ÚVOD

Transplantace hlavy byla v minulosti produktem představivosti popsané ve sci-fi skriptech. V dnešní době se však věci změnily a zdá se, že nastala nová éra. Lidská cefalosomatická anastomóza a transplantace nikdy předtím nebyly realizovány kvůli neschopnosti fúze, pokud jde o míchy dárce a příjemce. Inovativně, podle tvrzení Canavera et al., Mohou nedávné pokroky (ultrasharpové neurochirurgické čepele, aplikace fusogenů, elektrostimulace) čelit této překážce a učinit takový náročný postup proveditelným a hodným pokusu (1).

Cílem první transplantace lidské hlavy je poskytnout záchranný postup pacientům, kteří jsou smrtelně nemocní bez známek patologie hlavy nebo mozku, za předpokladu, že neexistuje žádná jiná léčba (2). Ve výsledku se objevilo několik úvah, včetně hlavních chirurgických, etických, psychosociálních a imunologických dilemat (3).

Kritickou analýzou existující relevantní literatury a vyjádřením našeho názoru doufáme, že tento dokument poskytne komplexní Přehled pokusu o první transplantaci hlavy člověka a zahájení akademické diskuse a debaty, která působí jako hnojivo, pomocí kterého lze tuto novou hranici pozorovat a přistupovat k ní.

Jaké je historické pozadí transplantace hlavy?

V roce 1908 se Charles Guthrie bez úspěchu pokusil transplantovat hlavu dárcovského psa na krk přijímajícího psa (4). V roce 1950 vyvinul Vladimir Demikhov několik chirurgických technik týkajících se transplantací životně důležitých orgánů a končetin u psů (5). V 70. letech Robert White provedl první transplantaci mozkové kosti u opice transplantací hlavy opice rhesus na tělo jiné bezhlavé. Opice přežila 8 dní s obnovením základních vjemů, jako je vůně, chuť, sluch a motorické funkce v obličeji transplantované hlavy (6, 2). Hirabayashi et al, Sygawara et al a Niu et al nedávno provedli transplantaci hlavy u potkanů, aby vyhodnotili funkci mozku po ischemii (7-9). Dále Ren a kol. Popsali chirurgický přístup k transplantaci hlavy na myším modelu (10). Nakonec Canavero S et al. Popsali model transplantace hlavy u lidí (11, 1). V roce 2017 Ren et al úspěšně provedli cefalosomatickou anastomózu pomocí lidské mrtvoly (12). Výše zmíněné příspěvky představují zprávy, experimenty, chirurgické techniky nebo dokonce patenty stanovující historické, teoretické a praktické pozadí ve snaze přiblížit se první transplantaci hlavy.

Kdo by měl být kvalifikován pro transplantaci hlavy?

Souhlasíme s tím, že první pokus by měl být proveden u mladého člověka s terminálním onemocněním, které ponechává mozek a jeho funkce neporušené, jako jsou progresivní svalové dystrofie. Dárcem by byl mladý mozek mrtvý pacient se zdravými orgány stejné výšky, odpovídající imunotypu a vyšetřovaný na jakoukoli systémovou poruchu. Cílem je provést odstranění hlavy od příjemce a oddělení těla od dárce a provést transplantaci hlavy příjemce do těla zdravého dárce (1, 2).

Který jsou chirurgické kroky postupu?

Následující kroky představují možný scénář postupu podle chirurgického protokolu navrženého Canavero et al (1, 12). Za účelem provedení zákroku se účastní a pracují současně dva chirurgické týmy. Příjemce a dárce jsou intubováni, tracheotomizováni, ventilováni a stabilizováni do pevné fixace. Nastaveno je EKG, EEG, monitorování saturace kyslíkem, tělesná teplota a hemodynamické monitorování. Schéma potlačení prasknutí je u příjemce dosaženo použitím barbiturátu nebo propofolu. Hlava příjemce je vystavena hlubokému podchlazení (10 ° C), zatímco tělo dárce dostává pouze spinální podchlazení, aby se zabránilo ischemickému poškození zbytku těla. Aby se dosáhlo hluboké hypotermie, byla popsána technika autocerebrální hypotermické perfúze s aplikací tepelného výměníku ve femorálně-karotickém arteriálním bočníku. Rovněž byl navržen biventrikulární chladicí systém pro hluboké podchlazení mozku. Při používání chladících přileb je poskytována další pomoc. Podchlazení míchy dárce lze dosáhnout promýváním subdurálních a epidurálních prostor pomocí studených roztoků. Hluboká hypotermie významně snižuje metabolickou rychlost orgánů a tkání a poskytuje chirurgům čas na cefalosomatickou anastomózu.

