Umjetna jetra nije baš pravi naziv. Budući da moderna znanost još ne može ponovno stvoriti ovaj organ. Jetra je previše složena za to i obavlja ogroman broj funkcija. Na primjer, glavna funkcija bubrega je izlučivanje viška vode i tvari iz tijela. To je funkcija uklanjanja otrovnih tvari koju obavlja umjetni bubreg. Umjetno srce obavlja ovu funkciju pumpanjem krvi u sve organe. Jetra obavlja više od stotinu funkcija. Gotovo je nemoguće stvoriti uređaj koji obavlja toliko funkcija. Međutim, uređaji postoje, proizvode se u nekoliko zemalja i već su pomogli mnogim ljudima. Idemo shvatiti što rade strojevi za umjetnu jetru, po čemu se razlikuju jedni od drugih.
Zatajenje jetre
Glavna patologija jetre s kojom se suočavaju liječnici diljem svijeta je insuficijencija. Glavni uzroci su virusne lezije - hepatitis B i C, intoksikacija alkoholom, te dugotrajna uporaba lijekova, uglavnom paracetamola, a trovanje toksinima također može uzrokovati patologiju. Zatajenje jetre je stanje u kojem organ ne može održavati konstantno unutarnje okruženje i metabolizam tvari.
Složenost liječenja leži u činjenici da sve mjere koje liječnik može poduzeti (otklanjanje poremećaja zgrušavanja krvi, hipoksija, normalizacija ravnoteže vode i soli i acidobaznog stanja) ne poboljšavaju stanje bolesnika. stanje. Temelj tijeka bolesti je nakupljanje otrovnih tvari, različitih po kemijskom sastavu, topljivosti i ciljnim organima. Sve te tvari povremeno ne ulaze u tijelo, već su otpadni proizvodi samog tijela. To znači da se toksini neprestano gomilaju, a da bi se pacijent održao na životu, moraju se stalno uklanjati.
Moderne metode liječenja zatajenja jetre
Jedini radikalan način za uklanjanje zatajenja jetre je transplantacija jetre. Međutim, čak i u Europi oko 15 tisuća ljudi umire svake godine bez čekanja na ovu operaciju: broj darivatelja i primatelja jetre je potpuno drugačiji.
Tjek zatajenja jetre temelji se na odumiranju jetrenih stanica (hepatocita) pod utjecajem štetnih čimbenika (virusi, lijekovi itd.). Pojava kliničkih znakova zatajenja jetre ukazuje da 80% hepatocita više ne funkcionira. Stanice jetre se dobro oporavljaju, ali za to moraju privremeno ukloniti opterećenje i preuzeti svoje funkcije. To jest, glavni zadatak liječenja pacijenata je stvaranje uvjeta za regeneraciju hepatocita. Za to, u modernommedicina koristi nekoliko ekstratjelesnih (tj. "izvan tijela") tretmana. Ove metode se mogu podijeliti u dvije skupine: biološke i nebiološke.
Biološke metode za održavanje funkcije jetre
Podrazumijeva korištenje živih hepatocita uzetih od životinja, matičnih stanica ili stanica raka. Uređaji obrađuju otrovne otpadne proizvode kao što su amonijak, žučne kiseline, bilirubin. Na staničnom principu stvoreno je nekoliko sustava podrške jetri: "pomoćna jetra", "pomoćna umjetna jetra", "bioumjetni sustav podrške jetri" i drugi biološki sustavi N. Yu. Koruhova.
Aparati su šuplje cijevi s hepatocitima kroz koje prolazi krv ili plazma pacijenta. Krv tijekom prolaska kroz cijev dolazi u dodir s hepatocitima, koji je čine bezopasnom. Pročišćena krv se zatim vraća u ljudsko tijelo.
Izvor ćelije je tema o kojoj se najviše raspravlja. Opcije koje najviše obećavaju:
- stanice jetre uzete od živih svinja imaju kratak vijek trajanja;
- ljudske fetalne matične stanice postavljaju etička pitanja;
- stanice raka su obećavajuća opcija.
Prednost bioloških sustava umjetne jetre je u tome što ne samo da neutraliziraju toksine, već obavljaju i druge funkcije jetre: sudjeluju u metabolizmu, sintetiziraju niz tvari, talože krv, sudjeluju u antibakterijskoj zaštiti. Nedostaci korištenja živih stanicasu složenost rada s njima i, sukladno tome, visoka cijena sustava, potreba za uključivanjem dodatnih uređaja u uređaj za opskrbu stanica kisikom.
Trenutno se u nekoliko zemalja koristi uređaj za umjetnu jetru baziran na stanicama raka, ELAD.
