Το τεχνητό συκώτι δεν είναι το σωστό όνομα. Δεδομένου ότι η σύγχρονη επιστήμη δεν μπορεί ακόμη να αναδημιουργήσει αυτό το όργανο. Το συκώτι είναι πολύ περίπλοκο για αυτό και εκτελεί έναν τεράστιο αριθμό λειτουργιών. Για παράδειγμα, η κύρια λειτουργία των νεφρών είναι η αποβολή περίσσειας νερού και ουσιών από το σώμα. Είναι η λειτουργία της απομάκρυνσης τοξικών ουσιών που εκτελείται από έναν τεχνητό νεφρό. Η τεχνητή καρδιά εκτελεί αυτή τη λειτουργία αντλώντας αίμα σε όλα τα όργανα. Το συκώτι εκτελεί πάνω από εκατό λειτουργίες. Είναι σχεδόν αδύνατο να δημιουργηθεί μια συσκευή που να εκτελεί τόσες πολλές λειτουργίες. Ωστόσο, οι συσκευές υπάρχουν, παράγονται σε αρκετές χώρες και έχουν ήδη βοηθήσει πολλούς ανθρώπους. Ας μάθουμε τι κάνουν τα μηχανήματα τεχνητού ήπατος, πώς διαφέρουν μεταξύ τους.
Ηπατική ανεπάρκεια
Η κύρια παθολογία του ήπατος που αντιμετωπίζουν οι γιατροί σε όλο τον κόσμο είναι η ανεπάρκεια. Οι κύριες αιτίες είναι ιογενείς βλάβες - ηπατίτιδα Β και C, η δηλητηρίαση από το αλκοόλ και η μακροχρόνια χρήση φαρμάκων, κυρίως παρακεταμόλης, και η δηλητηρίαση με τοξίνες μπορεί επίσης να προκαλέσει παθολογία. Ηπατική ανεπάρκεια είναι μια κατάσταση όπου το όργανο δεν μπορεί να διατηρήσει σταθερό εσωτερικό περιβάλλον και μεταβολισμό ουσιών.
Η πολυπλοκότητα της θεραπείας έγκειται στο γεγονός ότι όλα τα μέτρα που μπορεί να λάβει ο γιατρός (εξάλειψη διαταραχών πήξης του αίματος, υποξία, ομαλοποίηση της ισορροπίας νερού-αλατιού και οξεοβασικής κατάστασης) δεν βελτιώνουν την κατάσταση του ασθενούς κατάσταση. Η βάση της πορείας της νόσου είναι η συσσώρευση τοξικών ουσιών, διαφορετικών ως προς τη χημική σύνθεση, τη διαλυτότητα και τα όργανα-στόχους. Όλες αυτές οι ουσίες δεν εισέρχονται περιοδικά στο σώμα, αλλά είναι τα απόβλητα του ίδιου του οργανισμού. Αυτό σημαίνει ότι οι τοξίνες συσσωρεύονται συνεχώς και για να κρατηθεί ο ασθενής στη ζωή, πρέπει να αφαιρούνται συνεχώς.
Σύγχρονες μέθοδοι θεραπείας ηπατικής ανεπάρκειας
Ο μόνος ριζικός τρόπος για την εξάλειψη της ηπατικής ανεπάρκειας είναι η μεταμόσχευση ήπατος. Ωστόσο, ακόμη και στην Ευρώπη, περίπου 15 χιλιάδες άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο χωρίς να περιμένουν αυτήν την επέμβαση: ο αριθμός των δοτών και των ληπτών του ήπατος είναι εντελώς διαφορετικός.
Η πορεία της ηπατικής ανεπάρκειας βασίζεται στον θάνατο των ηπατικών κυττάρων (ηπατοκύτταρα) υπό την επίδραση επιβλαβών παραγόντων (ιοί, φάρμακα κ.λπ.). Η εμφάνιση κλινικών σημείων ηπατικής ανεπάρκειας δείχνει ότι το 80% των ηπατοκυττάρων δεν λειτουργούν πλέον. Τα ηπατικά κύτταρα ανακάμπτουν καλά, αλλά για αυτό πρέπει να αφαιρέσουν προσωρινά το φορτίο και να αναλάβουν τις λειτουργίες τους. Δηλαδή, το κύριο καθήκον της θεραπείας των ασθενών είναι η δημιουργία συνθηκών για την αναγέννηση των ηπατοκυττάρων. Για αυτό, στη σύγχρονηΗ ιατρική χρησιμοποιεί αρκετές εξωσωματικές (δηλαδή «εκτός σώματος») θεραπείες. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες: βιολογικές και μη βιολογικές.
