Инсулиновые помпы упростили жизнь миллионам диабетиков по всему миру. Отслеживая уровень сахара в крови, помпа самостоятельно впрыскивает инсулин, благодаря чему человеку не приходится каждый раз колоть палец для использования глюкометра.
Это устройство включает в себя тончайшую иглу, проверяющую уровень глюкозы и передающую информацию в помпу, которая и подсчитывает, сколько инсулина нужно ввести в организм через иглу.
Но проблема в том, что они недолговечны, так как через каждые пару дней необходимо заменять сенсоры глюкозы. И это касается не только инсулиновых помп.
Мы говорим обо всех имплантах.
Протезы коленного сустава нужно заменять каждые 20 лет. Импланты, используемые в косметических целях, ожидает такая же судьба каждые 10 лет. И происходит это из-за особенностей работы нашей иммунной системы.
Десятки миллионов лет эволюции научили иммунные клетки быстро распознавать инородные предметы и…уничтожать их. Они не отличают полезную инсулиновую иглу от вредоносной бактерии или вируса, и поэтому при любом попадании инородного предмета в тело человека, иммунные клетки тут же бьют тревогу.
Протеины, содержащие в себе антитела, покрывают имплант, пытаясь нейтрализовать неизвестный объект, и подают сигнал помощи другим клеткам.
Первыми приходят нейтрофилы, которые покрывают предмет ферментами, и макрофаги, также выделяющие ферменты оксида азота, которые дают начало химическим реакциям, со временем разрушающим инородный предмет. Если макрофагам не удается в короткий срок избавиться от объекта, они объединяются в одну, так называемую «гигантскую клетку».
В это время фибробласты присоединяются к борьбе против инородного предмета и начинают выполнять восстановительную функцию тканей. Работа клеток нарушает передачу сигналов и инсулина через иглу. Со временем клетки возводят вокруг иглы скаффолд, который образует на месте иглы шрам или нарост. Он служит стеной, блокирующей взаимодействие между телом и имплантом.
Так, например, подобный нарост вокруг кардиостимулятора может нарушить электропередачу, что является решающим фактором в правильной работе устройства. Синтетические протезы со временем изнашиваются, из-за чего иммунные клетки вокруг импланта воспаляются. К несчастью, такое может привести к летальному исходу.
Однако, современная медицина ищет новые пути для обмана иммунных клеток, не позволяющих инородному телу прижиться в организме. Было обнаружено, что импланты, покрытые особыми химикалиями способны ослабить иммунную реакцию, так как становятся невидимыми для иммунных клеток. Также одним из выходов является создание имплантов из натуральных материалов, на которые наши иммунные клетки реагируют менее агрессивно.
Иногда импланты требуются для замены поврежденных тканей, и тогда разрабатываются те, что подают особые сигналы, устраняющие иммунную реакцию.
В будущем такой подход поможет человеку создавать искусственные органы, нейронные протезы и терапию по самоизлечению ран. Этот прогресс сделает переворот в медицине и навсегда изменит наши тела.