El primer paso importante para el desarrollo científico de los trasplantes tiene lugar al inicio del S.XX y se relaciona con el descubrimiento de la sutura vascular. Por tanto, el origen de los trasplantes de órganos está muy ligado al desarrollo de la cirugía vascular. Con este avance, entre los años 1900 y 1915 se realizan los primeros trasplantes en animales.
En 1906, Mathieu Jaboulay publica el primer trasplante realizado en un ser humano. Se trata de un injerto renal de un cerdo, implantado en el codo izquierdo de una mujer con insuficiencia renal terminal. Fue un fracaso debido a la incompatibilidad entre especies.
En las décadas siguientes, se realizaron diferentes experimentos con animales y en 1933 se realizó el primer trasplante de un riñón humano al hombre, pero el donante pertenecía al grupo sanguíneo 0 y la receptora al B, lo que supuso una incompatibilidad y la muerte de la receptora 48h después.
René Kuss estableció en 1951 la técnica del trasplante renal habitualmente empleada: riñón situado en la fosa ilíaca por vía retroperitoneal con anastomosis a los vasos ilíacos y reconstrucción urinaria por anastomosis ureterovesical.
En París tuvo lugar en 1952 el primer trasplante de riñón entre emparentados: un joven y su madre. El riñón funcionó inmediatamente y la situación del receptor mejoró, pero a los 22 días la función del injerto fracasó por un episodio de rechazo y pocos días después, el receptor falleció. El primer trasplante renal con supervivencia a largo plazo tiene lugar entre dos gemelos homocigóticos, lo que garantizaba la ausencia de rechazo inmunológico.
Mientras, prosiguen las investigaciones sobre fármacos que permitieran la utilización de órganos sin tanta semejanza inmunológica. En 1959 Calne demostró que la mercaptopurina prolongaba la supervivencia de los riñones trasplantados. Gracias a este fármaco, los resultados del trasplante renal empezaron a mejorar. Los trabajos de Calne prosiguieron, demostrando que la azatioprina, era más activa.
Desde principios de los años 50 se sabía que los glucocorticoides disminuían la reacción de rechazo, pero fue Goodwin quien en 1960 solucionó por primera vez un episodio de rechazo de riñón administrando altas dosis de glucocorticoides. Starzl et al recomiendan el uso de azatioprina y glucocorticoides desde el momento del trasplante.
La experiencia obtenida en el trasplante renal ha posibilitado la expansión y el progreso en el trasplante de otros órganos. En 1963 Starzl realizó en Denver un primer intento de trasplante hepático en el hombre, pero no es hasta 1967 cuando tiene lugar el primer trasplante con supervivencia prolongada. Los trabajos de Starzl a partir de este momento, así como los de Calne y Williams permitieron que la mejoría de resultados fuera tal que lo que se consideraba un tratamiento experimental, pasara a ser una alternativa terapéutica.
En 1967 tiene lugar también el primer trasplante cardíaco en un receptor de 58 años, enfermo de una insuficiencia cardíaca terminal. Aunque la supervivencia del paciente fue de 18 días, este trasplante supuso el despegue definitivo de los programas de trasplante.
El primer intento de trasplante pulmonar lo llevó a cabo Hardy en 1963; el paciente sobrevivió 18 días. Desde entonces, hasta 1980 se realizaron unos 40 trasplantes pulmonares sin éxito. A principios de 1980 Cooper inició un programa de trasplantes pulmonares, tanto uni como bipulmonares con mejores resultados.
A finales de los años 60 el trasplante renal seguía siendo una intervención experimental de elevado riesgo, al igual con el trasplante cardíaco y hepático. El descubrimiento de la ciclosporina como base de la inmunosupresión en 1980, la utilización de terapéuticas inmunosupresoras combinadas y el progreso en las técnicas quirúrgicas, fueron produciendo una mejora progresiva de los resultados y de la supervivencia de los pacientes trasplantados hasta la situación actual.
En 1983 se realizó el primer trasplante de hígado en España, en 1984 de corazón y en 1990 el trasplante pulmonar.
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