Het lichaam als Lego-bouwdoos

Met 3.000 lichaamseigen transplantaties in de voorbije tien jaar is UZ Leuven een van de grootste centra voor microchirurgie in Europa. Bij lichaamseigen reconstructies transplanteren plastisch chirurgen weefsels van de ene plek op het lichaam naar een andere plaats, omdat daar bij de patiënt iets ontbreekt of beschadigd is. Denk aan borstreconstructies na borstkanker of een nieuw kaakbeen gemaakt van een stuk kuitbeen na de verwijdering van een tumor in de kaak. 

Het grote voordeel van lichaamseigen transplantaties is dat de patiënt geen afstotingsverschijnselen heeft en dus niet levenslang schadelijke medicatie moet slikken die het immuunsysteem onderdrukt. Bij traditionele transplantaties, waarbij je een nier, hart of lever krijgt van een andere persoon, is die kans op afstotingsverschijnselen er wel.
 

Van waar in het lichaam komt dat lichaamseigen weefsel waarmee chirurgen aan de slag gaan? Prof. dr. Jan Vranckx, specialist plastische en reconstructieve heelkunde in UZ Leuven: “Bij borstreconstructies transplanteren we weefsel van de buik naar de borst. Bij hoofd-halsreconstructies gebruiken we weefsel van je arm of been en nemen we bot van je onderbeen om bijvoorbeeld een nieuwe onderkaak te maken. Na een ongeval met een open botbreuk nemen we weefsel van een arm of dij om een titaniumplaat die in het been gestoken werd te bedekken. Of we nemen een spiertje met zenuw uit de dij om weer een spontane lach te kunnen opwekken bij patiënten van wie de aangezichtszenuw is weggevallen na het weghalen van een tumor.”

Weefsel oogsten

In de reconstructieve plastische chirurgie transplanteren artsen weefsels waaraan nog minuscule bloedvaatjes zitten. “Je kan weefsel niet zomaar van de ene naar de andere plaats in het lichaam overbrengen zonder bloedvaatjes. Tenzij het flinterdun is: bij onze brandwondenpatiënten kunnen we wel een heel dunne huident op de wonde leggen. Denk daarbij aan de ent van een boom of struik, waarbij je een deel van de plant vastmaakt op een andere plant. Om die huident van een patiënt te krijgen, gebruiken we een speciaal apparaatje.”

“Het nadeel van zo’n ent is dat ze geen vetweefsel of haarfollikels, geen zweetkliertjes of zenuw­uiteinden heeft. Na verloop van tijd wordt dat weefsel vrij stug. Daarom gebruiken we voor grote en diepe herstellingen, zeker bij blootliggend bot of pezen, weefsels die al die lagen wel hebben. Zo kunnen we het lichaam zo authentiek mogelijk herstellen. Dat kan enkel door weefsel te transplanteren van de ene naar de andere plaats mét een slag­adertje, ader en soms ook een zenuw voor gevoel of beweging. Zonder doorbloeding zou dat weefsel afsterven.”

Microchirurgie

Het getransplanteerde weefsel met kleine bloedvaatjes wordt dan verbonden met kleine bloedvaatjes op de nieuwe plaats, om daar een nieuwe bloedcirculatie te verzekeren. Die aanhechting gebeurt met microchirurgie: een operatie met behulp van microscopen, precisie-instrumenten en chirurgische draad van amper een haar dik om de miniscule bloedvaatjes te kunnen hechten. Het zijn dan ook altijd langdurige en complexe ingrepen.
 

“Vroeger gaf een chirurg er de voorkeur aan om een kortere ingreep uit te voeren. Die was gemakkelijker te verdragen voor de patiënt, maar gaf vaak minder goede resultaten. Dankzij betere instrumenten en een betere kennis van de ultrafijne menselijke anatomie, voeren we sinds de late jaren negentig bij voorkeur microchirurgie uit. Met andere woorden: de tijd van simpele ingrepen ligt achter ons.”

Bouwdoos 

Hoe gaat zo’n microchirurgische ingreep in zijn werk? “Om te beginnen stellen we ons de vraag wat het ideale vervangweefsel zou zijn om een defect te repareren. Vervolgens vragen we ons af welke problemen het kan opleveren als we het weefsel van die plaats wegnemen. Als dat meevalt, zullen we het donorweefsel daar stelen.”