Nebiološke metode za podršku funkcije jetre
Podrazumijeva korištenje metoda temeljenih na adsorpciji i filtraciji, zamjenjujući neutralizirajuću funkciju jetre. To uključuje:
- hemodijaliza;
- hemofiltracija;
- hemosorpcija;
- razmjena plazme;
- recirkulacijski sustav molekularnog adsorbenta ("MARS");
- odvajanje i adsorpcija frakcionirane plazme ("Prometej").
Ove metode imaju svoje nedostatke: prve tri metode zamjene funkcije jetre smanjuju koncentraciju određenih toksina u krvi, ali općenito ne osiguravaju preživljavanje bolesnika. Palazmoobmen je učinkovitiji, ali zahtijeva veliku količinu donorske plazme, što dovodi do rizika od infekcije virusima, uključujući imunodeficijencije i hepatitisa. Također neznatno smanjuje smrtnost. Vrijedi napomenuti da prve četiri metode imaju mnogo negativnih učinaka na tijelo pacijenta.
Preduvjeti za stvaranje "MARS-a" i "Prometeja"
Glavni uzrok smrti bolesnika sa zatajenjem jetre je intoksikacija bolesnika otpadnim tvarima, što uzrokuje žuticu,hepatična encefalopatija (oštećenje mozga), hepatorenalni sindrom (istovremeno oštećenje jetre i bubrega), hemodinamski poremećaji i, u mnogim slučajevima, zatajenje mnogih organa i sustava. Smrtnost kod akutnog zatajenja jetre doseže 90%.
Otrovna hrana može se podijeliti u dvije grupe:
- topljiv u vodi - amonijak, tirozin, fenilalanin;
- Netopljiv u vodi, obično povezan s albuminom: bilirubin, žučne kiseline, masne kiseline, aromatični spojevi.
Štoviše, jetra sintetizira uglavnom tvari druge skupine.
Postojeće metode ekstratjelesne potpore jetri - hemodijaliza, izmjena plazme, hemofiltracija i hemosorpcija - omogućuju uklanjanje iz krvi samo tvari koje su pretežno topive u vodi. Dakle, otrovne tvari netopive u vodi povezane s albuminom ostaju u krvi.
Razvoj moderne medicine omogućuje kombiniranje primijenjenih ekstrakorporalnih metoda terapije i stvaranje nove generacije umjetne jetre. Upravo se ovi sustavi za održavanje života sada koriste u mnogim zemljama.
Prometejev sustav
Godine 1999. u Njemačkoj je razvijen sustav umjetne jetre pod nazivom Prometheus. Princip njegovog rada temelji se na kombinaciji dvije metode ekstrakorporalnog tretmana:
- hemadsorpcija - razdvajanje krvne plazme u zasebne frakcije (odvajanje) i adsorpcija toksina na frakciji albumina;
- hemodijaliza - čišćenje krvi filterom.
Odvajanje se provodi pomoću filtera koji je propusn za albumin, koji je male veličine i ne dopušta stanicama i velikim molekulama da prođu. Nadalje, albumin s toksinima izdvojenim iz krvi prolazi kroz sustav adsorbenata, gdje ti toksini ostaju, a sam albumin se vraća u krv pacijenta. Dakle, tvari topljive u vodi uklanjaju se hemodijalizom povezanom s albuminom – hemadsorpcijom. Dakle, sustav umjetne jetre "Prometheus" podržava neutralizirajuću funkciju organa, čime se olakšava regeneracija hepatocita.
Prometheus uređaji se koriste u mnogim zemljama, uključujući Rusiju. Na primjer, koristi se u Centru za kirurgiju Ministarstva zdravlja Rusije.
Marsov sustav
Umjetna jetra "MARS", razvijena 90-ih godina u Njemačkoj, kao i "Prometheus" kombinira sorpciju i dijalizu. Ali način čišćenja je drugačiji. Krv bolesnika ulazi u membranu koja je propusna samo za male molekule toksina. Prolaze kroz membranu i vežu se za donorski albumin. Pročišćena krv se vraća u tijelo pacijenta. Albumin povezan s toksinima pročišćava se prolaskom kroz kompleks adsorbenta i vraća se u sustav. Dakle, razlika i glavna prednost umjetne jetre Mars je u tome što se albumin može ponovno upotrijebiti.
"MARS" se uspješno koristi u Rusiji od 2002. godine. U Moskvi postoje uređaji za umjetnu jetru u nekoliko klinika, na primjer, u Znanstvenom centru za kardiovaskularnu kirurgijuih. Bakulev ima i Prometeja i MARS-a.
Unatoč stalnoj potrazi za novim metodama za izradu uređaja za umjetnu jetru, neki od njih su već dokazali svoju učinkovitost i uspješno se koriste u mnogim zemljama, uključujući i Rusiju.