Βιολογικές μέθοδοι για τη διατήρηση της ηπατικής λειτουργίας
Υποδηλώνει τη χρήση ζωντανών ηπατοκυττάρων που λαμβάνονται από ζώα, βλαστοκύτταρα ή καρκινικά κύτταρα. Οι συσκευές επεξεργάζονται τοξικά απόβλητα όπως αμμωνία, χολικά οξέα, χολερυθρίνη. Πολλά συστήματα υποστήριξης του ήπατος έχουν δημιουργηθεί με βάση την κυτταρική αρχή: «βοηθητικό ήπαρ», «βοηθητικό τεχνητό ήπαρ», «βιοτεχνητό σύστημα υποστήριξης ήπατος» και άλλα βιολογικά συστήματα.
Οι συσκευές είναι κοίλοι σωλήνες με ηπατοκύτταρα μέσω των οποίων διέρχεται το αίμα ή το πλάσμα του ασθενούς. Το αίμα κατά τη διέλευσή του μέσω του σωλήνα έρχεται σε επαφή με ηπατοκύτταρα, τα οποία το καθιστούν ακίνδυνο. Το καθαρισμένο αίμα στη συνέχεια επιστρέφεται στο ανθρώπινο σώμα.
Η Πηγή Κυψέλης είναι το θέμα που συζητήθηκε περισσότερο. Οι πιο υποσχόμενες επιλογές:
- ηπατικά κύτταρα που λαμβάνονται από ζωντανούς χοίρους έχουν μικρή διάρκεια ζωής.
- ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα εγείρουν ηθικά ερωτήματα,
- τα καρκινικά κύτταρα είναι μια πολλά υποσχόμενη επιλογή.
Το πλεονέκτημα των βιολογικών συστημάτων τεχνητού ήπατος είναι ότι όχι μόνο εξουδετερώνουν τις τοξίνες, αλλά εκτελούν και άλλες λειτουργίες του ήπατος: συμμετέχουν στο μεταβολισμό, συνθέτουν μια σειρά από ουσίες, εναποθέτουν αίμα, συμμετέχουν στην αντιβακτηριακή προστασία. Μειονεκτήματα της χρήσης ζωντανών κυττάρωνείναι η πολυπλοκότητα της εργασίας με αυτά και, κατά συνέπεια, η υψηλή τιμή των συστημάτων, η ανάγκη να συμπεριληφθούν πρόσθετες συσκευές στη συσκευή για την παροχή οξυγόνου στα κύτταρα.
Επί του παρόντος, μια συσκευή τεχνητού ήπατος που έχει αναπτυχθεί σε καρκινικά κύτταρα, η ELAD, χρησιμοποιείται σε πολλές χώρες.
Μη βιολογικές μέθοδοι για την υποστήριξη της ηπατικής λειτουργίας
Υποδηλώνει τη χρήση μεθόδων που βασίζονται στην προσρόφηση και τη διήθηση, που αντικαθιστούν την εξουδετερωτική λειτουργία του ήπατος. Αυτά περιλαμβάνουν:
- αιμοκάθαρση;
- αιμοδιήθηση;
- αιμορρόφηση;
- ανταλλαγή πλάσματος;
- σύστημα ανακυκλοφορίας μοριακού προσροφητικού ("MARS");
- διαχωρισμός και προσρόφηση κλασματοποιημένου πλάσματος ("Προμηθέας").
Αυτές οι μέθοδοι έχουν τα μειονεκτήματά τους: οι τρεις πρώτες μέθοδοι αντικατάστασης της ηπατικής λειτουργίας μειώνουν τη συγκέντρωση ορισμένων τοξινών στο αίμα, αλλά γενικά δεν διασφαλίζουν την επιβίωση των ασθενών. Το Palazmoobmen είναι πιο αποτελεσματικό, αλλά απαιτεί μεγάλη ποσότητα πλάσματος δότη, γεγονός που οδηγεί σε κίνδυνο μόλυνσης από ιούς, συμπεριλαμβανομένης της ανοσοανεπάρκειας και της ηπατίτιδας. Επίσης μειώνει ελαφρώς τη θνησιμότητα. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι τέσσερις πρώτες μέθοδοι έχουν πολλές αρνητικές επιπτώσεις στον οργανισμό του ασθενούς.
Προαπαιτούμενα για τη δημιουργία του "MARS" και του "Prometheus"
Η κύρια αιτία θανάτου σε ασθενείς με ηπατική ανεπάρκεια είναι η δηλητηρίαση του ασθενούς με άχρηστα προϊόντα, που προκαλούν ίκτερο,ηπατική εγκεφαλοπάθεια (εγκεφαλική βλάβη), ηπατονεφρικό σύνδρομο (ταυτόχρονη βλάβη στο ήπαρ και τα νεφρά), αιμοδυναμικές διαταραχές και, σε πολλές περιπτώσεις, ανεπάρκεια πολλών οργάνων και συστημάτων. Η θνησιμότητα στην οξεία ηπατική ανεπάρκεια φτάνει το 90%.
