Isi
- Alasan Transplantasi Kepala
- Proses Seleksi Penerima Donor
- Sebelum Operasi
- Proses Bedah
- Setelah operasi
- Dukungan dan Mengatasi
Pembedahan tulang belakang selanjutnya dan terapi fisik ekstensif yang dibayangkan dapat secara ideal memulihkan fungsi motorik dan sensasi. Namun, fungsi seperti bernapas dan makan perlu untuk sementara didukung oleh ventilator dan selang makanan sebelum koneksi antara otak dan tubuh pulih secara memadai.
Seiring dengan ketidakpastian manfaat medis dari transplantasi kepala, ada juga kemungkinan risiko yang terkait dengan prosedur, termasuk nyeri neuropatik kronis, penolakan tubuh donor, dan toksisitas organ imunosupresan.
Karena metode bedah menjadi lebih halus dan konsisten, prosedur seperti transplantasi jaringan dan organ serta replantasi (pemasangan kembali bagian tubuh yang terputus) memiliki tingkat keberhasilan yang relatif tinggi. Dengan kemajuan lebih dari satu abad dalam transplantasi, beberapa pasien dan ahli bedah telah mulai melihat transplantasi kepala sebagai solusi potensial untuk penyakit progresif yang menjadi terminal seiring waktu tetapi tidak memengaruhi fungsi otak.
Ada keberhasilan yang terbatas dalam prosedur transplantasi kepala yang dilakukan pada tikus, anjing, dan monyet. Banyak ahli bedah mengkritik tingkat keberhasilan saat ini yang telah dicapai pada model hewan.
Selain itu, komunitas medis mempertanyakan apakah teknik yang dikembangkan cukup untuk melakukan transplantasi kepala secara praktis atau etis pada subjek manusia. Kemanjuran menggunakan tubuh donor untuk satu penerima daripada transplantasi banyak organ juga telah diperdebatkan. Ahli bedah Sergio Canavero dan Xiaoping Ren, antara lain, berencana untuk mencoba transplantasi kepala manusia pertama di tahun-tahun mendatang. Apa teori yang mendukung ambisi mereka?
Alasan Transplantasi Kepala
Secara umum, transplantasi kepala akan diindikasikan ketika otak seseorang tetap normal tetapi fungsi tubuh sangat terganggu atau diantisipasi gagal dengan cara yang mempengaruhi kelangsungan hidup jangka panjang. Itu tidak akan digunakan untuk memperpanjang hidup seseorang ketika tubuh gagal dari proses penuaan alami.
Orang yang masih muda dapat dianggap kandidat jika mereka menderita cedera tulang belakang akut yang mengarah ke quadriparesis, misalnya, atau jika mereka memiliki penyakit degeneratif progresif yang tidak memengaruhi otak. Distrofi otot menyebabkan hilangnya fungsi pernapasan dan mobilitas secara progresif pada anak-anak dan dewasa muda, tetapi tidak memengaruhi otak. Orang dengan kanker yang tidak dapat dioperasi atau stadium lanjut yang belum menyebar ke otak juga telah dipertimbangkan untuk transplantasi kepala karena ada membatasi perawatan lebih lanjut pada tahap itu.
Transplantasi kepala akan digunakan sebagai pengobatan lini terakhir ketika intervensi medis lain gagal. Itu akan dibatasi oleh ketersediaan donor.
Siapa Bukan Kandidat yang Baik?
Sulit untuk mengantisipasi siapa yang mungkin atau mungkin bukan calon yang ideal untuk transplantasi kepala. Kriteria eksklusi ini akan dikembangkan setelah prosedur diterapkan dan potensi risiko komplikasi dan kegagalan dipahami dengan lebih baik.
Sebagaimana dicatat, kelainan yang memengaruhi otak kemungkinan akan menjadi kriteria pengecualian. Seseorang yang menjalani transplantasi kepala akan membutuhkan banyak dukungan sosial, termasuk perawatan medis yang berkelanjutan dan bantuan dengan kegiatan kehidupan sehari-hari, selama berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun. Biaya yang terkait dengan prosedur itu sendiri kemungkinan besar juga akan sangat besar, dan sebagai intervensi eksperimental awal, mungkin tidak ditanggung oleh asuransi kesehatan.
