INTRODUKTION
Tidligere plejede hovedtransplantation at være et produkt af fantasi beskrevet i science fiction-manuskripter. Ikke desto mindre har tingene i dag ændret sig, og en ny æra ser ud til at være steget. Human cephalosomatisk anastomose og transplantation er aldrig blevet realiseret før på grund af manglende evne til fusion med hensyn til donorens og modtagerens rygmarv. Ifølge Canavero et al .’s anklager kan de seneste fremskridt (ultrakarpe neurokirurgiske knive, anvendelse af fusogener, elektrostimulering) konfrontere denne hindring og gøre en så udfordrende procedure mulig og værd at prøve (1).
Målet med den første menneskelige hovedtransplantation er at tilvejebringe en livreddende procedure til patienter, der er terminalt syge uden nogen indikation af patologi vedrørende hovedet eller hjernen, på baggrund af at der ikke er nogen anden behandling (2). Som et resultat er der kommet flere overvejelser, herunder større kirurgiske, etiske, psykosociale og immunologiske dilemmaer (3).
Ved kritisk at analysere den eksisterende relevante litteratur og udtrykke vores mening håber vi, at denne artikel vil give en omfattende oversigt over forsøget på den første menneskelige hovedtransplantation og indlede akademisk diskussion og debat, der fungerer som en gødning, gennem hvilken denne nye grænse kan observeres og nærme sig.
Hvad er den historiske baggrund for hovedtransplantation?
I 1908 forsøgte Charles Guthrie at transplantere hovedet på en donorhund på halsen på en modtagerhund uden succes (4). I 1950 udviklede Vladimir Demikhov flere kirurgiske teknikker vedrørende transplantation af vitale organer og lemmer hos hunde (5). I 1970’erne udførte Robert White den første cephaliske udvekslingstransplantation i aben ved at transplantere hovedet på en rhesusaber på kroppen af en anden hovedløs. Apen overlevede i 8 dage med gendannelse af basale fornemmelser som lugt, smag, hørelse og motorisk funktion i ansigtet på det transplanterede hoved (6, 2). For nylig foretog Hirabayashi et al, Sygawara et al og Niu et al hovedtransplantation hos rotter for at evaluere hjernefunktionen efter iskæmi (7-9). Derudover beskrev Ren et al en kirurgisk tilgang til hovedtransplantation i en musemodel (10). Endelig beskrev Canavero S et al. En model til hovedtransplantation hos mennesker (11, 1). I 2017 udførte Ren et al med succes en cephalosomatisk anastomose ved hjælp af en menneskelig kadaver (12). Ovennævnte papirer udgør rapporter, eksperimenter, kirurgiske teknikker eller endda patenter, der angiver den historiske, teoretiske og praktiske baggrund i forsøget på at nærme sig den første menneskelige hovedtransplantation.
Hvem skal være kvalificeret til hovedtransplantation?
Vi er enige om, at det første forsøg skal udføres hos en ung person, der lider af en terminal sygdom, der efterlader hjernen og dens funktioner intakte, såsom progressiv muskeldystrofi. Donoren ville være en ung hjernedød patient med sunde organer i samme højde, tilpasset til immunotype og screenet for enhver systemisk lidelse. Målet er at udføre en fjernelse af hovedet fra henholdsvis modtageren og frigørelse af kroppen fra donoren og gennemføre transplantation af modtagerens hoved på den sunde donorlegeme (1, 2).
Hvilken er de kirurgiske trin i proceduren?
De følgende trin præsenterer et muligt scenarie for proceduren ifølge den kirurgiske protokol, der er foreslået af Canavero et al (1, 12). To kirurgiske hold deltager og arbejder samtidigt for at gennemføre proceduren. Modtageren og donoren intuberes, tracheotomiseres, ventileres og stabiliseres til stiv fiksering. EKG, EEG, overvågning af iltmætning, kropstemperatur og hæmodynamisk overvågning er indstillet. Burstundertrykkelsesmønster opnås hos modtageren ved brug af barbiturat eller propofol. Modtagerens hoved udsættes for dyb hypotermi (10 ° C), mens donorens krop kun modtager spinalhypotermi og undgår iskæmisk skade på resten af kroppen. For at opnå dyb hypotermi er teknikken til autocerebral hypotermisk perfusion med anvendelse af en varmeveksler i en femoral-carotis arteriel shunt blevet beskrevet. Det biventrikulære kølesystem til dyb hjernens hypotermi er også blevet foreslået. Yderligere hjælp leveres med brugen af kølehjelme. Donors rygmarvshypotermi kan opnås via perfusion af subdurale og epidurale rum med kolde opløsninger. Dyb hypotermi nedsætter metabolisk hastighed af organer og væv og giver kirurger tid til at fremstille cephalosomatisk anastomose.