“In het Engels zeggen ze: like with like. We gaan dus op zoek naar weefselstructuren die de meeste eigenschappen gemeen hebben met wat ze moeten vervangen: bot met bot, spier met spier, elastische huid met elastische huid. We kiezen de beste weefsels met bijbehorende bloedvaatjes. Het lichaam wordt zo een beetje een Lego-bouwdoos, waarbij we een blokje uitkiezen waarmee we op een andere plaats iets opbouwen."

"We houden er ook rekening mee dat de schade op de oogstplek zo veel mogelijk beperkt moet blijven. Dat noemen ze in de Angelsaksiche landen not robbing Peter to pay Paul. De laatste tien jaar is er ook extra aandacht voor de esthetiek van de reconstructie, zeker in je gezicht, borst of op zichtbare plaatsen zoals onderarmen en benen. Een ideale reconstructie is er een die je niet ziet, eentje zonder teken van je vroegere ongeval of kankergezwel.”

Zelf weefsel kweken

Welke richting gaat deze boeiende tak van de geneeskunde nog uit? De heilige graal van reconstructieve chirurgie blijft de droom om zelf weefsel te kweken, in de wetenschap tissue engineering genoemd. Dat betekent dat chirurgen geen weefsel meer zouden moeten stelen op een andere plek van het lichaam om iets aan je
lichaam te herstellen. Onderzoekers van de KU Leuven zijn er al een tijdje mee bezig, maar er zijn heel wat hindernissen. 

Professor Vranckx: “Het ideaal is dat we structuren printen in biologisch afbreekbaar materiaal, die we daarna bezaaien met cellen uit het lichaam van de patiënt. Die lichaamseigen cellen nemen we weg met een biopsie. Op die manier kweken we nieuwe weefsels. Maar dat is de theorie: we slagen er nog niet in om biologisch materiaal te vinden dat lang genoeg stabiel blijft en daarna, terwijl de eigen cellen de vorm en structuur overnemen, toch afbreekt. En wat al helemaal niet lukt, is bloedvaten laten groeien om zo’n weefsel te doorbloeden. En dat is essentieel. Het concept bestaat al dertig jaar, maar het zal nog minstens tien jaar duren voor we succes boeken. Ondertussen is transplantatie van eigen weefsel met microchirurgie de enige optie.”

Niet dat de wetenschap ondertussen bij de pakken blijft neerzitten. De trend van het moment om weefsel te kweken heet decell/recell. “Daarbij verwijderen we zoveel mogelijk cellen uit weefsel van een over­leden donorpersoon. Die cellen gebruiken we voor het weefsel van de ontvangende patiënt. UZ Leuven gebruikte het principe bijvoorbeeld al met succes bij de transplantatie van luchtpijpen. Het voordeel van recellularisatie is dat het lichaam het donorweefsel niet als lichaamsvreemd identificeert en dus geen afweerreactie ­vertoont.”

3D-printing

3D-printing zorgde de laatste jaren voor een andere grote doorbraak. Niet dat we al huid of bot kunnen printen van eigen cellen, dat blijft een verre droom. Professor Vranckx: “Met de collega’s van bijvoorbeeld kaakchirurgie of traumatologie doen we veel aan 3D-planning en 3D-printing. Die techniek helpt ons om precies te bepalen wat het formaat en de positie van een bot moet zijn om zich optimaal te herstellen. Met een 3D-mal kunnen we het donorbot heel precies op maat zagen. Dat heeft de duur van operaties enorm verkort en de kwaliteit van de reconstructies sterk verbeterd."

"Mooi daarbij is dat we die mallen in eigen huis printen, met software van de Leuvense 3D-pionier Materialise. Nadat het bot op maat gemaakt is, moeten we er wel weer de bijbehorende bloedvaatjes onder de microscoop aanhechten om het bot van bloed te voorzien. Dat is heel belangrijk wanneer erna nog bestraling volgt of wanneer er littekens of infecties waren.” 
 

(TEKST: Jan Bosteels)