Lidské tkáně a buňky Tkáňové zařízení Rita Pacasová/ Simona Michlíčková 2022 ¨transplantace –orgánů – v podvědomí veřejnosti –tkání – méně známá –buněk – v povědomí veřejnosti ve spojení s onkologií ¨transplantace tkání a buněk = denně používaná metoda v mnoha oborech medicíny ¨transplantuje se tzv. tkáňový nebo buněčný štěp (graft nebo transplantát) ¨část tkáně anebo buňky jsou odděleny z jejich původního místa a jsou přeneseny na jiné místo (tkáně) nebo na stejné místo v jiném čase (buňky i tkáně) 4 Transplantace 4Dělení dle dárce a příjemce 4 ¨autologní transplantace je přenos štěpu (tzv. autologní štěp) v rámci jednoho jedince (dárce je totožný s příjemcem) 4 ¨alogenní transplantace je přenos štěpu (tzv. alogenní štěp) mezi dvěma jedinci téhož druhu (dárcem je jiný jedinec téhož druhu) 4 ¨xenogenní transplantace je přenos štěpu mezi dvěma jedinci rozdílného druhu (např. prasečí nebo bovinní chlopeň pro použití u člověka). S Transplantace - typy 4Konzervace a skladování tkání/ buněk po určitou dobu: 4Chladová konzervace –krátkodobé skladování při teplotě +2 až +8°C –vhodná zejména pro zachování buněčné viability (krvetvorné buňky, rohovka) 4Konzervace hlubokým zmrazením -dlouhodobé uskladnění při teplotě – 40°C a nižší -nejobvyklejší metoda konzervace kostních štěpů, vazů a šlach, amniové membrány 4Kryokonzervace -přidání kryoprotektivní látky, dlouhodobé uložení při teplotě -150°C a nižší (páry N2, nebo kapalná fáze N2), zejména krvetvorné buňky 4Lyofilizace –konzervace upravených kostních štěpů, např. čištěné spongiosy, pro konzervaci fascie, skléry. –umožňuje dlouhodobé skladování při pokojové teplotě. Transplantace tkání a buněk 4od pradávna = snaha o náhradu funkčně poškozené nebo ztracené části lidského těla (orgány, tkáně, části končetin nebo lidskou krev). 4transplantace v období starověku –2. století př. n.l. - záznam o transplantaci tkání a orgánů - čínští chirurgové Hua T´o a Pien Ch´iso –Sushruta Shamhita, indický text v sanskrtu – popis transplantace autologního kožního štěpu –3. století n.l. - malba, znázorňující transplantaci nohy - svatý Kosmos a Damián (285 - 305), bratři, studovali medicínu v Sýrii, přisuzovány zázraky a léčivé schopnosti. – Transplantace - historie 4transplantace v západní medicíně: 416. století, Gaspar Tagliacozzi (1547 – 1599) práce „O chirurgii zmrzačených částí pomocí transplantace“. 41668 holandský lékař Job van Meereken – popis první úspěšné transplantace kosti (xenogenní), defekt lebeční kosti ruského vojáka (rána šavlí), vyplnění tkáňovým štěpem z lebky psa, „nekřesťanský“ způsob léčby – exkomunikace pacienta z církve - žádost o vyjmutí štěpu (štěp již zhojen). 41867 francouzský chirurg a vědec L. Ollier – na základě zvířecích experimentů dokazuje životnost autologních kostních štěpů – Transplantace - historie 41820 první klinický přenos autologní kosti provedl německý lékař Philips von Walter (lebeční kosti) 1880 - první alogenní transplantace kosti – skot William MacEwen ve Skotsku, úspěšná rekonstrukce zanícené pažní kosti 4-letého chlapce štěpem získaným z holenní kosti amputované dolní končetiny dospělého muže 41915 kniha F. H. Albee „ o chirurgii kostních štěpů“, popis velkého množství klinicky úspěšných kostních transplantací, některé popsané techniky a nástroje používány dodnes. Následek => vzrostl počet kostních transplantací. 