Oba chirurgické týmy pečlivě připravují krk každého pacienta.Lze rozpoznat tři chirurgické fáze; přední a zadní přístup jak u příjemce, tak u dárce, a anastomóza chiméry. Počínaje předním přístupem jsou odhaleny krční, vertebrální tepny a krční žíly a všechny svaly u příjemce i dárce jsou připraveny a označeny pro pozdější spojení. Průdušnice a jícen jsou rozpoznávány a chirurgicky připravovány pomocí různých cervikálních řezů. Rekurentní laryngeální nervy jsou rozpoznány a zachovány neporušené. Při zadním přístupu jsou příjemce i dárce umístěni do polohy na břiše. Poté se provedou laminektomie, transekují se těla obratlů nebo meziobratlové prostory a řezá se dura, čímž se odhalí mícha. Poté se pod mikroskopickým vedením míchy u obou pacientů transfektují ultrasharpovou mikrochirurgickou čepelí.

Hlava příjemce je oddělena, vykrvácena a propláchnuta ledovým Ringerovým laktátem (aby se předešlo komplikacím srážení), poté přeneseny na dárcovo tělo bez hlavy připevněné hadičkami, které jej spojují s oběhem dárce, do hodiny. Stabilizace přední páteře se provádí přední deskou. Bezprostředně poté se obě míchy spojí s lepidlem chitosan-PEG (polyethylenglykol), které má schopnost okamžitě rekonstituovat buněčné membrány poškozené mechanickým poškozením. Současně je PEG infuzován do krevního oběhu dárce, aby také nabídl významné množství polyethylenglykolu do intravaskulárního prostoru a podpořil lepší neuronální fúzi. Stehy kolem spojené šňůry jsou aplikovány. Druhá iv injekce PEG se podává po 4–6 hodinách.

Vaskulární anastomóza mezi příjemcem a dárcem se provádí karotidou a jugulárními silastickými kanylami. Cévní trubice jsou odstraněny a stehy jsou aplikovány na cévy transplantované hlavy společně s cévami nového těla. Oběh dárce poskytuje krev do hlavy příjemce. Dura je přišitá a k dura je připevněn stimulátor míchy. Zadní stabilizace se provádí pomocí laterálního hromadného systému screw.and.rod. Průdušnice, jícen, vagus a phrenic nervy jsou znovu připojeny. Nakonec jsou všechny svaly propojeny a kůže je sešita. Příjemce je poté přiveden na jednotku intenzivní péče pomocí ortézy cervikotorakální ortézy.

S jakými překážkami se potýkáme?

Výběr těla dárce. Systém pro nalezení těla dárce nebyl pro takový postup vytvořen. Lze však provést transplantace obličeje a najít tkáně dárce pro tak jedinečnou část lidského těla. Věříme tedy, že toto Překážka bude překonána i při transplantaci hlavy, pokud vědecká komunita získá důvěru v proveditelnost postupu (2).

Intervence hlavy a těla u příjemce a dárce. Patří mezi ně náročné chirurgické dovednosti a náročná spolupráce – C koordinační schopnosti, které závisí na multidisciplinárním týmu chirurgů (neurochirurgové a krční, vaskulární, kardiotorakální, ortopedičtí, plastickí chirurgové) a vynikající příprava chirurgického protokolu (2, 12). Úspora bráničních nervů, opakujících se laryngeálních nervů, vagi a cervikálního plexu je náročná a časově náročná, ale pooperačně velmi důležitá hlavně pro spontánní dýchání a fonaci. Různé vaskulární anastomózy, anastomóza jícnu, opětovné připojení míchy a fixace míchy vyžadují náročné chirurgické kroky, které zvyšují úroveň obtížnosti operace. Krvácení, infekce, úniky anastomózy jsou běžné pooperační komplikace. Dalším zásadním bodem, který vzbuzuje obavy a je třeba ho studovat a diskutovat o něm, je přesný cervikální myelomere, kde bude míše transekována.