Hver patients hals er omhyggeligt forberedt af de to kirurgiske hold.Tre kirurgiske faser kan genkendes; den forreste og den bageste tilgang både hos modtageren og donoren og kimæranastomosen. Begyndende med den forreste tilgang eksponeres halspulsårene, vertebrale arterier og halsvenerne, og alle muskler i både modtager og donor forberedes og markeres til senere sammenkobling. Luftrøret og spiserøret genkendes og forberedes kirurgisk gennem forskellige livmoderhalssnit. De tilbagevendende larynxnerver genkendes og bevares intakte. I den bageste tilgang placeres både modtageren og donoren i en liggende position. Derefter udføres laminektomier, hvirvellegemerne eller de mellemvirvelløse rum transkriberes, og dura skæres, hvorved rygmarven udsættes. Bagefter, under mikroskopisk vejledning, gennemføres rygmarven hos begge patienter med et ultrakarpt mikrokirurgisk blad.
Modtagerens hoved er adskilt, exanguineret og skyllet med iset Ringer’s lactat (for at undgå koagulationskomplikationer), derefter overført til donorens hovedløse krop, der er fastgjort med rør, der forbinder det med donorens cirkulation inden for en time. Den forreste spinalstabilisering udføres med en forreste plade. Umiddelbart derefter er de to rygmarv smeltet med en chitosan-PEG (polyethylenglycol) lim, som har evnen til straks at rekonstituere cellemembraner beskadiget af mekanisk skade. Samtidig infunderes PEG i donorens blodcirkulation for at tilbyde en betydelig mængde polyethylenglycol også i det intravaskulære rum og fremme bedre neuronal fusion. Suturer omkring den sammenføjede ledning påføres. En anden iv-injektion af PEG indgives efter 4-6 timer.
Den vaskulære anastomose mellem modtageren og donoren udføres gennem halspuls- og jugular-silastiske kanyler. De vaskulære rør fjernes, og suturer påføres på det transplanterede hoveds kar sammen med dem i den nye krop. Donorens kredsløb giver blod til modtagerens hoved. Dura sys og en rygmarvsstimulator er fastgjort til dura. Den bageste stabilisering udføres med en lateral masseskrue. Og. Rodsystem. Trachea, spiserør, vagus og phrenic nerverne forbindes igen. Endelig er alle muskler forbundet og huden syet. Modtageren bringes derefter til intensivafdelingen med en cervicothoracic orthosis bøjle.
Hvilke forhindringer står vi overfor?
Valg af donorkroppe. Systemet til at finde donorlegemet er ikke oprettet til en sådan procedure. Ansigtstransplantationer kan dog udføres, og donorvæv til en så unik del af menneskekroppen kan findes. Vi mener således, at dette hindring vil blive overgået selv ved hovedtransplantation, hvis det videnskabelige samfund får tillid til gennemførligheden af proceduren (2).