41908 Alexis Carrel (1873 – 1951) „ Výsledky transplantací krevních cév, orgánů a tkání“, s Claude Guthriem vyvinul metodu jemného pokračovacího stehu spojujícího cévy = počátek cévní chirurgie. Propagoval myšlenku o zásobách tkání, položil vědecký základ metodám konzervací tkání. – Transplantace - historie 4zpočátku specializované podle druhu odebíraných tkání – oční banky, kostní banky apod. 430. léta 20. století – zahájení transplantačního programu tkání v Sovětském svazu. Zakladatel Dr. Filatov, prvním transplantovaný kadaverózní štěp (rohovka). 450. léta 20. století vznik prvních „vícetkáňových“ banky. 41950 založena v USA založena Tkáňová banka Amerického vojenského námořnictva (US Navy Tissue Bank), orientace na odběry kadaverózních tkání, výzkum konzervace a sterilizace tkání, nástin etických otázek oboru. 41952 - první tkáňová banka v Evropě = tkáňová ústředna v Hradci Králové a také tkáňová banka v Brně. 4Od 50. let 20. století prudký rozvoj a postupný vznik samostatné legislativy – Transplantace – tkáňové banky SVýrobu lidských tkání a buněk upravují 3 směrnice Evropského společenství 42004/23/ES ze dne 31.3.2004 – o stanovení jakostních a bezpečnostních norem pro darování, odběr, vyšetřování, zpracování, konzervaci, skladování a distribuci LTB, novelizace 2010 42006/17/ES ze dne 8.2.2006 - technické požadavky na darování, opatřování a vyšetřování LTB, novelizace 2015 42006/86/ES ze dne 24.10.2006– sledovatelnost a oznamování závažných nežádoucích reakcí a událostí a technické požadavky na kódování, zpracování, konzervaci, skladování a distribuci LTB S Legislativa TZ - EU –Zákon 100/2017 Sb., o darování, odběrech a transplantacích tkání a orgánů (transplantační zákon). – –Zákon 296/2008 Sb. o lidských tkáních a buňkách (platnost od 1.1.2009) –Novelizace: 2014, 2017 – –Vyhláška 422/2008 Sb. o LTB (platnost od 1.5.2008) –Novelizace: 2015, 2017 – – Legislativa TZ - ČR 4Zpracování LTB je možné provádět v TZ po získání 4Rozhodnutí o povolení k činnosti TZ 4 4Vydává Státní ústav pro kontrolu léčiv (SÚKL) Praha 4 4Provádí pravidelné kontroly činnosti – audity (2-letý interval) –Pokyny SÚKL Dohled státní autority 4Dárcem LTB se může stát osoba, která 4s darováním vysloví svobodný, informovaný a konkrétní souhlas, 4splňuje kritéria pro výběr dárců (zdravotní způsobilost) 4Autologní žijící dárce 4V případě že osoba daruje tkáň sama sobě –např. o odběr tkáně na kultivaci buněk pro vlastní léčbu pacienta-dárce nebo o odběr tkáně, její uschování a pozdější navrácení pacientovi-dárci. 