Proses Seleksi Penerima Donor
Seorang donor tubuh adalah seseorang yang menderita kematian otak, kemungkinan besar karena cedera katastropik, namun dipertahankan secara artifisial sampai transplantasi kepala dapat dilakukan. Ini akan menjaga kesehatan dan fungsi jaringan tubuh, yang seharusnya menjadi normal. Donor untuk prosedur transplantasi kepala selanjutnya harus mencocokkan tinggi badan dan imunotipe penerima.
Niat untuk melayani sebagai donor tubuh kemungkinan besar perlu dinyatakan sebelum cedera terjadi. Di beberapa tempat, donasi organ adalah default, tetapi undang-undang saat ini sepertinya tidak membahas kemungkinan donasi tubuh.
Saat ini, tidak ada indeks resmi atau sistem donasi yang disiapkan untuk transplantasi kepala, karena ini adalah prosedur yang belum terbukti.
Sebelum Operasi
Seperti halnya operasi apa pun, dan lebih khusus lagi dengan transplantasi organ, ada proses ekstensif yang diperlukan untuk mempersiapkan penerima untuk prosedur tersebut. Ini mungkin termasuk evaluasi medis dan psikiatri lengkap. Harus dibuktikan bahwa transplantasi kepala diperlukan dan aman dan bahwa penerima donasi tubuh kemungkinan besar akan sukses dalam jangka panjang.
Orang mungkin membayangkan evaluasi neurologis formal dengan pencitraan untuk menyertakan pemindaian tomografi terkomputerisasi (CT) dan pencitraan resonansi magnetik (MRI) otak serta elektroensefalogram (EEG). Penilaian kardiovaskular pembuluh darah kepala dan leher mungkin juga penting dengan CT angiografi atau ultrasonografi yang mungkin berperan. Penilaian lebih lanjut oleh spesialis telinga, hidung, dan tenggorokan (THT) dan bahkan dokter gigi mungkin memiliki peran untuk menyaring kelainan. Bahkan studi tidur untuk mencari apnea tidur obstruktif mungkin penting.
Penilaian kesehatan sistemik mungkin penting, mengidentifikasi gangguan medis kronis yang dapat mempengaruhi keberhasilan transplantasi. Misalnya, pengujian untuk infeksi kronis, diabetes, disfungsi tiroid, dan kelainan lain mungkin diperlukan. Mungkin penting untuk mengecualikan mereka yang merokok, mengonsumsi alkohol, atau menggunakan obat-obatan terlarang lainnya.
Untuk melakukan transplantasi kepala, mungkin penting untuk menghilangkan sistem kekebalan tubuh donor sepenuhnya untuk mencegah penolakan. Ini dapat dilakukan dengan radiasi dan antibodi, lalu sumsum tulang penerima akan digunakan untuk menggantikan sistem kekebalan donor. Hambatan untuk ini termasuk menjaga tubuh donor tetap hidup tanpa sistem kekebalan yang efektif dalam minggu-minggu sebelum transplantasi kepala dan efek negatif pada sel saraf yang akan menyatu dengan penerima selama transplantasi.
Proses Bedah
Belum ada transplantasi kepala yang dilakukan pada seseorang. Namun demikian, ahli bedah yang tertarik untuk melakukan prosedur ini telah menyiapkan protokol yang merencanakan langkah-langkah transplantasi kepala di masa depan. Namun, ada banyak kritik oleh ahli medis lain tentang signifikansi atau relevansi penelitian eksperimental yang dikutip dalam protokol yang diusulkan untuk transplantasi kepala manusia, karena preseden bedah yang ditetapkan pada hewan tidak selalu berlaku untuk operasi manusia. Banyak alat yang direncanakan dan teknik, seperti transeksi sumsum tulang belakang, fusogen kimiawi (agen yang memungkinkan sel untuk bergabung bersama), dan stimulasi sumsum tulang belakang belum dipelajari dengan baik untuk digunakan relevan dalam transplantasi kepala manusia.
Dalam protokol yang diusulkan, empat tim ahli bedah akan bekerja sama pada penerima dan donor secara bersamaan.
Mendukung Fungsi Vital Tubuh
Persiapan pembedahan akan dimulai dengan trakeotomi, pemasangan selang ventilasi, dan penggunaan ventilator untuk menstabilkan tubuh donor ketika hubungan antara otak dan tubuh putus. Oksigen darah, suhu tubuh, dan tekanan darah akan dipantau selama operasi berlangsung.
