Ficat artificial nu este chiar numele potrivit. Deoarece știința modernă nu poate încă recrea acest organ. Ficatul este prea complex pentru aceasta și îndeplinește un număr mare de funcții. De exemplu, funcția principală a rinichilor este de a elimina excesul de apă și substanțe din organism. Este funcția de eliminare a substanțelor toxice care este îndeplinită de un rinichi artificial. Inima artificială îndeplinește această funcție prin pomparea sângelui către toate organele. Ficatul îndeplinește peste o sută de funcții. Este aproape imposibil să creezi un dispozitiv care să îndeplinească atât de multe funcții. Cu toate acestea, dispozitivele există, sunt produse în mai multe țări și au ajutat deja mulți oameni. Să ne dăm seama ce fac aparatele pentru ficat artificial, cum diferă unele de altele.
Insuficiență hepatică
Principala patologie a ficatului cu care se confruntă medicii din întreaga lume este insuficiența. Cauzele principale sunt leziunile virale - hepatitele B și C, intoxicația cu alcool și utilizarea pe termen lung a medicamentelor, în principal paracetamol, și otrăvirea cu toxine poate provoca, de asemenea, patologie. Insuficiența hepatică este o afecțiune în care organul nu poate menține un mediu intern constant și metabolismul substanțelor.
Complexitatea tratamentului constă în faptul că toate măsurile pe care le poate lua medicul (eliminarea tulburărilor de coagulare a sângelui, hipoxie, normalizarea echilibrului apă-sare și a stării acido-bazice) nu îmbunătățesc starea pacientului. condiție. Baza evoluției bolii este acumularea de substanțe toxice, diferite ca compoziție chimică, solubilitate și organe țintă. Toate aceste substanțe nu intră periodic în organism, ci sunt produse reziduale ale organismului însuși. Aceasta înseamnă că toxinele se acumulează în mod constant și, pentru a menține pacientul în viață, acestea trebuie eliminate în mod constant.
Metode moderne de tratare a insuficienței hepatice
Singura modalitate radicală de a elimina insuficiența hepatică este transplantul de ficat. Cu toate acestea, chiar și în Europa, aproximativ 15 mii de oameni mor în fiecare an fără să aștepte această operație: numărul donatorilor și primitorilor de ficat este complet diferit.
Cursul insuficienței hepatice se bazează pe moartea celulelor hepatice (hepatocite) sub influența factorilor dăunători (viruși, medicamente etc.). Apariția semnelor clinice de insuficiență hepatică indică faptul că 80% din hepatocite nu mai funcționează. Celulele hepatice se recuperează bine, dar pentru aceasta trebuie să îndepărteze temporar sarcina și să-și preia funcțiile. Adică, sarcina principală a tratării pacienților este de a crea condiții pentru regenerarea hepatocitelor. Pentru asta, în modernmedicamentul folosește mai multe tratamente extracorporale (adică „în afara corpului”). Aceste metode pot fi împărțite în două grupe: biologice și non-biologice.
Metode biologice pentru menținerea funcției hepatice
Implică utilizarea hepatocitelor vii prelevate de la animale, celule stem sau canceroase. Dispozitivele procesează astfel de deșeuri toxice precum amoniacul, acizii biliari, bilirubina. Pe principiul celular au fost create mai multe sisteme de susținere a ficatului: „ficatul auxiliar” al lui N. Yu. Korukhov, „ficatul artificial auxiliar”, „sistemul de sprijinire a ficatului bioartificial” și alte sisteme biologice.
Aparatele sunt tuburi goale cu hepatocite prin care trece sângele sau plasma pacientului. Sângele în timpul trecerii sale prin tub intră în contact cu hepatocitele, care îl fac inofensiv. Sângele purificat este apoi returnat în corpul uman.
Cell Source este subiectul cel mai discutat. Cele mai promițătoare opțiuni:
- celule hepatice luate de la porci vii au o durată de viață scurtă;
- celulele stem fetale umane ridică întrebări etice;
- celule canceroase sunt o opțiune promițătoare.
Avantajul sistemelor biologice hepatice artificiale este că nu numai că neutralizează toxinele, ci îndeplinesc și alte funcții ale ficatului: participă la metabolism, sintetizează o serie de substanțe, depun sânge, participă la protecția antibacteriană. Dezavantaje ale folosirii celulelor viisunt complexitatea lucrului cu ele și, în consecință, prețul ridicat al sistemelor, necesitatea de a include dispozitive suplimentare în dispozitiv pentru a furniza celulelor oxigen.
În prezent, un dispozitiv hepatic artificial bazat pe celule canceroase dezvoltat în SUA, ELAD, este utilizat în mai multe țări.