4Alogenní žijící dárce 4Nejčastější je darování tkáně, odebrané při operaci a která by byla zlikvidována – např. hlavice stehenní kosti při náhradě kyčelního kloubu endoprotézou, části kožní tkáně a tuková tkáň při rekonstrukčních a plastických operacích, darování placenty po porodu. Dárci tkání a buněk - žijící 4Dárcem se může v České republice stát zemřelá osoba, která 4za svého života nevyslovila prokazatelný nesouhlas s posmrtným odběrem tkání a orgánů, 4splňuje kritéria pro výběr dárců (zdravotní způsobilost) 4 4Od zemřelé osoby lze odebrat a použít pro transplantaci 4tkáně: oční, 4 muskuloskeletální, 4 kožní, 4 srdeční, 4 cévní. Dárci tkání - zemřelí 4Nesouhlas s posmrtným odběrem tkání a orgánů se považuje za prokazatelně vyslovený, pokud –je zemřelý evidován v Národním registru osob nesouhlasících s posmrtným odběrem tkání a orgánů, –zemřelý nebo zákonný zástupce nezletilé osoby nebo zákonný zástupce osoby zbavené způsobilosti ještě za svého života přímo ve zdravotnickém zařízení před ošetřujícím lékařem a jedním svědkem prohlásí, že nesouhlasí s odběrem po své smrti, 4 4registrace v Národním registru osob nesouhlasících s posmrtným odběrem tkání a orgánů najdete na stránkách registru. www.nrod.cz Dárci tkání - zemřelí 4Kritéria, které vylučují zdravotní způsobilost alogenního dárce tkání: –infekční choroby: pozitivita na HIV nebo rizikové chování, sepse, virová hepatitida B, virová hepatitida C, syfilis, tuberkulóza, systémová mykóza, –pozitivní virologické testy na HIV 1,2, HBsAg, HCV, syfilis, –Creutzfeld-Jakobova nemoc nebo jiná prionová onemocnění nebo podezření na ně, –maligní nádorová onemocnění (s výjimkou některých lokalizovaných nádorů a darování rohovek), –systémová onemocnění se závažnými dopady na tkáně určené k transplantaci (autoimunitní choroby, neurodegenerativní choroby), –chronická hemodialýza, –intoxikace, –smrt utonutím. Dárci tkání - zemřelí 4Odběr očních bulbů (případně rohovek nebo sklér) se provádí od zemřelých dárců 4Transplantace rohovky (keratoplastika) je nejčastěji prováděnou transplantací v humánní medicíně. Zároveň je nejúspěšnější transplantací pevné tkáně. –u pacientů s příznivou prognózou (keratokonus, dystrofie rohovky) je úspěšnost vyšší než 95 %. 4Transplantace skléry (bělimy) - skléra je neprůsvitný ochranný obal vnitřní části oka, zaujímá zadních 5/6 jeho povrchu, v přední části oka přechází v rohovku. 4Skléra se připravuje ve sterilním prostředí v oční tkáňové bance, uchovává se ve vodném roztoku etanolu, v glycerolu, či se lyofilizuje (odpaření vody ze zmrazeného vzorku ve vakuu). 4 Typy tkání - oční Oční tkáň 41 rohovka (cornea) 42 komorová voda (humoraquosus) 43 duhovka (iris) 44 spojivka (conjuctiva) 45 limbus (limbus) 46 čočka (lens) 47 skléra (sclera) 48 sklivec (corpus vitreum) 49 sítnice (retina) 410 zrakový nerv (nervus opticus) oko-prurez Tkáně – oční lékařství -Oční rohovka (skléra) v Eusolu - - - -Oční rohovka (skléra) ve ztenčovacím médiu - rohovka Eusol 1 rohovka Eusol 2 Rohovka kultivovaná 4k transplantaci se používají především kostní štěpy – tyto se standardně používají již od 50 let a tvoří největší podíl ze všech transplantovaných tkání. –Velké kostní štěpy - kortikální zejména diafýzy (tj. těla dlouhých kostí) – součástí je kost, chrupavka a ligamenta. –Spongiozní a kortikospongiozní kostní štěpy zejména femorální hlavice a kondyly, tibiální kondyly, spongioza z pately, čištěná spongiosní kost různých tvarů, čištěná spongiosní kost drcená, demineralizovaný kostní prášek, apod. 4Dalšími používanými muskuloskeletálními tkáňovými transplantáty jsou: –vazy (ligamenta), –šlachy a fascie (konkrétně fascia lata), –chrupavka. –meniskus. 