Umetna jetra ni čisto pravo ime. Ker sodobna znanost tega organa še ne more poustvariti. Jetra so za to preveč zapletena in opravljajo ogromno funkcij. Na primer, glavna funkcija ledvic je izločanje odvečne vode in snovi iz telesa. To je funkcija odstranjevanja strupenih snovi, ki jo opravlja umetna ledvica. Umetno srce opravlja to funkcijo s črpanjem krvi v vse organe. Jetra opravljajo več kot sto funkcij. Skoraj nemogoče je ustvariti napravo, ki opravlja toliko funkcij. Vendar pa naprave obstajajo, proizvajajo jih v več državah in so pomagale že mnogim ljudem. Ugotovimo, kaj delajo aparati za umetna jetra, kako se med seboj razlikujejo.
odpoved jeter
Glavna patologija jeter, s katero se soočajo zdravniki po vsem svetu, je insuficienca. Glavni vzroki so virusne lezije - hepatitis B in C, zastrupitev z alkoholom, dolgotrajna uporaba zdravil, predvsem paracetamola, lahko pa povzroči tudi zastrupitev s toksini. Odpoved jeter je stanje, pri katerem organ ne more vzdrževati stalnega notranjega okolja in presnove snovi.
Zahtevnost zdravljenja je v tem, da vsi ukrepi, ki jih zdravnik lahko sprejme (odprava motenj strjevanja krvi, hipoksija, normalizacija vodno-solnega ravnovesja in kislinsko-bazičnega stanja) ne izboljšajo bolnikovega stanja. stanje. Osnova poteka bolezni je kopičenje strupenih snovi, različnih po kemični sestavi, topnosti in ciljnih organih. Vse te snovi ne pridejo občasno v telo, ampak so odpadni produkti samega telesa. To pomeni, da se toksini nenehno kopičijo, zato jih je treba nenehno odstranjevati, da bolnik ostane živ.
Sodobne metode zdravljenja odpovedi jeter
Edini radikalen način za odpravo odpovedi jeter je presaditev jeter. Vendar tudi v Evropi vsako leto umre približno 15 tisoč ljudi, ne da bi čakali na to operacijo: število darovalcev in prejemnikov jeter je popolnoma drugačno.
Potek odpovedi jeter temelji na odmiranju jetrnih celic (hepatocitov) pod vplivom škodljivih dejavnikov (virusi, zdravila itd.). Pojav kliničnih znakov odpovedi jeter kaže, da 80 % hepatocitov ne deluje več. Jetrne celice se dobro opomorejo, vendar morajo za to začasno odstraniti obremenitev in prevzeti svoje funkcije. To pomeni, da je glavna naloga zdravljenja bolnikov ustvariti pogoje za regeneracijo hepatocitov. Za to v modernemmedicina uporablja več zunajtelesnih (torej "zunaj telesa") zdravljenja. Te metode lahko razdelimo v dve skupini: biološke in nebiološke.
Biološke metode za vzdrževanje delovanja jeter
Implicirajo uporabo živih hepatocitov, vzetih iz živali, matičnih ali rakavih celic. Naprave obdelujejo strupene odpadne produkte, kot so amoniak, žolčne kisline, bilirubin. Na celičnem principu je bilo ustvarjenih več podpornih sistemov za jetra: "pomožna jetra", "pomožna umetna jetra", "podporni sistem za bioumetna jetra" in drugi biološki sistemi N. Yu. Koruhova.
Aparati so votle cevi s hepatociti, skozi katere prehaja pacientova kri ali plazma. Kri med prehodom skozi cev pride v stik s hepatociti, zaradi česar je neškodljiva. Prečiščena kri se nato vrne v človeško telo.
Vir celice je tema, o kateri se največ razpravlja. Najbolj obetavne možnosti:
- jetrne celice, vzete iz živih prašičev, imajo kratko življenjsko dobo;
- človeške fetalne izvorne celice postavljajo etična vprašanja;
- rakave celice so obetavna možnost.
Prednost umetnih jetrnih bioloških sistemov je, da ne samo nevtralizirajo toksine, ampak opravljajo tudi druge funkcije jeter: sodelujejo pri presnovi, sintetizirajo številne snovi, odlagajo kri, sodelujejo pri antibakterijski zaščiti. Slabosti uporabe živih celicso zahtevnost dela z njimi in s tem visoka cena sistemov, potreba po vključitvi dodatnih naprav v napravo za oskrbo celic s kisikom.
Trenutno se v več državah uporablja naprava za umetna jetra, ki temelji na rakavih celicah, ELAD.
