности больным давали пить кровь здоровых людей, искренне веря в то, что она принесет исцеление. Такие традиции существовали на протяжении многих лет – со времен Гиппократа и, примерно, до Средневековья.
• В 1498 году тяжело заболел понтифик Ватиканской церкви папа Иннокентий, который находился в очень преклонном возрасте, в результате чего болячки одолели дряхлое тело старика. Поскольку люди тех времен не были особо скованы моральными принципами, чтобы исцелить понтифика, лекари решили напоить его кровью трех здоровых 10-летних мальчиков. Для этого детей принесли в жертву. Лечение, естественно, не помогло, и папа Иннокентий так и скончался на смертном одре спустя недолгое время после смерти самих мальчиков.
В Советском Союзе идеей создания синтетической крови всерьез решили заняться в 1979 году. Академия Наук СССР в лице вице-президента Юрия Овчинникова дала поручение заведующему Институтом биологической физики СССР Генриху Иваницкому разработать продукт, который можно было бы использовать в качестве искусственной крови.
В том же году правительство выделяет дополнительные ресурсы для создания новой лаборатории биофизики, которая будет заниматься проблемами создания синтетической крови. Ответственными за проект назначаются сам Генрих Иваницкий и доктор медицинских наук Феликс Федорович Белоярцев.
Желание создать заменитель настоящей человеческой крови возникло у наших врачей сразу после Второй мировой войны, когда сотни тысяч жизней могли быть спасены, если бы вовремя удалось остановить кровопотерю и компенсировать потерю этой ценной жидкости. Когда «Холодная война» начала набирать обороты, перед правительством вновь засверкала реальность возможности новых вооруженных столкновений, и возвращаться к потерям Великой Отечественной войны никто не хотел.
Еще одна проблема, с которой сталкиваются врачи с момента изобретения переливания – чистота крови, которую иногда сложно отследить. Даже в 21 веке, в мире высоких технологий часто встречаются случаи, когда пациент получает донорскую кровь с опасным вирусом, который не удалось отследить на стадии анализов. Количество пациентов с гепатитом и СПИДом, приобретенными в результате переливания крови, остается на опасно высоком уровне. Таким образом, синтетическая кровь помогла бы решить и этот вопрос. Загвоздка состояла лишь в том, что наша кровь – слишком сложная ткань для воспроизведения.
Надежда японской медицины
Семидесятые годы стали отправной точкой для начала разработок создания синтетической крови. Практически сразу ученые споткнулись об основную функцию нашей крови – транспортно-энергетическую. Воспроизвести это в лабораторных условиях оказалось куда сложнее, чем природе в ходе миллионов лет эволюции.
Кровь должна доставлять кислород к разным тканям и органам организма, но за это отвечает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Создать искусственную клетку невозможно даже сейчас – слишком сложный механизм, который ставит в тупик ученых на протяжении многих лет. Если же использовать гемоглобин в чистом виде, то проблем будет больше, чем пользы. Без эритроцитов, наша иммунная систему будет воспринимать чистый гемоглобин, как чужеродное вещество и начнет попытки избавиться от него всеми возможными способами, в том числе и полным отторжением ткани.
Японцы решили отбросить фантазии о гемоглобине до лучших времен, и решили использовать какой-нибудь заменитель из достижений неорганической химии. Взор ученых пал на совершенно новое на тот момент вещество – перфторуглерод. В то время он активно продвигался как чудо-компонент, который отлично растворяет кислород и углекислый газ, а, значит, может переносить эти газы в нужную точку.
В 1974 году первая «искусственная кровь» на основе перфторуглеродов, которую назвали «Флюозол-DA», была готова, и ученые приступили к ее испытаниям. На это потребовалось еще 5 лет, после чего медики дали разрешение провести испытание на людях. Спустя еще пару лет, в 1982 году, «Флюозол» начали массово продавать в клиники во всем мире. Многие считали это прорывом в науке, а фармацевтические компании из Японии уже подсчитывали прибыль. И тут внезапно начались отторжения флюозола у пациентов по всему миру. Почти в 35% случаев применения этого препарата иммунная система считала препарат враждебным веществом и пыталась от него избавиться. Разгорелся жуткий скандал. Бедных японцев обвинили в фальсификации данных проведенных исследований, но на самом деле они были не совсем виноваты. Лишь спустя много лет современная медицина выяснит, что чувствительность людей монголоидной расы к перфторуглероду в организме гораздо ниже, чем у остальных рас. В то время никто не мог подумать, что наши организмы настолько отличаются.
• В средневековье врачи просто обожали забавляться с кровью пациента. Кто-то придумал, что кровопускание – панацея от всех болезней, поэтому с больных сливали кровь по поводу и без.
В архивах сохранились записи о том, что королю Людовику XIII на закате его жизни делали кровопускание 47 раз. И это всего за один год. Впрочем, это ему также не помогло, как и понтифику кровь маленьких мальчиков.
Искусственная кровь в СССР
Пока японцы усиленно отбивались от нападок США и остального мира по поводу непригодности флюозола для переливания пациентам, в советской лаборатории полным ходом шли исследования по разработке искусственной крови.
Белоярцеву и Иваницкому удалось синтезировать похожий на японский препарат, но переливать его людям ученые не спешили. Для начала они хотели испытать его на животных, и это им определенно удалось: врачам удалось заменить 70% крови собаки на искусственную эмульсию, при этом животное отлично себя чувствовало, а позже даже принесло щенков.