Hoved- og kropsinterventioner på modtageren og donoren. Disse omfatter udfordrende kirurgiske færdigheder og krævende samarbejde- c oordineringsevner, der afhænger af det tværfaglige team af kirurger (neurokirurger og nakke, vaskulære, kardiothorakale, ortopædiske, plastiske kirurger) og den fremragende forberedelse af den kirurgiske protokol (2, 12). Sparing af phrenic nerver, tilbagevendende larynxnerver, vagi og cervical plexus er krævende og tidskrævende, men meget vigtigt postoperativt hovedsageligt til spontan respiration og phonation. Forskellige vaskulære anastomoser, spiserør anastomose, rygmarvsgenoprettelse og rygmarvsfiksering kræver kirurgiske trin, der hæver operationens sværhedsgrad. Blødning, infektioner, anastomotiske lækager er almindelige postoperative komplikationer. Et andet afgørende punkt, der giver anledning til bekymring og skal undersøges og diskuteres, er det nøjagtige livmoderhalskræft myelomer, hvor rygmarven skal transkriberes. opnås ved hjælp af forskellige måder på baggrund af hypotermi op til det punkt, hvor karene genfastgøres mellem modtageren og donoren. Ekstrakorporal cirkulationsmaskine kunne være det første valg. Imidlertid er adskillige teknikker, såsom den autocerebrale hypotermiske perfusion, blevet foreslået for at opnå dyb hypotermi. Kontinuerlig krydscirkulation mellem modtager og donor testes. Derudover diskuteres niveauet af hypotermi og den ideelle temperatur stadig. Det er rigtigt, at et af nøgleelementerne til hovedtransplantation er at sænke modtagerens hovedtemperatur til et tilstrækkeligt lavt niveau, der gør det muligt at afbryde og genforbinde det til donorens krop under passende forhold, noget der er taget alvorligt i betragtning i foreslået protokol (1). Den anden afgørende faktor er tid. Ikke desto mindre er protokollen baseret på tidligere lignende eksperimenter, og den er godt designet og ser lovende nok ud til at blive implementeret og få succes (1, 12).Interessant nok evaluerede Li et al den langsigtede immunafstødning og undgåelse af iskæmiske hændelser under hovedoverførselsfaserne, og for disse mål udviklede de en bicephalisk model af hovedtransplantation (13).
Rygmarvsfusion og genindføring af rygmarv. Et afgørende diskussionspunkt er behovet for korrekt mekanisk tilpasning af de adskilte axoner. Kirurgerne ville skære rygmarvene med et ultra skarpt blad, der lovede et “rent snit”, som vil have en afgørende rolle i fusionen af adskilte axoner og i rygmarvsfusionen i alt. En måde at forbedre neuronal genopretning er ved at installere en epidural rygmarvsstimulerende apparatur (1, 14). Derudover tildeles de interneuroner en vigtig rolle, som menes at fremme funktionel genopretning gennem oprettelse af sammenkoblinger mellem axoner. Præcision i gentilslutningen (justering og korrekt afstand af de igen forbundne rygmarv) kunne være det vigtigste skridt til resultatet af proceduren.
Postoperative problemer. Efter operationen vil patienten blive overvåget på intensivafdelingen under ventilations- og kredsløbsstøtte. Hovedets stabilitet og rygsøjlen er et stort problem for at berolige den vellykkede rygmarvsfusion. Når det er muligt, bør intensiv rehabilitering for quadriplegia startes. Et andet stort problem er tilstedeværelsen af neurogent chok på grund af ændringen i funktionen af de sympatiske nerver og vagus. Paralytisk ileus og neurogen blære er mulige postoperative komplikationer. Langvarig ventilationsstøtte kan være nødvendig på grund af, at den membranfunktions funktion kan være problematisk i en usikker periode. Efter den indledende fase skal der udføres en rehabiliteringsprotokol for rygmarvsskade, ideelt i det specielle miljø for rygmarvs traumeenhed (2). Den mulige tilstedeværelse af trakeotomi kan forårsage problemer i rehabiliteringen og i livskvaliteten. Stemmeledningens funktion kan medføre problemer, der påvirker kommunikation og selvværd. Derudover er begyndelsen af central smerte i ledningen en mulig postoperativ komplikation på grund af transektion af den spinothalamiske kanal (1, 15).
Etiske overvejelser og offentligt aspekt
Videnskabelig og offentlig kritik . Det vides, at den første videnskabelige og offentlige reaktion på den første nyre- og hjertetransplantation var som “at spille Gud” og overtræde naturens regler. I dag står vi over for en lignende reaktion (14). Det er sandt, at i historien om medicin, mange eksempler på ideer blev oprindeligt afvist og blev senere vedtaget takket være deres forskeres vedholdenhed trods kritik (16, 2). Faktisk har flere undersøgelser udtrykt deres tvivl om gennemførligheden og rigtigheden af proceduren (17-19 Specifikt finder EANS etisk-juridiske komité det foreslåede hovedtransplantationsprojekt uetisk (20). Efter åben og upartisk dialog inden for det videnskabelige samfund kunne gensidigt accepterede etiske kriterier foreslås for dette projekt, hvor man undgår unødvendig kritik.
