Your body vs. implants - Kaitlyn Sadtler

Перекладач: Mariya Palivoda Утверджено: Olena Somak

Insulin pumps improve the lives

Інсулінові помпи покращують життя багатьох

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

з 415 мільйонів людей з діабетом у всьому світі

by monitoring blood sugar, delivering insulin,

завдяки контролю рівня цукру в крові, постачанню інсуліну

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

та зменшенню необхідності постійного проколювання пальця для перевірки крові.

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

Ці маленькі машини мають помпу та голку, які вимірюють рівень глюкози,

feed back to the pump,

передають нформацію помпі,

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

а потім вираховують, яку дозу інсуліну потрібно вколоти.

But they have a catch: they’re temporary.

Але є проблема: помпи тимчасові.

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

Кожні декілька днів сенсори для вимірювання глюкози необхідно змінювати.

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

Ця проблема стосується не лише глюкометрів та інсулінових помп,

but all bodily implants, at different time scales.

але й всіх тілесних імплантів через різні проміжки часу.

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

Пластикові колінні протези необхідно змінювати приблизно кожні 20 років.

Other implants, such as those used for cosmetic reasons,

Інші імпланти, ті, що використовуються в косметичних цілях,

can meet the same fate in about 10.

може спіткати така ж доля через 10 років.

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

Це не тільки неприємність, а ще й дорога та ризикова процедура.

This inconvenience happens because of our bodies’ immune systems.

Ця потреба виникає через імунну систему нашого організму.

Honed by several hundred million years of evolution,

Вдосконалюючись протягом декількох сотень мільйонів років еволюції,

these defensive fronts

ці “лінії оборони”

надзвичайно добре розрізняють чужорідні об’єкти.

have become exceptionally good at identifying foreign objects.

Our immune systems boast

Наша імунна система має

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

вражаючий арсенал, який дозволяє їй захоплювати, зупиняти та знищувати

anything they believe shouldn’t be there.

те, що, на її думку, не повинно знаходитись всередині.

But the consequence of this constant surveillance

Але наслідками такого постійного стеження

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

є те, що наші тіла відносяться до імплантів, таких як, помпа

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

з такою ж недовірою, з якою вони відносилися б до вірусу чи бакерії.

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

Щойно інсулінову помпу імплантують в шкіру,

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

її присутність збуджує те, що ми звемо “імунна реакція на чужорідне тіло“.

This starts with free-floating proteins

Процес починається з вільноплаваючих білків,

that stick themselves to the surface of the implant.

які приклеюються до поверхні імпланта.

Those proteins include antibodies,

В цих білках наявні антитіла,

which attempt to neutralize the new object

які намагаються нейтралізувати новий об’єкт

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

та надіслати сигнал, який покличе інші імунні клітини до цього місця

to strengthen the attack.

аби посилити атаку.

Early-responding inflammatory cells,

Запальні клітини швидкого реагування,

like neutrophils and macrophages,

такі як нейтрофіли та макрофаги,

respond to the emergency call.

відповідають на екстренний виклик.

Neutrophils release little granules filled with enzymes

Нейтрофіли вивільняють маленькі наповнені ензимами гранули,

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

які намагаються зруйнувати поверхню голки інсулінової помпи.

Макрофаги також виробляють ензими,

Macrophages secrete enzymes too,

together with nitric oxide radicals,

які разом з радикалами оксид азоту

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

створюють хімічну реакцію, що руйнує предмет згодом.

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

Якщо макрофаги не здатні позбутися чужорідного тіла в короткі терміни,

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

вони зливаються в масу клітин під назвою “величезна клітина”

At the same time, cells called fibroblasts

В той же час, клітини, які називаються фібробласти

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

прибувають до епіцентру та починають будовувати шари щільної сполучної тканини.

Вони покривають голку, за допомогою якої помпа вводить інсулін

Those enclose the needle that the pump uses to deliver insulin

і перевіряє рівень глюкози.

and test for glucose levels.

Over time this scaffolding builds up,

З часом, ця надбудова розростається,

forming a scar around the implant.

створюючи навколо імпланта рубець.

The scar functions as an almost impenetrable wall

Рубець функціонує як непроникна стіна,

that might start to block vital interactions

яка може блокувати життєво важливу взаємодію

between the body and the implant.

між тілом та імплантом.

For example, scarring around pacemakers can interrupt

Наприклад, рубцювання навколо кардіостимулятора може перервати

the electrical transmission that’s crucial for their functioning.

передачу електричних імпульсів, що є ключовим для його функціонування.

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

Синтетичні колінні суглоби можуть виділяти частинки під час зношування,

causing immune cells to inflame around these fragments.

спричиняючи запалення навколо них.

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

На жаль, атака імунної системи може навіть бути небезпечною для життя.

However, researchers are finding ways to trick the immune system

Проте вчені знаходять способи обманом змусити імунну систему

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

приймати нові пристрої, які ми вводимо в тканини нашого тіла.

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

Ми виявили, що покриття імплантів певними хімічними речовинами та ліками

can dampen the immune response.

може послабити імунну відповідь.

Those basically make the implants invisible to the immune system.

Це робить імпланти практично невидимими для імунної системи.

We’re also making more implants out of natural materials

Також, більшість імплантів ми виробляємо з природних матеріалів

and in forms that directly mimic tissues,

і у формах, які безпосередньо імітують тканини,

so that the body launches a weaker attack

так що тіло починає атакувати слабше,

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

ніж якби натрапило на повністю штучний імплантат.

Some medical treatments involve implants

Деякі методи лікування включають імпланти

designed to regenerate lost or damaged tissues.

призначені для регенерації втрачених або пошкоджених тканин.

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

У цих випадках ми можемо розробити імпланти з вмістом інгредієнтів,

that will release specific signals,

які будуть видавати конкретні сигнали,

and carefully tailor our bodies’ immune reactions.

і ретельно адаптувати імунні реакції нашого організму.

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

У майбутньому такий спосіб роботи разом з імунною системою

може допомогти нам розробити повністю штучні органи,

could help us develop completely artificial organs,

totally integrative prostheses,

повністю інтегровані протези

and self-healing wound therapies.

та засоби для лікування ран, що самозагоюються.

These treatments might one day revolutionize medicine–

Ці методи лікування можуть одного дня змінити медицину,

and transform, forever, the bodies we live in.

і назавжди змінити тіла, в яких ми живемо.