4 Typy tkání - muskuloskeletální Kost 41 kostní trámčina (substantia spongiosa) = „spongioza“ 42 kostní dřeň (medulla ossium) 43 kostní tkáň hutná (substantia compacta) 4 = „kortika“ 44 okostice (periosteum) 4 kost Tkáně – ortopedie, chirurgie spongiokortik 1 spongiokortik 2 spongiokortik 3 Tkáně – ortopedie, chirurgie 4Achilova šlacha Achillovaslacha 1 Achillovaslacha 2 Tkáně – ortopedie, chirurgie 4Fascia lata 4 Meniskus 4 4 4 4 4 4Svalová šlacha meniskus 1 meniskus 2 svalova slacha Fascia lata Patella (čéška) 4Je největší sezamskou kostí (tzn. kostí volně uloženou ve šlaše) v těle 4tvoří přední část kolenního kloubu 4je vsunutá do šlachy čtyřhlavého stehenního svalu koleno Patella Tkáně – ortopedie, chirurgie 4Ligamentum patellae (dva kostní bloky s patelárním vazem) ligamentumpatellae 1 ligamentumpatellae 2 ligamentumpatellae 3 4MSA – muskuloskeletální autotransplantát = kalva, fascie 4Odběr při dekompresivní kraniotomie (neurochirurgická operace) odstranění části klenby lebeční s následnou plastikou tvrdé pleny, což umožní expanzi mozkové tkáně mimo mozkovnu (extrakraniálně). 4Indikací je patologické zvýšení nitrolebečního tlaku ve spojitosti –s poúrazovým edémem mozku u extracerebrálního subdurálního hematomu –po kontuzi mozku. –nezvladatelný nárůst konzervativně léčeného otoku mozku u rozsáhlých mozkových ischemií nebo po operacích objemných mozkových tumorů. – –Po odeznění mozkového edému je pacientovi odebraná autologní tkáň (mozková ploténka) replantována (ve FN Brno 35-45% odebraných kalv) Typy tkání - muskuloskeletální 4Alogenní dermoepidermální transplantáty 4= nejkvalitnější dočasné kožní kryty. –jde o tenkou vrstvičku kůže, která je odebrána od pacienta (při autologním přenosu) nebo žijícího nebo zemřelého dárce (při alogenním přenosu) dermatomem v tloušťce cca 0,3 mm. Pokud není kůže ihned přenesena v rámci operační procedury (autologní přenos), je kultivačně vyšetřena, antibakteriálně ošetřena (dekontaminována), konzervována a uskladněna pro pozdější použití. 4Chladová konzervace –ke krátkodobému skladování při teplotě 2-8°C. –konzervace ve vysoce koncentrovaném glycerolu umožňuje dlouhodobé uskladnění při teplotě 2-8°C, glycerol působí též antimikrobiálně. 4Kryokonzervace a lyofilizace (mrazová sublimace) s následnou sterilizací Typy tkání - kožní 4Alogenní aortální a pulmonální chlopně (chlopenní transplantáty) –široké použití k rekonstrukci chlopenních lézí a to jak u vrozených malformací, tak u získaných vad srdečních chlopní. –výhoda oproti chlopním umělých nebo zvířecím - jde o tkáň lidskou, dobře organismem přijímanou a netrombogenní, není třeba dlouhodobé antikoagulační léčby. –Chlopně jsou po odběru laboratorně zpracovány a kryokonzervovány v tekutém dusíku nebo jeho parách Typy tkání - srdeční 4Odběr placenty se provádí od alogenních žijících dárkyň při porodu císařským řezem 4Placenta je do 2 hodin od odběru zpracována a je oddělena amniová membrána, která je následně zmražena nebo lyofilizována 4 4Transplantace amniové membrány se využívá v očním lékařství (náhrady některých tkání oka) nebo v neurochirurgii (překrytí mozku