Metode non-biologice pentru a susține funcția hepatică
Implică folosirea unor metode bazate pe adsorbție și filtrare, înlocuind funcția de neutralizare a ficatului. Acestea includ:
- hemodializă;
- hemofiltrare;
- hemosorbție;
- schimb de plasmă;
- sistem de recirculare adsorbant molecular ("MARS");
- separarea și adsorbția plasmei fracționate ("Prometheus").
Aceste metode au dezavantajele lor: primele trei metode de înlocuire a funcției hepatice reduc concentrația anumitor toxine în sânge, dar în general nu asigură supraviețuirea pacienților. Palazmoobmen este mai eficient, dar necesită o cantitate mare de plasmă donatoare, ceea ce duce la riscul de infectare cu viruși, inclusiv imunodeficiență și hepatită. De asemenea, reduce ușor mortalitatea. Este de remarcat faptul că primele patru metode au multe efecte negative asupra corpului pacientului.
Condiții preliminare pentru crearea „MARS” și „Prometheus”
Cauza principală de deces la pacienții cu insuficiență hepatică este intoxicația pacientului cu produse reziduale, care provoacă icter,encefalopatie hepatică (leziuni ale creierului), sindrom hepatorenal (afectare simultană a ficatului și rinichilor), tulburări hemodinamice și, în multe cazuri, insuficiență a multor organe și sisteme. Mortalitatea în insuficiența hepatică acută ajunge la 90%.
Alimentele toxice pot fi împărțite în două grupuri:
- solubil în apă - amoniac, tirozină, fenilalanină;
- Insolubil în apă, asociat de obicei cu albumina: bilirubină, acizi biliari, acizi grași, compuși aromatici.
În plus, ficatul sintetizează în principal substanțe din grupa a doua.
Metodele existente de susținere extracorporală a ficatului - hemodializă, schimb de plasmă, hemofiltrare și hemosorpție - vă permit să eliminați din sânge doar substanțele predominant solubile în apă. Astfel, substanțele toxice insolubile în apă asociate cu albuminei rămân în sânge.
Dezvoltarea medicinei moderne face posibilă combinarea metodelor extracorporale aplicate de terapie și crearea unei noi generații de ficat artificial. Aceste sisteme de susținere a vieții sunt acum utilizate în multe țări.
Sistemul Prometheus
În 1999, un sistem hepatic artificial numit Prometheus a fost dezvoltat în Germania. Principiul muncii sale se bazează pe o combinație a două metode de tratament extracorporal:
- hemadsorbtion - separarea plasmei sanguine în fracții separate (separare) și adsorbția toxinelor pe fracția de albumină;
- hemodializa - curățarea sângelui cu un filtru.
Separarea se realizează folosind un filtru permeabil la albumină, care este de dimensiuni mici și nu permite trecerea celulelor și moleculelor mari. În plus, albumina cu toxine separate din sânge trece prin sistemul de adsorbanți, unde rămân aceste toxine, iar albumina însăși revine în sângele pacientului. Astfel, substanțele solubile în apă sunt îndepărtate prin hemodializă asociată cu albumină – hemadsorbție. Astfel, sistemul hepatic artificial „Prometheus” sprijină funcția de neutralizare a organului, facilitând astfel regenerarea hepatocitelor.
Dispozitivele Prometheus sunt folosite în multe țări, inclusiv în Rusia. De exemplu, este folosit în Centrul de Chirurgie al Ministerului Sănătății din Rusia.
Sistemul Marte
Ficat artificial „MARS”, dezvoltat în anii 90 în Germania, precum „Prometheus” combină sorbția și dializa. Dar metoda de curățare este diferită. Sângele pacientului intră într-o membrană care este permeabilă doar la molecule mici de toxine. Acestea trec prin membrană și se leagă de albumina donorului. Sângele purificat este returnat în corpul pacientului. Albumina asociată cu toxinele este purificată prin trecerea prin complexul adsorbant și returnată în sistem. Astfel, diferența și principalul avantaj al ficatului artificial de pe Marte este că albumina poate fi reutilizată.
„MARS” a fost folosit cu succes în Rusia din 2002. Există dispozitive hepatice artificiale la Moscova în mai multe clinici, de exemplu, în Centrul Științific pentru Chirurgie Cardiovascularălor. Bakulev are atât Prometeu, cât și MARS.
În ciuda căutării constante de noi metode de creare a dispozitivelor pentru ficat artificial, unele dintre ele și-au dovedit deja eficacitatea și sunt utilizate cu succes în multe țări, inclusiv în Rusia.
