Трансплантация и реконструкция трахеи: состояние проблемы
https://doi.org/10.24884/1682-6655-2022-21-1-87-94
Аннотация
Трахея является одним из самых сложных органов для трансплантации, поскольку ее сегментарное кровоснабжение обеспечивается сосудами, имеющими слишком малый диаметр для микрососудистого анастомоза. Именно сохранение адекватного кровоснабжения и, соответственно, микроциркуляции является ключевым моментом успеха трансплантации этого органа. Возможность использования биопротезов для замены трахеи находится в стадии исследований. Всего несколько групп исследователей в мире разрабатывали собственные варианты техники трансплантации трахеи, однако говорить о решении проблемы в настоящее время не приходится. В статье описаны предпринятые и текущие направления исследований в области трансплантации и реконструкции трахеи.
Об авторах
А. Л. Акопов
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Акопов Андрей Леонидович – д-р мед. наук, профессор,
руководитель отдела торакальной хирургии и
неотложной медицины, зав. кафедрой клинической анатомии
и оперативной хирургии
197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
А. А. Ильин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Ильин Андрей Андреевич – канд. мед. наук, врач – торакальный хирург Нии хирургии и неотложной медицины, ассистент кафедры клинической анатомии и оперативной
хирурги
197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Э. В. Сидельникова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Сидельникова Эллина Валерьевна – студентка
197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Список литературы
1. Mathisen DJ. Tracheal Resection and Reconstruction: How I Teach It // Ann. Thorac. Surg. 2017;(103):1043–1048. Doi: 10.1016/j.athoracsur.2016.12.057.
2. Паршин В. Д., Порханов В. А. Хирургия трахеи с атласом оперативной хирургии: монография. – М.: АльдиПринт, 2010. – 480 с.
3. Toomes H, Mickisch G, Vogt-Moykopf I. Experiences with prosthetic reconstruction of the trachea and bifurcation // Thorax. 1985;(40):32–37. Doi: 10.1136/thx.40.1.32
4. Delaere P, Vranckx J, Meulemans J et. al. Learning curve in tracheal allotransplantation // Am J Transpl. 2012;(12):2538– 2545. Doi: 10.1111/j.1600-6143.2012.04125.x.
5. Abruzzo A, Fiorica C, Palumbo VD, Altomare R, Damiano G, Gioviale MC, Tomasello G, Licciardi M, Palumbo F.S, Giammona G et al. Using polymeric scaffolds for vascular tissue engineering // Int. J. Polym. Sci. 2014;(2014). Doi: 10.1155/2014/689390.
6. Паршин В. Д., Тарабрин Е. А., Русаков М. А. и др. Клинико-экспериментальные исследования в трансплантации реваскуляризированной трахеи // Анналы пласт., реконструктив. и эстет. хир. – 2016. – № 1. – С. 99–100.
7. Акопов А. Л., Папаян Г. В., Ефимов А. Н. и др. Инфракрасная флюоресцентная ангиография при трансплантации трахеи в эксперименте // Бюлл. эксперимент. биологии и мед. – 2017. – Т. 164, № 10. – С. 525–528.
8. Delaere P, Lerut T, van Raemdonck D. Tracheal Transplantation: State of the Art and Key Role of Blood Supply in Its Success // Thorac Surg Clin. 2018;28(3):337–345. Doi: 10.1016/j.thorsurg.2018.05.002.
9. Ferguson DJ, Wild JJ, Wangensteen OH. Experimental resection of the trachea // Surgery. 1950;28(3):597–619.
10. Pacheco CR, Rivero O, Porter JK. Experimental reconstructive surgery of the trachea // J Thorac Surg. 1954; 27(6):554–564.
11. Grillo HC. Tracheal replacement: a critical review // Ann Thorac Surg. 2002;73(6):1995–2004. Doi:10.1016/ s0003-4975(02)03564-6
12. Yokomise H, Inui K, Wada H, Ueda M, Hitomi S. Longterm cryopreservation can prevent rejection of canine tracheal allografts with preservation of graft viability // J Thorac Cardiovasc Surg. 1996;111(5):930–934. Doi:10.1016/s0022- 5223(96)70366-5.