při úrazech). –Amniová membrána 3 x 4 cm (lyofilizovaná, zmražená) –Amniová membrána 2 x 3 cm (lyofilizovaná, zmražená) –Amniová membrána 10 x 10 cm (zmražená) – 4 Typy tkání – placenta (amniová membrána) Amnion/ placenta amnion Zárodečné buňky 4Uložení spermatu u onkologických pacientů – indikace –u mužů v reprodukčním věku: •s diagnostikovaným maligním onemocněním před započetím chemoterapie nebo radioterapie •s gametotoxickou léčbou •s diagnostikovaným poraněním míchy –u pediatrických pacientů mužského pohlaví: •s diagnostikovaným maligním onemocněním před započetím chemoterapie nebo radioterapie 4Postup FN Brno - Zacházení s reprodukčními buňkami onkologických pacientů ve FN Brno (sperma) -> definuje i reprodukční věk u muže - pro účely tohoto postupu se jedná o věk maximálně do 65 let 4Uchování při teplotě -150°C a nižší – desítky let 4Uložení pro budoucí darování mezi partnery (IVF) Krvetvorné buňky 4Řešení hematologických malignit 4Hematopoetické kmenové a progenitorové buňky se pro účel transplantace získávají: –Z kostní dřeně (BM, bone marrow) –Z periferní prve (PBSC, peripheral blood stem cells) po mobilizaci –Z pupečníkové krve (CB, cord blood) 4Uchování –Při snížené teplotě (+4°C) – vitální po několim dnů (72 hodin) –Při teplotě -150°C a nižší – desítky let 4Transplantace kmenových a progenitorových buněk = infuze do krve příjemce 4Velmi složitý předtransplantační režim (diagnostika onemocnění, výběr dárce, příprava příjemce) N:\TOKB\Bunky\HB - Fotky\Proces zpracován HB_2018\IMG_9312.JPG N:\TOKB\Bunky\HB - Fotky\Proces zpracován HB_2018\IMG_9465.JPG N:\TOKB\Bunky\HB - Fotky\Proces zpracován HB_2018\IMG_9527.JPG N:\TOKB\NS4006\HB - Fotky\CTL019\20190408_095439.jpg Zpracování na TTO 4Zařízení pro řízené mražení buněk F:\TTO\T+T odbělení 2013\15102013\P1080672.JPG Krvetvorné buňky F:\TTO\T+T odbělení 2013\15102013\P1080678.JPG N:\TOKB\Bunky\HB - Fotky\Kryobanka\DSC01177.jpg N:\TOKB\Bunky\HB - Fotky\Kryobanka\DSC01179-upr.jpg http://www.adr-dgsa.cz/znacky/z2.2.JPG N:\TOKB\Bunky\HB - Fotky\Kryobanka\DSC01161.jpg Kmenové buňky 4Regenerace poškozených tkání 4Kmenové buňky se pro účel kultivace s cílem diferenciace do různých tkání nejčastěji získávají: –Z tukové tkáně (ASC, adipose stem cells) –Z tkáně pupečníku nebo z pupečníkové krve (MSC, mesenchymal stem cells) 4Mají vysoký potenciál množení a jsou schopné přeměnit se na různorodé buňky anebo tkáně v lidském organismu (například buňky a tkáně kosti či chrupavky, nervy, hladké svaly, buňky srdečního svalu, kůže nebo jater) –ověřuje se léčba u onemocnění jako např. cirhóza jater, roztroušená skleróza, dětská mozková obrna, cukrovka, popáleniny, ale i diabetická noha. 4Uchování jejich unikátní vlastnosti lze uchovat hlubokým zamražením (teplota -80°c a nižší) prakticky napořád. 4 N:\TB\Vedeni\LTB\Mapy a plány prostor\YC5511HW.jpg Kmenové buňky N:\TB\Vedeni\LTB\Mapy a plány prostor\ZDR6508X.jpg Kmenové buňky Kmenové buňky N:\TB\Vedeni\LTB\Mapy a plány prostor\ASC.jpg N:\TB\Vedeni\LTB\Mapy a plány prostor\cerebellar stem cells.jpg N:\TB\Vedeni\LTB\Mapy a plány prostor\ML1010XY.jpg N:\TB\Vedeni\LTB\Mapy a plány prostor\MSC.jpg ASC MSC Mozkové SC MSC