Čas ischemie Udržování průtoku krve do hlavy příjemce a těla dárce může být dosáhnout pomocí různých způsobů, na pozadí hypotermie, až do bodu opětovného připojení cév mezi příjemcem a dárcem. První volbou by mohl být mimotělní oběhový stroj. Bylo však navrženo několik technik, jako je autocerebrální hypotermická perfúze, aby se dosáhlo hluboké hypotermie. Probíhá testování nepřetržitého křížového oběhu mezi příjemcem a dárcem. Navíc je stále diskutována úroveň podchlazení a ideální teplota. Je pravda, že jedním z klíčových prvků při transplantaci hlavy je snížení teploty hlavy příjemce na dostatečně nízkou úroveň, která umožňuje jeho odpojení a opětovné připojení k tělu dárce za správných podmínek, což bylo při hodnocení vážně zohledněno. navrhovaný protokol (1). Dalším rozhodujícím faktorem je čas. Protokol je nicméně založen na předchozích podobných experimentech a je dobře navržen, vypadá dostatečně slibně, aby byl implementován a úspěšný (1, 12).Je zajímavé, že Li et al hodnotili dlouhodobé imunitní odmítnutí a zamezení ischemickým událostem během fází přenosu hlavy a pro tyto cíle vyvinuli bicefalický model transplantace hlavy (13).

Spinální fúze a opětovné připojení míchy. Rozhodujícím bodem diskuse je potřeba správného mechanického vyrovnání oddělených axonů. Chirurgové by řezali míchy ultra ostrým ostřím slibujícím „čistý řez“, který bude hrát klíčovou roli ve fúzi odříznutých axonů a v celkové fúzi páteře. Jedním ze způsobů, jak zlepšit zotavení neuronů, je instalace epidurálu mícha stimulující aparát (1, 14). Stěžejní role se navíc připisuje interneuronům, o nichž se předpokládá, že podporují funkční zotavení vytvořením propojení mezi axony. Přesnost v opětovném připojení (vyrovnání a správná vzdálenost znovu připojených míchy) může být snad nejdůležitějším krokem pro výsledek zákroku.

Pooperační problémy. Po operaci bude pacient sledován na jednotce intenzivní péče pod ventilační a oběhovou podporou. Stabilita hlavy a páteř je hlavním problémem, aby se ujistila úspěšná fúze míchy. Pokud je to možné, měla by být zahájena intenzivní rehabilitace kvadrupplegie. Dalším významným problémem je přítomnost neurogenního šoku v důsledku změny funkce sympatických nervů a vagusu. Paralytický ileus a neurogenní močový měchýř jsou možné pooperační komplikace. Může být nutná dlouhodobá ventilační podpora, protože funkce bráničního svalu může být po nejistou dobu problematická. Po počáteční fázi by měl být proveden rehabilitační protokol poranění míchy, nejlépe ve specializovaném prostředí úrazové jednotky míchy (2). Možná přítomnost tracheotomie může způsobit problémy při rehabilitaci a kvalitě života. Funkce hlasového kabelu může představovat problémy ovlivňující komunikaci a sebeúctu. Navíc nástup centrální bolesti pupečníku je možnou pooperační komplikací kvůli transekci spinotalamického traktu (1, 15).

Etické úvahy a veřejný aspekt

Vědecká a veřejná kritika . Je známo, že počáteční vědecká a veřejná reakce na první transplantaci ledviny a srdce byla „hraní na Boha“ a porušování přírodních pravidel. V současné době čelíme podobné reakci (14). Je pravda, že v historii medicína, mnoho příkladů myšlenek bylo původně odmítnuto a později přijato, a to díky vytrvalosti jejich výzkumníků navzdory kritice (16, 2). Několik studií skutečně vyjádřilo pochybnosti o proveditelnosti a správnosti postupu (17-19 Konkrétně eticko-právní výbor EANS považuje navrhovaný projekt transplantace hlavy za neetický (20). Po otevřeném a nezaujatém dialogu ve vědecké komunitě by mohla být pro tento projekt navržena vzájemně přijímaná etická kritéria, která by se vyhnula zbytečné kritice.