13. Jacobs JP, Quintessenza JA, Andrews T et al. Tracheal allograft reconstruction: the total North American and worldwide pediatric experiences // Ann Thorac Surg. 1999; 68(3):1043–1052. Doi:10.1016/s0003-4975(99)00878-4
14. Niwaya K, Sakaguchi H, Kawachi K, Kitamura S. Effect of warm ischemia and cryopreservation on cell viability of human allograft valves // Ann Thorac Surg. 1995;60 (2 Suppl):S114–S117. Doi: 10.1016/0003-4975(95)00204-x
15. Rose KG, Sesterhenn K, Wustrow F. Tracheal allotransplantation in man // Lancet. 197924;1(8113):433. Doi: 10. 1016/s0140-6736(79)90902-4.
16. Levashov YuN, Yablonsky PK, Cherny SM, Orlov SV, Shafirovsky BB, Kuznetzov IM. One-stage allotransplantation of thoracic segment of the trachea in a patient with idiopathic fibrosing mediastinitis and marked tracheal stenosis // Eur J Cardiothorac Surg. 1993;7(7):383–386. Doi: 10.1016/1010- 7940(93)90071-i.
17. Паршин В. Д., Люндуп А. В., Тарабрин Е. А. и др. Отдаленный результат трансплантации трахеи: успех и нерешенные проблемы // Хирургия: Журнал им. Н. И. Пирогова. – 2018. – № 11. – С. 11–19.
18. Jacobs JP, Elliott MJ, Haw MP, Bailey CM, Herberhold C. Pediatric tracheal homograft reconstruction: a novel approach to complex tracheal stenoses in children // J Thorac Cardiovasc Surg. 1996;112(6):1549–1558. Doi: 10.1016/ S0022-5223(96)70014-4.
19. Delaere P, Vranckx J, Verleden G, De Leyn P, van Raemdonck D. Leuven Tracheal Transplant Group. Tracheal allotransplantation after withdrawal of immunosuppressive therapy // N Engl J Med. 2010;362(2):138–145. Doi: 10.1056/ NEJMoa0810653.
20. Genden EM, Miles BA, Harkin TJ, DeMaria S, Kaufman AJ, Mayland E, Kaul VF, Florman SS Single-stage long-segment tracheal transplantation // Am J Transplant. 2021;21(10):3421–3427. Doi: 10.1111/ajt.16752.
21. Martinod E, Seguin A, Radu DM, Boddaert G, Chouahnia K, Fialaire-Legendre A, Dutau H, Vénissac N, Marquette CH, Baillard C, Valeyre D, Carpentier A; French Group for Airway Transplantation (FREGAT). Airway transplantation: a challenge for regenerative medicine // Eur J Med Res. 2013;18(1):25. Doi: 10.1186/2047-783X-18-25.
22. Wurtz A, Porte H, Conti M, Desbordes J, Copin MC, Azorin J, Martinod E, Marquette CH. Tracheal replacement with aortic allografts // N Engl J Med. 2006;355(18):1938– 1940. Doi: 10.1056/NEJMc066336
23. Wurtz A, Porte H, Conti M, Dusson C, Desbordes J, Copin MC, Marquette CH. Surgical technique and results of tracheal and carinal replacement with aortic allografts for salivary gland-type carcinoma // J Thorac Cardiovasc Surg. 2010;140(2):387-393.e2. Doi: 10.1016/j.jtcvs.2010.01.043.
24. Mercier O, Kolb F, Dartevelle PG. Autologous Tracheal Replacement: Surgical Technique and Outcomes // Thorac Surg Clin. 2018;28(3):347–355. Doi: 10.1016/j.thorsurg.2018.05.007
25. Auchincloss HG, Wright CD. Complications after tracheal resection and reconstruction: prevention and treatment // J Thorac Dis. 2016;8(2):160–167. Doi: 10.3978/j.issn.2072- 1439.2016.01.86.