Nebiološke metode za podporo delovanja jeter
Implicirajo uporabo metod, ki temeljijo na adsorpciji in filtraciji, ki nadomeščajo nevtralizacijsko funkcijo jeter. Ti vključujejo:
- hemodializa;
- hemofiltracija;
- hemosorpcija;
- izmenjava plazme;
- recirkulacijski sistem molekularnega adsorbenta ("MARS");
- ločevanje in adsorpcija frakcionirane plazme ("Prometej").
Te metode imajo svoje pomanjkljivosti: prve tri metode nadomeščanja delovanja jeter zmanjšajo koncentracijo določenih toksinov v krvi, na splošno pa ne zagotavljajo preživetja bolnikov. Palazmoobmen je učinkovitejši, vendar zahteva veliko količino donorske plazme, kar vodi v tveganje okužbe z virusi, vključno z imunsko pomanjkljivostjo in hepatitisom. Prav tako nekoliko zmanjša umrljivost. Omeniti velja, da imajo prve štiri metode veliko negativnih učinkov na bolnikovo telo.
Predpogoji za ustvarjanje "MARS" in "Prometheus"
Glavni vzrok smrti pri bolnikih z odpovedjo jeter je zastrupitev bolnika z odpadnimi produkti, ki povzročajo zlatenico,jetrna encefalopatija (poškodba možganov), hepatorenalni sindrom (hkratna poškodba jeter in ledvic), hemodinamske motnje in v mnogih primerih odpoved številnih organov in sistemov. Smrtnost pri akutni odpovedi jeter doseže 90%.
Strupena živila lahko razdelimo v dve skupini:
- topen v vodi - amoniak, tirozin, fenilalanin;
- V vodi netopen, običajno povezan z albuminom: bilirubin, žolčne kisline, maščobne kisline, aromatične spojine.
Poleg tega jetra sintetizirajo predvsem snovi druge skupine.
Obstoječe metode zunajtelesne podpore jeter - hemodializa, izmenjava plazme, hemofiltracija in hemosorpcija - vam omogočajo, da iz krvi odstranite le pretežno vodotopne snovi. Tako v krvi ostanejo v vodi netopne strupene snovi, povezane z albuminom.
Razvoj sodobne medicine omogoča združevanje uporabljenih ekstrakorporalnih metod terapije in ustvarjanje nove generacije umetnih jeter. Prav ti sistemi za vzdrževanje življenja se zdaj uporabljajo v mnogih državah.
Prometejev sistem
Leta 1999 so v Nemčiji razvili sistem umetnih jeter, imenovan Prometheus. Načelo njegovega delovanja temelji na kombinaciji dveh metod zunajtelesnega zdravljenja:
- hemadsorpcija - ločitev krvne plazme na ločene frakcije (ločitev) in adsorpcija toksinov na albuminsko frakcijo;
- hemodializa - čiščenje krvi s filtrom.
Ločitev se izvaja z uporabo filtra, ki je prepusten za albumin, ki je majhne velikosti in ne dopušča prehajanja celic in velikih molekul. Nadalje albumin s toksini, ločenimi iz krvi, prehaja skozi sistem adsorbentov, kjer ti toksini ostanejo, sam albumin pa se vrne v pacientovo kri. Tako se v vodi topne snovi odstranijo s hemodializo, ki je povezana z albuminom – hemadsorpcija. Tako sistem umetnih jeter "Prometheus" podpira nevtralizirajočo funkcijo organa in s tem olajša regeneracijo hepatocitov.
Naprave Prometheus se uporabljajo v mnogih državah, vključno z Rusijo. Uporablja se na primer v Centru za kirurgijo Ministrstva za zdravje Rusije.
Marsov sistem
Umetna jetra "MARS", razvita v 90. letih v Nemčiji, tako kot "Prometheus" združuje sorpcijo in dializo. Toda način čiščenja je drugačen. Bolnikova kri vstopi v membrano, ki je prepustna le za majhne molekule toksinov. Prehajajo skozi membrano in se vežejo na donorski albumin. Prečiščena kri se vrne v pacientovo telo. Albumin, povezan s toksini, se očisti s prehodom skozi adsorbentni kompleks in se vrne v sistem. Tako je razlika in glavna prednost umetnih jeter Mars ta, da je albumin mogoče ponovno uporabiti.
"MARS" se v Rusiji uspešno uporablja od leta 2002. V Moskvi so naprave za umetna jetra v več klinikah, na primer v Znanstvenem centru za srčno-žilno kirurgijonjim. Bakulev ima Prometeja in MARS.
Kljub nenehnemu iskanju novih metod za ustvarjanje naprav za umetna jetra so nekatere že dokazale svojo učinkovitost in se uspešno uporabljajo v mnogih državah, tudi v Rusiji.
