Холодовой анабиоз - одна из наиболее древних, выработанных в процессе эволюции форм естественного приспособления организмов к неблагоприятной среде. Ярким примером этого явления в природе служит зимняя спячка животных.
Сейчас уже доказано, что при помещении тканей и органов в условия низкой температуры они впадают в состояние мнимой смерти; при создании же условий, близких к естественным, они восстанавливают свои прежние функциональные способности. В настоящее время холодовой анабиоз широко используется в хирургии и при трансплантации органов. Однако возможности его очень ограничены. Поэтому и возник вопрос о целесообразности применения химических веществ для подавления процессов обмена.
Обмен веществ, как известно, - основа основ жизнедеятельности любой ткани. В свою очередь, никакой обмен не может происходить без ферментов - своеобразных белковых катализаторов, ускорителей, имеющихся в клетке. Как же ведут себя ферменты при воздействии на них химических веществ? Исследователи нашли ряд фармакологических препаратов, которые подавляют те или иные ферменты, они не могут предотвратить гибель органа. Имеется и ряд химических веществ, также необратимо подавляющих ферментативную активность в органе.
В лаборатории по пересадке органов и тканей в процессе разработки метода консервации тканей, наконец, удалось найти универсальный блокатор ферментативных процессов, не вызывающих их гибели. Им оказался давно известный формальдегид, или формалин.
Свойства этого вещества, открытого в 1859 году, описаны в сотнях статей, исчерпывающие сведения о нем можно найти в многочисленных монографиях и справочниках. Благодаря высокой химической активности формальдегид применяется очень широко. Он необходим при синтезе смол и красителей, при производстве каучука, выделке кож, в сельском хозяйстве, в медицине. Американский ученый Дж. Уокер, автор фундаментального исследования по формальдегиду, перечисляет более 20 направлений хозяйственной и исследовательской деятельности, в которых формальдегид играет существенную роль.
В медицине это вещество применяется с 80-х годов прошлого века, чаще всего в 40-процентном водном растворе, который обычно называют формалином, реже - 40-процентным формальдегидом. Пригоден он для дезинфекции, консервации анатомических препаратов, изготовления сывороток и вакцин. Концентрации раствора могут быть различными (0,5-30-процентными).
Кто, когда и с какой целью ввел формалин в медицину?
Заглянув в каталоги Государственной центральной научной медицинской библиотеки, мы обнаружили сотни карточек с названием работ, свидетельствующих о самых разнообразных областях использования формалина: «Лечение кожного рака формалином» (1927 г.), «Лечение гонореи парами формалина» (1928 г.), «Обезвреживания змеиного яда гюрзы формалином» (1940г.),
«Терапевтическая доза формалина при лечении зубов» (1937г.),
«Лечение отморожений формалино-карболовым раствором» (1942 г.),
«К лечению грибковых заболеваний формалиновой мазью» (1954 г.),
«Лечение острых ангин и ринитов ингаляцией водного раствора формалина» (1950 г.).
Объяснение популярности формалина, по-видимому, нужно искать в его активности и сложных взаимоотношениях с белками. Одни исследователи и врачи-практики стремились при помощи формалина убить, обезвредить клетки злокачественной опухоли, другие - бороться с инфекцией, вызывающей гангренозный или воспалительный процессы. Именно свойство формалина губительно воздействовать на микроорганизмы привело к широчайшему применению его в качестве дезинфицирующего средства для обеззараживания помещений, одежды, медицинских инструментов.
Губительно действует формальдегид на микрофлору гнойных ран. Тщательные исследования показали, что формальдегид оказывает бактериостатический эффект (препятствует росту и размножению) на микроорганизмы, даже устойчивые к антибиотикам.
Способность формальдегида препятствовать росту микробов нашла широкое применение в гнойной хирургии и трансплантологии. Мало того, взятие костных трансплантатов можно осуществлять в нестерильных условиях, заполнение гнойных полостей костной ткани формалинизированной костью приводит к гибели патогенной (болезнетворной) микрофлоры и стиханию воспалительного процесса. Если учесть, что трансплантат, в свою очередь, служит еще источником и стимулятором регенеративных (восстановительных) процессов, то использование формалинизированных аллотрансплантатов в этих условиях становится еще более оправданным.