26. Haseltine WA. Interview: commercial translation of cell-based therapies and regenerative medicine: learning by experience. Interview by Emily Culme-Seymour // Regen Med. 2011;6(4):431–435. Doi: 10.2217/rme.11.40.
27. Dhasmana A, Singh A, Rawal S. Biomedical grafts for tracheal tissue repairing and regeneration «Tracheal tissue engineering: an overview» // J Tissue Eng Regen Med. 2020; 14(5):653–672. Doi: 10.1002/term.3019
28. Damiano G, Palumbo VD, Fazzotta S, Curione F, Lo Monte G, Brucato VMB, Lo Monte AI. Current Strategies for Tracheal Replacement: A Review // Life (Basel). 2021; 11(7):618. Doi: 10.3390/life11070618.
29. Palumbo VD, Bruno A, Tomasello G, Damiano G, Lo Monte AI. Bioengineered vascular scaffolds: the state of the art // Int J Artif Organs. 2014;37(7):503–512. Doi: 10.5301/ ijao.5000343. Epub 2014 Jul 4
30. Macchiarini P, Jungebluth P, Go T, Asnaghi MA, Rees LE, Cogan TA, Dodson A, Martorell J, Bellini S, Parnigotto PP, Dickinson SC, Hollander AP, Mantero S, Conconi MT, Birchall MA. Clinical transplantation of a tissue-engineered airway // Lancet. 2008;372(9655):2023–2030. Doi: 10.1016/ S0140-6736(08)61598-6
31. Chiang T, Pepper V, Best C, Onwuka E, Breuer CK. Clinical Translation of Tissue Engineered Trachea Grafts // Ann Otol Rhinol Laryngol. 2016;125(11):873–885. Doi: 10. 1177/0003489416656646.
32. Gonfiotti A, Jaus MO, Barale D, Baiguera S, Comin C, Lavorini F, Fontana G, Sibila O, Rombolà G, Jungebluth P, Macchiarini P. The first tissue-engineered airway transplantation: 5-year follow-up results // Lancet. 2014;383(9913):238– 244. Doi: 10.1016/S0140-6736(13)62033-4
33. Elliott MJ, De Coppi P, Speggiorin S, Roebuck D, Butler CR, Samuel E, Crowley C, McLaren C, Fierens A, Vondrys D, Cochrane L, Jephson C, Janes S, Beaumont NJ, Cogan T, Bader A, Seifalian AM, Hsuan JJ, Lowdell MW, Birchall MA. Stemcell-based, tissue engineered tracheal replacement in a child: a 2-year follow-up study // Lancet. 2012;380(9846):994–1000. Doi: 10.1016/S0140-6736(12)60737-5.
34. Hamilton NJ, Kanani M, Roebuck DJ, Hewitt RJ, Cetto R, Culme-Seymour EJ, Toll E, Bates AJ, Comerford AP, McLaren CA, Butler CR, Crowley C, McIntyre D, Sebire NJ, Janes SM, O’Callaghan C, Mason C, De Coppi P, Lowdell MW, Elliott MJ, Birchall MA. Tissue-Engineered Tracheal Replacement in a Child: A 4-Year Follow-Up Study // Am J Transplant. 2015;15(10):2750–2757. Doi: 10.1111/ajt.13318
35. Jungebluth P, Alici E, Baiguera S, Blomberg P, Bozóky B, Crowley C, Einarsson O, Gudbjartsson T, Le Guyader S, Henriksson G, Hermanson O, Juto JE, Leidner B, Lilja T, Liska J, Luedde T, Lundin V, Moll G, Roderburg C, Strömblad S, Sutlu T, Watz E, Seifalian A, Macchiarini P. Tracheobronchial transplantation with a stem-cell-seeded bioartificial nanocomposite: a proof-of-concept study // Lancet. 2011;378(9808):1997–2004. Doi: 10.1016/S0140-6736(11)61715-7.