Immunundertrykkelse og etik. Teoretisk set vil hovedtransplantation, når den udføres hos patienter med terminale tilstande, men intakt hjernefunktion, være livreddende. Mulige risici forbundet med immunforsvaret sion kunne være berettiget, hvis vi overvejer, at teoretisk kan hovedtransplantation være en livreddende procedure. Vi kunne tage i betragtning, at immunundertrykkelsesinducerede risici er etisk acceptable for vitale organtransplantationer efter år og række forskningsundersøgelser og dokumentation baseret medicin (14). Derudover har operationer som hånd- og ansigtstransplantation kurvet ruten for at nærme sig det etiske aspekt ved hovedtransplantation ved at skubbe til det yderste de etiske grænser, der nødvendiggør eller retfærdiggør en procedure som denne. Desuden er det vigtigt at nævne, at dosen af immunsuppressive stoffer kan være ekstremt høj og forårsage flere effekter på Human Head Transplantation Maedica A Journal of Clinical Medicine, bind 14, nr. 1, 2019 9 modtager. For at være mere specifik, i tilfælde af calcineurininhibitorer, er der en stor mulighed for, at de kan forårsage nefrotoksicitet eller endda nyresygdom i slutstadiet på grund af høj dosis. En anden overvejelse er muligheden for somatisk afstødning og i så fald niveauet af immunsuppression dosering med de tilhørende øgede risici.
Mangel på eksperimentelle data. Den videnskabelige debat om dette emne forbliver tavs, måske fordi der mangler forskning i den relevante litteratur. Der er kun få uafhængige artikler offentliggjort. De fleste af dem er meninger eller kirurgiske teknikker under test. Eksperimentelle data er næsten fraværende. Disse fakta har en negativ konsekvens af gennemførligheden af proceduren.
Uden overbevisende videnskabelige data kan det videnskabelige samfund ikke fortsætte med implementeringen af godkendte protokoller.Således vil patientens mulige samtykke ikke være baseret på fælles godkendte medicinske kriterier og indikationer; samtykke vil dog hvile i uvidenhed og desperation hos patienter, der ikke er i stand til at genkende eller overse risikoen for hovedtransplantation (3). Det videnskabelige samfund bør acceptere tilstedeværelsen af debat om gennemførligheden af projektet og tilskynde til studier, der vil producere eksperimentelle data for at nærme sig og evaluere proceduren.
Omkostninger. Nogen siger måske, at hovedtransplantation kan betragtes som en operation med store omkostninger og tvetydig effektivitet. Omkostninger vedrører medicinske og plejeprodukter samt materialer til operationen. Med hensyn til hovedtransplantation kunne kroppen, der blev brugt til denne operation, give flere vitale organer såsom lunge, lever, hjerte, nyre, hænder, ansigt og væv for at redde mange liv. Det vides, at vi står over for en mangel på organer, der kan redde livet for mange patienter over hele verden. Med et ordentligt anskaffelsessystem for donorer kunne dette problem afbalanceres. Dette system bør reguleres ved hjælp af etiske, medicinske kriterier og protokoller for at give det maksimale vitale organer til dem i nød og forhindre dødsfald hos patienter på ventelisten til organtransplantation.
Psykosociale overvejelser
Social service. I tilfælde af vellykket resultat vil patienter kræve langvarig omfattende rehabilitering og fysioterapi på grund af muskelatrofi. Genopretningen med hensyn til sensorisk og finmotorisk funktion er afgørende for den postoperative forbedring af patientens tilstand. Sociale tjenester skal tilbyde hjælp ved at yde en lang periode med arbejdsløshed, sundhedsforsikring, indkomststøtte, hjælp til familien. Der er mange muligheder for, at patienten efter en vellykket hovedtransplantation stadig vil have problemer med livskvalitet og velvære med kontinuitet i quadriplegia i en usikker varighed (2).
Psykologisk hjælp. Efter transplantation kan der opstå forvirring om forholdet mellem krop og identitet hos modtageren, hvilket tyder på behovet for psykiatrisk hjælp fra psykiatere (21, 2). Derudover kan selvværdsproblemer af kosmetiske årsager (ar, asymmetrier) fremkalde. I betragtning af den høje sandsynlighed for død intra- eller postoperativt vil familien kræve psykologisk forberedelse for muligheden for, at patienten ikke vil overleve kirurgi.
Sekundære problemer
Hovedtransplantation kan have også juridiske hindringer. I fremtiden kan afkom fra en patient, der har været udsat for vellykket hovedtransplantation, stille spørgsmål vedrørende arv og forældremyndighed (2). Reproduktive implikationer af menneskelig hovedtransplantation er også kommet frem (22). Derudover har nogle påpeget religiøse barrierer (23). En anden overvejelse er, om det skal være etisk at udføre hovedtransplantation mellem patienter af forskellige køn. I så fald er identitetsproblemer endnu mere komplicerede for modtageren.