Imunosupresiva a etika. Teoreticky by transplantace hlavy, pokud by byla prováděna u pacientů v terminálních podmínkách, ale s neporušenou funkcí mozku, byla záchranou života. Možná rizika spojená s imunosupresí ssion by mohl být oprávněný, pokud vezmeme v úvahu, že teoreticky by transplantace hlavy mohla být záchranou života. Mohli bychom vzít v úvahu, že rizika indukovaná imunosupresí jsou po letech a řadě výzkumných studií a medicíny založené na důkazech eticky přijatelná pro transplantace životně důležitých orgánů (14). Kromě toho operace, jako je transplantace rukou a obličeje, zakřivily cestu k přiblížení etického aspektu transplantace hlavy tím, že se posunuly na hranici etických hranic, které vyžadují nebo ospravedlňují takový postup. Kromě toho je důležité zmínit, že dávka imunosupresivních látek může být extrémně vysoká, což způsobí více účinků na příjemce Human Head Transplantation Maedica A Journal of Clinical Medicine, svazek 14, č. 1, 2019 9. Přesněji řečeno, v případě inhibitorů kalcineurinu existuje velká možnost, že kvůli vysoké dávce mohou způsobit nefrotoxicitu nebo dokonce konečné onemocnění ledvin. Další úvahou je možnost somatického odmítnutí a v takovém případě úroveň dávky imunosuprese s tím spojená zvýšená rizika.

Nedostatek experimentálních údajů. Vědecká debata na toto téma mlčí, možná proto, že v příslušné literatuře chybí výzkum. Bylo publikováno pouze několik nezávislých prací. Většina z nich jsou názory nebo chirurgické techniky, které se testují. Experimentální data téměř chybí. Tyto skutečnosti mají negativní dopad na proveditelnost postupu.

Bez přesvědčivých vědeckých údajů nemůže vědecká komunita přistoupit k zavedení schválených protokolů.Možný souhlas pacienta tedy nebude založen na společně schválených lékařských kritériích a indikacích; souhlas však bude spočívat v nevědomosti a zoufalství pacientů, kteří nejsou schopni rozpoznat nebo přehlédnout rizika transplantace hlavy (3). Vědecká komunita by měla akceptovat přítomnost debaty o proveditelnosti projektu a podporovat studie, které budou produkovat experimentální data za účelem přístupu a vyhodnocení postupu.

Náklady. Někdo může říci, že transplantaci hlavy lze považovat za operaci s obrovskými náklady a nejednoznačnou účinností. Náklady se týkají zdravotnických a ošetřovatelských věcí i materiálu pro operaci. Pokud jde o transplantaci hlavy, tělo použité při této operaci by mohlo zachránit mnoho životů více životně důležitých orgánů, jako jsou plíce, játra, srdce, ledviny, ruce, obličej a tkáň. Je známo, že čelíme nedostatku orgánů, které by mohly zachránit život mnoha pacientům po celém světě. Se správným systémem nákupu dárců by tento problém mohl být vyvážen. Tento systém by měl být regulován pomocí etických, lékařských kritérií a protokolů, aby bylo poskytnuto maximum životně důležitých orgánů těm, kteří to potřebují, a aby se zabránilo úmrtí pacientů v seznamu čekatelů na transplantaci orgánů.

Psycosocial úvahy

Sociální služba. V případě úspěšného výsledku budou pacienti vyžadovat dlouhodobou rozsáhlou rehabilitaci a fyzikální terapii kvůli svalovým atrofiím. Obnova z hlediska senzorické a jemné motorické funkce je zásadní pro pooperační zlepšení stavu pacienta. Sociální služby musí nabídnout pomoc poskytnutím dlouhé doby nezaměstnanosti, zdravotního pojištění, pomoci v příjmu, pomoci rodině. Existuje mnoho možností, že po úspěšné transplantaci hlavy bude pacient stále čelit problémům s kvalitou života a pohodou s kontinuitou quadriplegie po nejistou dobu (2).

Psychologická pomoc. Po transplantaci může dojít k nejasnostem ohledně vztahu mezi tělem a identitou u příjemce, což naznačuje potřebu psychiatrické péče o duševní zdraví (21, 2). Problémy s sebeúctou z kosmetických důvodů (jizvy, asymetrie) mohou navíc evokovat. Vzhledem k vysoké pravděpodobnosti úmrtí intra- nebo pooperačně bude rodina vyžadovat psychologickou přípravu na možnost, že pacient operaci nepřežije.