Такими же бактериостатическими свойствами обладает и аналог формальдегида - глутаровый альдегид. Причем по отношению к некоторым микробам он даже более агрессивен.
Диалектический материализм учит, что процесс созидательного познания обязательно должен пройти три стадии - от простого созерцания к абстрактному мышлению и далее к действию. Это как раз относится к открытию очень интересного свойства, которым обладают химические вещества из групп альдегидов. Хотелось бы на этом остановиться более подробно.
Нами было замечено, что подавление роста микроорганизмов и полиморфизм (отношение к различным микробам) бактериостатического эффекта строго зависят от вида альдегида и его концентрации. При добавлении в питательную среду низких концентраций микробы могут даже расти, используя альдегид как единственный источник углерода. Аналогичные сообщения имеются в литературе.
Каким же образом добиться быстрого и надежного антисептического эффекта (обезвреживания)? Казалось бы, чего проще - увеличивай концентрацию альдегида до тех пор, пока не погибнет 100 процентов микроорганизмов. Однако чрезмерно повышать концентрацию нельзя. Существуют пределы, выше которых костная ткань трансплантата гибнет и становится непригодной для пересадки. Что же делать? Где выход?
Осмысливая полученные результаты и литературные данные, мы решили попытаться использовать смесь альдегидов, надеясь, что их эффект будет суммироваться в отношении как бактериостатичности, так и полиморфизма воздействия на микробы.
Эта работа была поручена группе сотрудников Гродненского медицинского института, которые в течение уже многих лет плодотворно с нами сотрудничают.
Начался поиск. И вот появились очень интересные, даже несколько неожиданные результаты. Оказалось, что бактериостатический эффект альдегидов при их смешивании не только суммируется, но и в несколько раз увеличивается. Более того (и это самое неожиданное): бактериостатический эффект наблюдался у смеси альдегидов, отдельно взятые концентрации которых абсолютно не действовали на микробы. При этом способность трансплантатов, консервированных в таких смесях, стимулировать процессы регенерации, сохраняется, являясь, кроме того, источником роста молодой костной ткани.
Совершенно очевидно, что это свойство альдегидов открывает новые возможности для их использования, а также будит творческую мысль и фантазию, настраивая на дальнейший углубленный поиск, то есть процесс познания неизвестного продолжается.
Вот один из примеров использования такого метода консервирования. В клинику кафедры травматологии и ортопедии Гродненского медицинского института был доставлен школьник Слава В., 12 лет, с тяжелым поражением костей нижней трети голени. Больной стойко температурил (до 40,2 градуса Цельсия) в течение полутора месяцев. Клиническая картина подсказывала: немедленная ампутация, или разовьется еще более грозное осложнение - сепсис (заражение крови).
Было решено испытать последний шанс. Славе произвели резекцию большеберцовой кости: удалили нежизнеспособный ее участок длиной до 20 сантиметров и заменили его трансплантатом, консервированным в смеси альдегидов по разработанному методу. И вот результат. Через полгода после операции Слава В. покинул больницу и стал ходить в школу. Затем вернулся к занятиям физкультурой, футболом. Прошло 7 лет. Он регулярно ходит на контрольные осмотры - трансплантат, спасший его, хорошо сросся, функционирует нормально.
Давно было подмечено, что самые неожиданные, самые случайные научные открытия вовсе не случайны. Они как бы запрограммированы логикой развития наших знаний, всем ходом исследования. Как принято говорить, они «носятся в воздухе». Их ждут, а порой предсказывают. И если такие предсказания являются косвенными, на первый взгляд отдаленными, то тем выше должна быть проницательность исследователей, тем больше настойчивость, чтобы правильно оценить факты и скрытые до поры до времени связи между ними. Так было и с формалином.