Hvad skal vi forvente?
Ren og Canavero har svaret på forskellige forespørgsler og har udtrykt deres sikkerhed for gennemførligheden af proceduren (24). For nylig rapporterede Ren et al., At den første cephalosomatiske anastomose er blevet udført med succes i et humant kadaver, hvilket bekræfter den kirurgiske gennemførlighed af proceduren og yderligere validerer den kirurgiske plan (12). Det tog 18 timer at gennemføre den kirurgiske protokol og fungerede som en fuld øvelse, hvilket hjalp til med at optimere kirurgiske trin. Derudover har Liu et al konkluderet, at en skarpt og fuldt transekteret rygmarv kan rekonstrueres med succes, hvilket har som et resultat delvis genopretning af motorfunktion og elektrisk kontinuitet i store dyr (25). Sergio Canavero havde hævdet, at han ville have gennemført proceduren inden 2017; desuden er dette ikke blevet udført på et levende menneske indtil nu.
Selvom disse papirer præsenterer lovende resultater, er faktorer som test af kirurgisk protokol i et kadaver, rekonstruktionsniveau for den transficerede rygmarv og variation mellem arterne er der store forhindringer, som gør tvivlsom antagelsen om gennemførlighed hos et levende menneske. Der er nøgleelementer i proceduren, såsom funktionel rygmarvsfusion, tilstrækkelig neurobeskyttelse og postoperativ smertekontrol, som stadig er i tvivl (26). Ikke desto mindre skal vi indrømme, at overvejelsen om et “rent snit” med et ultrakarpt blad og anvendelse af fusogener er vigtige brikker i puslespillet, men de skal undersøges nærmere. Litteraturen giver stadig ikke nok data og mere eksperimentelle undersøgelser på mennesker kadavere og dyr skal udføres.
Før eller senere er proceduren overhængende. Under de nuværende omstændigheder ville det første forsøg være uetisk, hvis det fandt sted.Af denne grund er diskussionen om udarbejdelse af korrekte etiske koder til denne specifikke operation yderst vigtig. Som Farhud D. har udtalt, bør den medicinske verden være klar til primært at imødegå de psykosociale (identitets-personlighedsadfærdsproblemer, stemningsforstyrrelse, psykose, selvmord) og etiske (autonomi, velgørende, ikke-maleficence, retfærdighed) udfordringer (27) .
Det videnskabelige samfund bør ikke betragte denne procedure som et produkt af fantasi, men som et aktuelt emne, der giver anledning til bekymring og skal analyseres. Ansete og specialiserede kirurger fra forskellige lande og kirurgiske områder bør udtrykke deres mening og oplyse ethvert hjørne af tvetydighed. Hvert trin i proceduren skal undersøges grundigt. Der bør indledes en videnskabelig diskussion for at opsluge projektet, evaluere det, afveje etiske dilemmaer og engagere sig i eksperimentelle undersøgelser af kadavere og dyr. Det første forsøg må ikke gøres hurtigt, men det skal udføres som en veldesignet, testet og videnskabeligt moden protokol med betydelige muligheder for succes. Måske ville det næste trin være en procedure på et hjerte. Bankende hjerne. Død donor for at øve operationen hos en levende patient.
Bortset fra muligheden for proceduren og de etiske hindringer er der en flere ting, vi bør overveje: den unødvendige kontrovers og skarphed over for proceduren. Sandsynligvis er den eksisterende skepsis et produkt af vores egen usikkerhed med hensyn til noget nyt og udfordrende. Vi bør tænke, om vi er parate til ikke blot at overgå de praktiske hindringer, men også vores tvivl og frygt. Ved at give en chance for denne procedure accepterer vi måske svigtet med de seneste fremskridt og medicin generelt, som Ren og Canavero har udtalt: “Når du skal skifte en krop, fordi du ikke kan ordne det, er det et tegn på fiasko.” (16).
Er vi klar til at acceptere de seneste fremskridt og tage et skridt fremad? Er vi klar til at håndtere vores inkompetence til at konfrontere med terminale sygdomme og give en løsning?
Konflikt af interesser: ingen erklæret
Økonomisk støtte: ingen erklæret.