36. Claesson-Welsh L, Hansson GK; Royal Swedish Academy of Sciences. Tracheobronchial transplantation: The Royal Swedish Academy of Sciences’ concerns // Lancet. 2016; 387(10022):942. Doi: 10.1016/S0140-6736(16)00520-1
37. Teixeira da Silva JA. Ethical perspectives and ramifications of the Paolo Macchiarini case // Indian J Med Ethics. 2017;2(4):270–275. Doi: 10.20529/IJME.2017.048.
38. Lo Monte AI, Licciardi M, Bellavia M, Damiano G, Palumbo VD, Palumbo FS, Abruzzo A, Fiorica C, Pitarresi G, Cacciabaudo F et al Biocompatibility and biodegradability of electrospun PHEA-PLA scaffolds: Our preliminary experience in a murine animal model // Dig. J. Nanomat. Biostruct. 2012;(7):841–851.
39. Александров В. Н., Калюжная-Земляная Л. И., Фирсанов Д. В. и др. Трансплантация тканеинженерной трахеи как альтернативы аллогенной трахеи / // Вестн. хир. им. И. И. Грекова. 2017;176(4):110–114.
40. Sun F, Pan S, Shi HC, Zhang FB, Zhang WD, Ye G, Liu XC, Zhang SQ, Zhong CH, Yuan XL Structural integrity, immunogenicity and biomechanical evaluation of rabbit decellularized tracheal matrix // J. Biomed. Mater. Res. Part A. 2015;(103):1509–1519.
41. Batioglu-Karaaltin A, Karaaltin MV, Ovali E, Yigit O, Kongur M, Inan O, Bozkurt E, Cansiz H. In vivo tissue-engineered allogenic trachea transplantation in rabbits: a preliminary report // Stem Cell Rev Rep. 2015;11(2):347–356. Вoi: 10.1007/s12015-014-9570-8
42. Conconi MT, De Coppi P, Di Liddo R, Vigolo S, Zanon GF, Parnigotto PP, Nussdorfer GG. Tracheal matrices, obtained by a detergent-enzymatic method, support in vitro the adhesion of chondrocytes and tracheal epithelial cells // Transpl Int. 2005;18(6):727–734. Вoi: 10.1111/j.1432-2277.2005.00082.x.
43. Berg M, Ejnell H, Kovács A, Nayakawde N, Patil PB, Joshi M, Aziz L, Rådberg G, Hajizadeh S, Olausson M, Sumitran-Holgersson S. Replacement of a tracheal stenosis with a tissue-engineered human trachea using autologous stem cells: a case report // Tissue Eng Part A. 2014;20(1–2):389–397. Вoi: 10.1089/ten.TEA.2012.0514.
44. Гилевич И. В., Сотниченко А. С., Карал-Оглы Д. Д. и др. Исследование биологической совместимости тканеинженерной конструкции трахеи в эксперименте in vivo на лабораторных приматах // Бюллетень эксперимент. биологии и мед. – 2017. – Т. 164, № 12. – С. 744– 748.
45. Акопов А. Л., Папаян Г. В., Горбунков С. Д. и др. Возможности флуоресцентной визуализации в оценке реваскуляризации гетеротопически трансплантированного сегмента трахеи приматов // Вестн. трансплантологии и искусственных органов. – 2020. – Т. 22, № 2. – С. 80– 85.
46. Tan Q, Liu R, Chen X, Wu J, Pan Y, Lu S, Weder W, Luo Q. Clinic application of tissue engineered bronchus for lung cancer treatment // J Thorac Dis. 2017;9(1):22–29. Doi: 10.21037/jtd.2017.01.50
47. Демидчик Е. Ю., Жарков В. В., Подгайский В. Н. и др. Трансплантация тканеинженерной трахеи (случай из практики) // Вопросы онкологии. – 2019. – Т. 65, № 2. – С. 283–286.