Aliran darah yang terus menerus ke tubuh donor selama transfer penting dilakukan untuk menjaga kadar oksigen normal di jaringan dan organ tubuh donor. Pembuluh darah utama akan dimasukkan tabung plastik (kanulasi ini akan membuat pirau). Aliran darah kemudian akan dialihkan ke mesin pendukung kehidupan yang disebut mesin oksigenasi membran ekstrakorporeal (ECMO) yang memasok oksigen ke darah dan mengedarkannya terlepas dari jantung dan paru-paru.
Suhu jaringan tulang belakang donor akan diturunkan dengan memasukkan larutan dingin ke dalam ruang di sepanjang dinding tulang belakang (epidural) atau antara dura mater dan membran arachnoid dari sumsum tulang belakang (subdural).
Saat suhu jaringan tulang belakang turun, tubuh siap untuk transplantasi.
Mempersiapkan Penerima
Sedangkan kepala penerima dibius (dan aktivitas otak dibatasi) dengan pemberian barbiturat atau propofol. Aktivitas otak dipantau melalui EEG selama proses berlangsung. Penerima kemudian menjalani persiapan bedah yang serupa dengan donor.
Aliran darah dari kepala dialihkan ke mesin ECMO agar tidak bergantung pada jantung dan paru-paru.
Sebagai alternatif, gangguan aliran darah dapat dihindari dengan mengalirkan darah dari arteri karotis dan vena jugularis dari kepala penerima dan tubuh donor. Kedua metode tersebut mempertahankan sirkulasi darah secara terus menerus ke otak yang diperlukan untuk mencegah stroke dan kematian otak.
Menginduksi hipotermia di otak adalah kunci untuk mencegah kerusakan selama prosedur. Suhu jaringan yang lebih rendah menurunkan risiko kerusakan oksigen rendah (anoksia) ke otak dengan memperlambat laju metabolisme. Suhu otak dapat diturunkan dengan pendinginan biventrikel, pendinginan intra-arteri, atau teknik terkait. Helm pendingin kemudian mempertahankan hipotermia otak.
Zat pelindung saraf tambahan seperti perftoran, hidrogen sulfida, atau lidokain dapat diedarkan untuk membatasi anoksia di otak.
Ketika kepala penerima dan sumsum tulang belakang donor telah mencapai suhu yang cukup rendah (hipotermia berat), proses transplantasi dimulai.
Tiga Fase Bedah
Operasi transplantasi kepala berpotensi memiliki tiga fase:
Pendekatan Anterior
Untuk memulai, area leher penerima dan donor akan dibuka, memperlihatkan otot dan pembuluh darah di leher dan tulang belakang. Otot dan pembuluh darah akan ditandai agar nantinya bisa dihubungkan antara penerima dan donor.
Trakea dan esofagus akan dipotong, sedangkan saraf laring penerima akan tetap utuh.
Pendekatan Posterior
Penerima dan donor keduanya akan ditempatkan sehingga bagian belakang tulang belakang dapat diakses. Pemotongan sepanjang tulang belakang bagian atas akan dibuat, dan tubuh tulang belakang target dan jaringan dura di bawahnya akan dipotong untuk mengekspos sumsum tulang belakang.
Anastomosis Tulang Belakang
Pisau bedah akan digunakan untuk memotong sumsum tulang belakang. Panjang ekstra sumsum tulang belakang akan dipertahankan untuk memungkinkan pemotongan penyesuaian agar sesuai dengan panjang dan titik perlekatan penerima dan donor. Saat kepala penerima diangkat, darah akan terkuras dari kepala (exsanguinated). Pembuluh darah kepala akan dibilas dengan Ringer's lactate, yang akan mencegah pembekuan darah yang merusak otak.
Kepala dan badan akan sejajar dan pelat titanium akan ditempatkan di depan area leher untuk menstabilkan kepala dan tubuh. Pembuluh darah utama penerima kemudian akan dihubungkan ke sistem peredaran darah donor dan mulai menerima darah.
Otot terdalam akan diikat dengan jahitan, diikuti oleh kerongkongan, trakea, dan otot luar.
Tubuh kemudian akan dibalik untuk menyelesaikan pemasangan sumsum tulang belakang. Pemotongan penyetelan akan dibuat agar sesuai dengan panjang antara penerima dan donor, kemudian ujung yang dipotong dari sumsum tulang belakang akan disatukan menggunakan lem yang terdiri dari fusogen dan kemudian dijahit. Pengobatan dengan fusogen idealnya memungkinkan neuron yang rusak diperbaiki dan otak pasien membentuk koneksi saraf dengan tubuh donor.