Sekundární problémy

Může mít transplantaci hlavy i právní překážky. V budoucnu mohou potomci pacienta, který byl podroben úspěšné transplantaci hlavy, představovat otázky týkající se dědictví a rodičovské péče (2). Objevily se také reprodukční důsledky transplantace lidské hlavy (22). Někteří navíc poukazují na náboženské bariéry (23). Další úvahou je, zda by mělo být etické provádět transplantaci hlavy mezi pacienty různých pohlaví. V takovém případě jsou problémy s identitou pro příjemce ještě komplikovanější.

Co bychom měli očekávat?

Ren a Canavero odpověděli na různé dotazy a vyjádřili jistotu ohledně proveditelnosti postup (24). Nedávno Ren et al uvedli, že první cefalosomatická anastomóza byla úspěšně provedena u mrtvoly člověka, což potvrzuje chirurgickou proveditelnost postupu a další validaci chirurgického plánu (12). Chirurgický protokol trval 18 hodin a fungoval jako úplná zkouška, která pomohla při optimalizaci chirurgických kroků. Kromě toho Liu et al dospěli k závěru, že lze úspěšně rekonstruovat ostře a plně transekovanou míchu, což má za následek částečné obnovení motorické funkce a elektrické kontinuity u velkých zvířat (25). Sergio Canavero tvrdil, že by postup provedl do roku 2017; navíc se to dosud na živém člověku neprovádělo.

Ačkoli tyto práce představují slibné výsledky, faktory, jako je testování chirurgického protokolu u mrtvoly, úroveň rekonstrukce transekované míchy a variabilita mezi druhy jsou hlavní překážky, které zpochybňují předpoklad proveditelnosti u živého člověka. V postupu jsou klíčové prvky, jako je funkční fúze míchy, dostatečná neuroprotekce a kontrola pooperační bolesti, které jsou stále na pochybách (26). Přesto bychom měli připustit, že úvaha o „čistém řezu“ s ultrasharpovým ostřím a aplikaci fusogenů jsou významnými kousky skládačky, ale je třeba je dále studovat. Literatura stále neposkytuje dostatek údajů a experimentálnější studie u lidí mrtvoly a zvířata by měla být provedena.

Dříve nebo později bude postup bezprostřední. Za současných okolností by však první pokus byl neetický, pokud by k němu došlo.Z tohoto důvodu je diskuse o přípravě vhodných etických kodexů pro tuto konkrétní operaci nesmírně důležitá. Jak uvedl Farhud D., lékařský svět by měl být připraven čelit především psychosociálním (problémy identity a osobnosti, chování, poruchy nálady, psychózy, sebevraždy) a etickým (autonomie, dobročinnost, non-malficence, spravedlnost) výzvám (27) .

Vědecká komunita by již neměla tento postup považovat za produkt fantazie, ale za aktuální téma, které vzbuzuje obavy a je třeba jej analyzovat. Renomovaní a specializovaní chirurgové z různých zemí a oborů chirurgie by měli vyjádřit svůj názor a osvětlit jakýkoli kout nejednoznačnosti. Každý krok postupu by měl být důkladně prostudován. Měla by být zahájena vědecká diskuse s cílem pohltit projekt, vyhodnotit jej, vyvážit etická dilemata a zapojit se do experimentálních studií mrtvol a zvířat. První pokus nesmí být proveden ukvapeně, ale měl by být proveden jako dobře navržený, otestovaný a vědecky vyspělý protokol s významnými možnostmi úspěchu. Dalším krokem by mohl být postup u dárce heart.beat brain.dead, který by operaci nacvičil u živého pacienta.

Kromě proveditelnosti postupu a etických překážek existuje ještě jedna další věc, kterou bychom měli zvážit: zbytečná kontroverze a prudkost vůči postupu. Existující skepse je pravděpodobně produktem naší vlastní nejistoty, pokud jde o něco nového a náročného. Měli bychom přemýšlet o tom, zda jsme připraveni překonat nejen praktické překážky, ale také naše pochybnosti a obavy. Když dáme šanci tomuto postupu, možná přijmeme selhání nedávných pokroků a medicíny obecně, jak uvedli Ren a Canavero: „Když musíte změnit tělo, protože jej nemůžete opravit, je to známka selhání.“ (16).

Jsme připraveni přijmout nedávné pokroky a udělat krok vpřed? Jsme připraveni zvládnout naši nekompetentnost čelit terminálním chorobám a poskytnout řešení?

Konflikt zájmů: žádný prohlášen

Finanční podpora: žádný prohlášen.