48. Park HS, Park HJ, Lee J, Kim P, Lee JS, Lee YJ, Seo YB, Kim DY, Ajiteru O, Lee OJ, Park CH. A 4-Axis Technique for Three-Dimensional Printing of an Artificial Trachea // Tissue Eng Regen Med. 2018;15(4):415–425. Doi: 10.1007/s13770- 018-0136-8.
49. Cannella V, Piccione G, Altomare R, Marino A, Di Marco P, Russotto L, Di Bella S, Purpari G, Gucciardi F, Cassa ta G, Damiano G, Palumbo VD, Santoro A, Russo Lacerna C, Lo Monte AI, Guercio A. Differentiation and characterization of rat adipose tissue mesenchymal stem cells into endothelial-like cells // Anat Histol Embryol. 2018;47(1):11–20. Doi: 10.1111/ahe.12318.
50. Gustafsson Y, Haag J, Jungebluth P, Lundin V, Lim ML, Baiguera S, Ajalloueian F, Del Gaudio C, Bianco A, Moll G, Sjöqvist S, Lemon G, Teixeira AI, Macchiarini P. Viability and proliferation of rat MSCs on adhesion protein-modified PET and PU scaffolds // Biomaterials. 2012;33(32):8094–8103. Doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.07.060.
51. Shi H, Wang W, Lu D, Li H, Chen L, Lu Y, Zeng Y. Cellular biocompatibility and biomechanical properties of N-carboxyethylchitosan/nanohydroxyapatite composites for tissue-engineered trachea // Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 2012;40(1–2):120–124. Doi: 10.3109/10731199.2011.597760.
52. Huang L, Wang L, He J, Zhao J, Zhong D, Yang G, Guo T, Yan X, Zhang L, Li D, Cao T, Li X. Tracheal suspension by using 3-dimensional printed personalized scaffold in a patient with tracheomalacia // J Thorac Dis. 2016;8(11):3323– 3328. Doi: 10.21037/jtd.2016.10.53.
53. Huang L, Wang L, He J, Zhao J, Zhong D, Yang G, Guo T, Yan X, Zhang L, Li D, Cao T, Li X. Tracheal suspension by using 3-dimensional printed personalized scaffold in a patient with tracheomalacia // J Thorac Dis. 2016;8(11):3323– 3328. Doi: 10.21037/jtd.2016.10.53.
54. Athanasiou KA, Eswaramoorthy R, Hadidi P, Hu JC. Self-organization and the self-assembling process in tissue engineering // Annu Rev Biomed Eng. 2013;(15):115–136. Doi: 10.1146/annurev-bioeng-071812-152423.
55. Go T, Jungebluth P, Baiguero S, Asnaghi A, Martorell J, Ostertag H, Mantero S, Birchall M, Bader A, Macchiarini P. Both epithelial cells and mesenchymal stem cell-derived chondrocytes contribute to the survival of tissue-engineered airway transplants in pigs // J Thorac Cardiovasc Surg. 2010; 139(2):437–443. Doi: 10.1016/j.jtcvs.2009.10.002.
56. Dikina AD, Strobel HA, Lai BP, Rolle MW, Alsberg E. Engineered cartilaginous tubes for tracheal tissue replacement via self-assembly and fusion of human mesenchymal stem cell constructs // Biomaterials. 2015;(52):452–462. Doi: 10. 1016/j.biomaterials.2015.01.073.
Рецензия
Для цитирования:
Акопов А.Л., Ильин А.А., Сидельникова Э.В. Трансплантация и реконструкция трахеи: состояние проблемы. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2022;21(1):87-94. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2022-21-1-87-94
For citation:
Akopov A.L., Ilin A.A., Sidelnikova E.V. Tracheal transplantation and reconstruction: state of the problem. Regional blood circulation and microcirculation. 2022;21(1):87-94. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1682-6655-2022-21-1-87-94
Просмотров:
878
Послать статью по эл. почте 