Setelah sumsum tulang belakang terhubung, dura pelindung tulang belakang akan dijahit kembali. Dimungkinkan juga bahwa penyisipan alat stimulasi sumsum tulang belakang seperti alat pacu jantung (SCS) ke dalam ruang epidural di belakang tulang belakang dapat digunakan untuk meningkatkan pemulihan neuron.
Komplikasi
Komplikasi yang paling mungkin terkait dengan transplantasi kepala adalah kegagalan prosedur untuk membangun koneksi yang diperlukan untuk mempertahankan fungsi tubuh yang normal.
Ini dapat bermanifestasi dalam hilangnya aliran darah otak yang menyebabkan iskemia dan kerusakan otak, stroke, atau kematian otak. Hilangnya suplai oksigen ke otak bisa juga merugikan. Gangguan sawar darah-otak dapat menyebabkan infeksi atau cedera pada jaringan otak.
Tubuh dapat mengalami komplikasi serupa, dengan hilangnya aliran darah atau oksigen yang menyebabkan kerusakan atau kegagalan organ.
Jika sistem saraf gagal untuk terhubung kembali, ini dapat mempengaruhi pergerakan, sensasi, dan fungsi organ (berpotensi menyebabkan ileus paralitik, kandung kemih neurogenik, usus neurogenik, atau masalah lain).
Sistem kekebalan mungkin menolak organ yang ditransplantasikan, secara efektif menciptakan pertempuran gesekan yang merusak antara kepala dan tubuh baru.
Setelah operasi
Pembedahan kemungkinan akan diikuti dengan pemantauan berkepanjangan di unit perawatan intensif (ICU). Kepala, leher, dan tulang belakang akan distabilkan untuk memaksimalkan fusi sumsum tulang belakang.
Pernapasan dan sirkulasi akan dimediasi melalui sistem pendukung kehidupan, dan makanan perlu disuplai melalui tabung jejunostomi sementara gerakan pulih.
Saat pemulihan berlangsung, terapi fisik yang mirip dengan rehabilitasi untuk quadriplegia akan digunakan untuk meningkatkan koneksi saraf antara otak dan tubuh baru. Pemulihan fungsi diafragma, yang penting untuk pernapasan mandiri, akan terus dinilai.
Prognosa
Tidak ada informasi yang dapat dipercaya untuk memprediksi bagaimana manusia akan melakukannya setelah transplantasi kepala dilakukan. Salah satu kemungkinannya adalah imunosupresi seumur hidup diperlukan untuk mencegah penolakan terhadap tubuh donor. Hewan yang telah menerima transplantasi kepala tanpa menggunakan imunosupresi bertahan hidup untuk jangka waktu terbatas, dari beberapa jam hingga paling lama 29 hari.
Risiko yang terkait dengan imunosupresi dalam transplantasi organ yang saat ini dilakukan termasuk peningkatan risiko infeksi atau kanker.
Imunosupresan yang telah dipertimbangkan untuk mencegah penolakan kepala atau tubuh donor meliputi:
- Sirolimus
- Tacrolimus
- Siklosporin A
- Belatacept
- Rapamycin
- Prednison
- Mycophenolate Mofetil
Penggunaan imunosupresan jangka panjang dan dosis tinggi dapat menyebabkan kerusakan sekunder pada organ tubuh donor, seperti ginjal, tergantung pada obat tertentu yang digunakan dan jumlah yang diperlukan untuk mencegah penolakan. Beberapa dari imunosupresan yang terdaftar tidak memiliki toksisitas yang diketahui, tetapi perlu diuji efeknya bila digunakan dalam kombinasi untuk transplantasi kepala.
Dukungan dan Mengatasi
Konseling psikologis kemungkinan besar akan bermanfaat saat menyesuaikan diri dengan tubuh baru, mengatasi efek samping dari operasi, dan perubahan gaya hidup utama. Mengatasi hasil yang tidak diinginkan (yaitu, masalah pemulihan sensasi, mobilitas, atau fungsi usus dan kandung kemih) juga kemungkinan besar akan menimbulkan hambatan psikososial.
Sebuah Kata Dari Sangat Baik
Transplantasi kepala tidak mungkin dilakukan pada manusia dalam waktu dekat. Meskipun demikian, eksplorasi teoritis dari topik tersebut, termasuk pertimbangan etis dan teknis, mungkin merupakan latihan yang menarik. Eksperimen pemikiran ini mempersiapkan kita untuk suatu kenyataan yang pada akhirnya mungkin dimungkinkan seiring kemajuan ilmu kedokteran.