Τα τοξικά τρόφιμα μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες:
- υδατοδιαλυτό - αμμωνία, τυροσίνη, φαινυλαλανίνη;
- Αδιάλυτο στο νερό, που συνήθως σχετίζεται με λευκωματίνη: χολερυθρίνη, χολικά οξέα, λιπαρά οξέα, αρωματικές ενώσεις.
Επιπλέον, το συκώτι συνθέτει κυρίως ουσίες της δεύτερης ομάδας.
Οι υπάρχουσες μέθοδοι εξωσωματικής υποστήριξης του ήπατος - αιμοκάθαρση, ανταλλαγή πλάσματος, αιμοδιήθηση και αιμορρόφηση - σας επιτρέπουν να αφαιρείτε από το αίμα μόνο κυρίως υδατοδιαλυτές ουσίες. Έτσι, οι αδιάλυτες στο νερό τοξικές ουσίες που σχετίζονται με τη λευκωματίνη παραμένουν στο αίμα.
Η ανάπτυξη της σύγχρονης ιατρικής καθιστά δυνατό τον συνδυασμό των εφαρμοζόμενων εξωσωματικών μεθόδων θεραπείας και τη δημιουργία μιας νέας γενιάς τεχνητού ήπατος. Αυτά τα συστήματα υποστήριξης ζωής χρησιμοποιούνται τώρα σε πολλές χώρες.
Σύστημα Προμηθέας
Το 1999, ένα τεχνητό ηπατικό σύστημα που ονομάζεται Prometheus αναπτύχθηκε στη Γερμανία. Η αρχή της δουλειάς του βασίζεται σε συνδυασμό δύο μεθόδων εξωσωματικής θεραπείας:
- αιμοπροσρόφηση - διαχωρισμός του πλάσματος αίματος σε ξεχωριστά κλάσματα (διαχωρισμός) και απορρόφηση τοξινών στο κλάσμα λευκωματίνης,
- αιμοκάθαρση - καθαρισμός του αίματος με φίλτρο.
Ο διαχωρισμός πραγματοποιείται με τη χρήση ενός φίλτρου που είναι διαπερατό από τη λευκωματίνη, το οποίο είναι μικρό σε μέγεθος και δεν επιτρέπει τη διέλευση κυττάρων και μεγάλων μορίων. Περαιτέρω, η λευκωματίνη με τις τοξίνες που διαχωρίζονται από το αίμα διέρχεται από το σύστημα των προσροφητών, όπου αυτές οι τοξίνες παραμένουν και η ίδια η λευκωματίνη επιστρέφει στο αίμα του ασθενούς. Έτσι, οι υδατοδιαλυτές ουσίες απομακρύνονται με αιμοκάθαρση που σχετίζεται με την αλβουμίνη - αιμοπροσρόφηση. Έτσι, το τεχνητό ηπατικό σύστημα «Προμηθέας» υποστηρίζει την εξουδετερωτική λειτουργία του οργάνου, διευκολύνοντας έτσι την αναγέννηση των ηπατοκυττάρων.
Οι συσκευές Prometheus χρησιμοποιούνται σε πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ρωσίας. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται στο Κέντρο Χειρουργικής του Υπουργείου Υγείας της Ρωσίας.
Σύστημα Άρη
Το τεχνητό ήπαρ "MARS", που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του '90 στη Γερμανία, όπως το "Prometheus" συνδυάζει ρόφηση και αιμοκάθαρση. Αλλά η μέθοδος καθαρισμού είναι διαφορετική. Το αίμα του ασθενούς εισέρχεται σε μια μεμβράνη που είναι διαπερατή μόνο από μικρά μόρια τοξινών. Περνούν από τη μεμβράνη και συνδέονται με τη λευκωματίνη του δότη. Το καθαρισμένο αίμα επιστρέφεται στο σώμα του ασθενούς. Η λευκωματίνη που σχετίζεται με τις τοξίνες καθαρίζεται περνώντας μέσα από το σύμπλοκο προσροφητικού και επιστρέφει στο σύστημα. Έτσι, η διαφορά και το κύριο πλεονέκτημα του τεχνητού ήπατος του Άρη είναι ότι η λευκωματίνη μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί.
Το "MARS" χρησιμοποιείται με επιτυχία στη Ρωσία από το 2002. Υπάρχουν συσκευές τεχνητού ήπατος στη Μόσχα σε πολλές κλινικές, για παράδειγμα, στο Επιστημονικό Κέντρο Καρδιαγγειακής Χειρουργικήςτους. Ο Μπακούλεφ έχει και τον Προμηθέα και τον Άρη.
Παρά τη συνεχή αναζήτηση νέων μεθόδων για τη δημιουργία τεχνητών ηπατικών συσκευών, ορισμένες από αυτές έχουν ήδη αποδείξει την αποτελεσματικότητά τους και χρησιμοποιούνται με επιτυχία σε πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ρωσίας.