Новую искусственную кровь назвали «перфторан», однако за глаза ученые называли препарат «голубая кровь» за его специфический цвет. Советский препарат отличался составом от японского одной составляющей, а также нашим ученым удалось добиться более мелких частиц в составе новой крови, которым было проще переносить газы в организме. Это сказалось и на токсичности препарата: перфторан обыгрывал флюозол почти в два раза по эффективности, но при этом не был таким токсичным.
Теперь пришло время тестировать препарат на людях. В 1984 году, когда мир окончательно отказался использовать Флюозол, а другие лаборатории так и не добились успеха в разработке новой крови, ученые получили разрешение ввести перфторан человеку. Тогда Белоярцев и Иваницкий не заметили очень важного побочного эффекта. Их препарат успешно справлялся с некоторыми функциями крови: он был не токсичным, не уничтожал иммунную систему пациента, а также надежно доставлял кислород к месту назначения. Проблема была лишь в том, что такая химия должна со временем выводиться из организма. Этим занимаются особые клетки в организме человека – макрофаги. Но необходимо было выполнить ряд условий, чтобы макрофаги заметили чужеродное тело.
В этом плане необходимо было точно подобрать размер капель эмульсии, из которой изготавливалась искусственная кровь. Если капли были слишком крупными, как в американских разработках, то перфторуглероды выводились из организма слишком быстро, и не успевали выполнять свои функции, просто убивая подопытных животных. Разработка советских ученых напротив отличалась слишком мелкими частицами, которые были меньше эритроцитов почти в 100 раз. Из-за того, что макрофаги не могли распознать такие мелкие частицы, перфторуглероды оседали в печени пациентов. Врачи посчитали это свойство препарата побочным эффектом, хотя намного позже выяснится, что это вызывает очищение печени, и таким образом можно было лечить цирроз и некоторые виды гепатита.
• Переливание крови, которое можно считать успешным, первый раз было проведено в 1666 году английским медиком Ричардом Лоуэром. В ходе эксперимента, Лоуэр выпустил из вены собаки почти всю кровь и почти убил этим животное, а после этого перелил ей кровь другой собаки. В итоге подопытная собака выжила.
Чуть позже француз Жан Батист Дени попробовал перелить больному лихорадкой пациенту некоторое количество крови ягненка. Как ни странно, но это помогло (или просто все так совпало). Дальнейшие же опыты Дени не увенчались успехом – пациенты начали умирать, поэтому ученый оставил свои попытки от греха подальше.
Тем временем, в 1985 году Белоярцев и Иваницкий перешли на новую стадию испытания своего препарата, однако внезапно ученые попали под атаку КГБ и Генпрокуратуры. Против них было возбуждено уголовное дело. Органы обвинили биологов в том, что они незаконно испытывают перфторан на людях, хотя Минздрав не давал на это разрешения. Как оказало, Белоярцев не стал сопротивляться обвинению и подтвердил, что такие случаи действительно были.
Оказалось, что в одну из больниц Москвы попала маленькая 5-летняя девочка Аня, которую сбил троллейбус. Малышка получила страшные травмы, но местные врачи еще сильнее усугубили ситуацию, когда перелили девочке кровь не той группы. Один из врачей, видя, что Аня умирает, вспомнил о разработках своего друга Белоярцева и позвонил ему. Профессор, наплевав на все запреты, отправился в Москву с перфтораном, чтобы попытаться спасти жизнь ребенку. Ему это удалось, Аню удалось вылечить.
К тому времени перфторан пытались использовать и в Афганистане. Разрешение на испытание перфторана на людях тогда уже было, однако Фармкомитет четко обозначил список клиник, где это исследование должно было проводиться. Афганистана в этом списке не было. Белоярцев передал ампулы с препаратом своему другу – военному врачу, который пытался с их помощью спасти жизнь раненым солдатам.
Доброта Феликса Белоярцева и сыграла с ним злую шутку. За эти факты уцепился КГБ. В довесок к незаконным клиническим испытаниям на ученого повесили кражу казенного спирта и воровство государственного имущества. Профессору приходилось терпеть многочасовые допросы сотрудников комитета, обыски у него дома и коллег, ежедневные проверки и инспекции. В конце 1985 года ученый не выдержал. Он покончил с собой.
• Первое успешное переливание крови состоялось, как ни странно, еще в то время, когда врачи и не догадывались о существовании групп крови. В 1819 году англичанин Джеймс Бланделл смог успешно перелить кровь от одного человека к другому.
Группы крови открыли несколько позже – в начале 20 века. В подтверждение данного открытия американский врач Джордж Крайл смог успешно сделать 61 переливание крови подряд в 1907 году. А еще через 12 лет русские врачи изобрели простые методы определения группы крови человека.
Переливание крови, а также искусственная кровь в 21 веке
После смерти профессора Белоярцева разработку перфторана свернули. Но человечество не оставило попытки создать искусственную кровь. В 2004 году американцы объявили на весь мир о том, что им удалось создать искусственную кровь. Через некоторое время об этом заявили и японские ученые, которые таили обиду за унижение флюозола в 80-х. Новая кровь изготавливалась на основе альбуминов – простых белков, содержащихся в организме каждого человека.
Чем дальше шли разработки, тем больше появлялось вариантов синтетической крови. На данный момент в мире насчитывается почти два десятка различных заменителей настоящей крови. Например, британцы придумали «пластиковую кровь» из полимера полиэтиленгликоля. В других же заменителях используются все те же перфторуглероды. Но добиться настоящего соответствия человеческой крови так и не удалось – она слишком сложна в воспроизведении, и заставить синтетическую ткань выполнять все функции живой материи пока невозможно.
Источник
