Your body vs. implants - Kaitlyn Sadtler

Переводчик: Ростислав Голод Редактор: Антон Замараев

Insulin pumps improve the lives

Инсулиновые помпы улучшают качество жизни

of many of the 415 million people with diabetes around the world

сотен миллионов больных диабетом во всём мире,

by monitoring blood sugar, delivering insulin,

позволяя осуществлять контроль уровня сахара в крови

and preventing the need for constant finger-pricking and blood testing.

и вводить инсулин без анализа крови из пальца.

These small machines include a pump and a needle, which can sense glucose levels,

Эти небольшие приборы включают в себя помпу и канюлю,

способную определить уровень глюкозы, передать эту информацию в помпу

feed back to the pump,

and then calculate how much insulin to deliver through the needle.

и затем рассчитать дозу инсулина, который вводится через канюлю.

But they have a catch: they’re temporary.

Но у таких помп есть подвох: ограниченный срок эксплуатации.

Within a few days, glucose sensors have to be moved and replaced.

Через несколько дней датчики глюкозы приходится извлекать и менять.

And it’s not just glucose monitors and insulin pumps that have this problem,

И проблема не ограничивается глюкометрами и инсулиновыми помпами:

but all bodily implants, at different time scales.

рано или поздно она проявляется у любых имплантов.

Plastic prosthetic knees have to be replaced after about 20 years.

Коленные протезы из пластика необходимо менять каждые 20 лет.

Other implants, such as those used for cosmetic reasons,

Другие импланты, в частности применяемые в косметических целях,

can meet the same fate in about 10.

ждёт та же участь лет примерно через 10.

That isn’t just a nuisance: it can be expensive and risky.

Это не мелочи, подобные замены могут быть дорогостоящими и небезопасными.

This inconvenience happens because of our bodies’ immune systems.

Такое неудобство вызвано инструментами иммунной системы организма.

Honed by several hundred million years of evolution,

Эти натренированные за сотни миллионов лет эволюции

these defensive fronts

«спецслужбы»

have become exceptionally good at identifying foreign objects.

очень хорошо научились отлавливать инородные тела.

Our immune systems boast

В арсенале иммунной системы человека

an impressive arsenal of tools to tackle, intercept, and destroy

находится немало средств для борьбы, перехвата и уничтожения

всего того, что она сочтёт чужеродным для организма.

anything they believe shouldn’t be there.

But the consequence of this constant surveillance

Однако в результате постоянной слежки

is that our bodies treat helpful implants, like insulin pumps,

организм начинает относиться к полезным имплантам типа инсулиновых помп

with the same suspicion as they would a harmful virus or bacteria.

с тем же подозрением, что и к вредоносным вирусам или бактериям.

As soon as the insulin pump has been implanted in the skin,

Как только к коже подсоединяется инсулиновая помпа,

its presence triggers what’s known as a “foreign body response.”

организм начинает операцию «Иммунный ответ на инородное тело».

This starts with free-floating proteins

Вначале на поверхность импланта

that stick themselves to the surface of the implant.

высаживаются свободно перемещающиеся белки.

Those proteins include antibodies,

К этим белкам относятся также антитела,

which attempt to neutralize the new object

которые пытаются нейтрализовать постороннее тело

and send out a signal that calls other immune cells to the site

и подают сигнал, по которому на место вторжения

прибывают другие иммунные клетки для усиления атаки.

to strengthen the attack.

Early-responding inflammatory cells,

На сигнал тревоги

like neutrophils and macrophages,

откликаются воспалительные клетки «быстрого реагирования» —

respond to the emergency call.

нейтрофилы и макрофаги.

Neutrophils release little granules filled with enzymes

Нейтрофилы выделяют микроскопические, заполненные ферментами гранулы,

that try to break down the surface of the insulin pump’s needle.

пытаясь разрушить поверхность канюли инсулиновой помпы.

Macrophages secrete enzymes too,

Макрофаги тоже выделяют ферменты,

together with nitric oxide radicals,

которые вместе со свободными радикалами оксида азота

which create a chemical reaction that degrades the object over time.

вызывают химическую реакцию, в результате которой инородное тело разлагается.

If the macrophages are unable to dispatch the foreign body rapidly,

Если макрофаги не в состоянии быстро избавиться от инородного тела,

they fuse together, forming a mass of cells called a “giant cell.”

они объединяются, образуя так называемую «гигантскую клетку».

At the same time, cells called fibroblasts

Тем временем к месту вторжения подтягиваются и начинают выделять

travel to the site and begin to deposit layers of dense connective tissue.

слои густой соединительной ткани клетки-фибробласты.

Those enclose the needle that the pump uses to deliver insulin

Они опутывают канюлю, через которую помпа вводит инсулин

and test for glucose levels.

и забирает кровь для анализа уровня глюкозы.

Over time this scaffolding builds up,

Со временем вокруг импланта

forming a scar around the implant.

выстраивается заграждение, образуя шрам.

The scar functions as an almost impenetrable wall

Шрам служит практически непроницаемой стеной,

that might start to block vital interactions

порой перекрывающей жизненно важные каналы

between the body and the implant.

взаимодействия импланта с организмом.

For example, scarring around pacemakers can interrupt

Например, рубцы вокруг кардиостимулятора могут нарушать

the electrical transmission that’s crucial for their functioning.

критический для работы прибора электрический сигнал.

Synthetic knee joints may give off particles as they’re worn down,

По мере износа искусственные коленные суставы могут выделять частицы,

causing immune cells to inflame around these fragments.

провоцирующие иммунные клетки на воспаление в зоне воздействия.

Tragically, the immune system’s attack can even be life-threatening.

Агрессия иммунной системы может привести к трагическим последствиям.

However, researchers are finding ways to trick the immune system

Однако учёные находят новые способы обмана иммунной системы человека,

into accepting the new devices we introduce into our bodily tissues.

встраивая новые медицинские приборы в ткани организма.

We’ve discovered that coating implants with certain chemicals and drugs

Было обнаружено, что специальные покрытия имплантатов,

can dampen the immune response.

изготовленные из особых материалов, могут замедлять иммунную реакцию.

Those basically make the implants invisible to the immune system.

Это позволило сделать такие импланты почти невидимыми для иммунной системы.

We’re also making more implants out of natural materials

Производство органических

and in forms that directly mimic tissues,

и воспроизводящих структуру тканей организма имплантов

so that the body launches a weaker attack

в противовес чисто искусственным аналогам

than it would if it came across a completely artificial implant.

также позволило ослабить иммунную реакцию.

Some medical treatments involve implants

Некоторые виды лечения предполагают использование имплантов,

designed to regenerate lost or damaged tissues.

восстанавливающих утраченную ткань.

In those cases, we can design the implants to contain ingredients

В таких случаях можно разработать импланты с компонентами,

that will release specific signals,

подающими определённые сигналы и тщательно подбирающими

and carefully tailor our bodies’ immune reactions.

иммунные реакции организма.

In the future, this way of working alongside the immune system

В будущем подобная совместная работа с иммунной системой

could help us develop completely artificial organs,

поможет разрабатывать полностью искусственные органы,

totally integrative prostheses,

полностью встраиваемые протезы

and self-healing wound therapies.

и методы лечения ран на основе самовосстановления.

These treatments might one day revolutionize medicine–

Когда-нибудь подобные методы лечения произведут революцию в медицине

and transform, forever, the bodies we live in.

и помогут навсегда изменить тело человека.