Dirbtinės kepenys nėra visai tinkamas pavadinimas. Kadangi šiuolaikinis mokslas dar negali atkurti šio organo. Kepenys tam yra per sudėtingos ir atlieka daugybę funkcijų. Pavyzdžiui, pagrindinė inkstų funkcija – pašalinti iš organizmo vandens ir medžiagų perteklių. Tai toksinių medžiagų pašalinimo funkcija, kurią atlieka dirbtinis inkstas. Dirbtinė širdis šią funkciją atlieka pumpuodama kraują į visus organus. Kepenys atlieka per šimtą funkcijų. Beveik neįmanoma sukurti įrenginį, kuris atliktų tiek daug funkcijų. Tačiau prietaisai egzistuoja, yra gaminami keliose šalyse ir jau padėjo daugeliui žmonių. Išsiaiškinkime, ką veikia dirbtiniai kepenų aparatai, kuo jie skiriasi vienas nuo kito.
Kepenų nepakankamumas
Pagrindinė kepenų patologija, su kuria susiduria gydytojai visame pasaulyje, yra nepakankamumas. Pagrindinės priežastys yra virusiniai pažeidimai – hepatitai B ir C, apsinuodijimas alkoholiu ir ilgalaikis vaistų, daugiausia paracetamolio, vartojimas, apsinuodijimas toksinais taip pat gali sukelti patologiją. Kepenų nepakankamumas yra būklė, kai organas negali palaikyti pastovios vidinės aplinkos ir medžiagų apykaitos.
Gydymo sudėtingumas slypi tame, kad visos priemonės, kurių gali imtis gydytojas (kraujo krešėjimo sutrikimų, hipoksijos šalinimas, vandens-druskų balanso ir rūgščių-šarmų būklės normalizavimas) nepagerina paciento būklės. sąlyga. Ligos eigos pagrindas yra toksinių medžiagų, skirtingų cheminės sudėties, tirpumo ir tikslinių organų, kaupimasis. Visos šios medžiagos periodiškai nepatenka į organizmą, o yra paties organizmo atliekos. Tai reiškia, kad toksinai nuolat kaupiasi, o kad pacientas išliktų gyvas, jie turi būti nuolat šalinami.
Šiuolaikiniai kepenų nepakankamumo gydymo metodai
Vienintelis radikalus būdas pašalinti kepenų nepakankamumą yra kepenų persodinimas. Tačiau net ir Europoje kasmet nelaukdami šios operacijos miršta apie 15 tūkstančių žmonių: kepenų donorų ir recipientų skaičius yra visiškai skirtingas.
Kepenų nepakankamumo eiga pagrįsta kepenų ląstelių (hepatocitų) mirtimi, veikiant žalingiems veiksniams (virusams, vaistams ir kt.). Klinikinių kepenų nepakankamumo požymių atsiradimas rodo, kad 80% hepatocitų nebefunkcionuoja. Kepenų ląstelės atsistato gerai, tačiau tam joms reikia laikinai nuimti krūvį ir perimti savo funkcijas. Tai yra, pagrindinis pacientų gydymo uždavinys yra sudaryti sąlygas hepatocitams atsinaujinti. Tam šiuolaikiškaimedicina naudoja keletą ekstrakorporinių (tai yra "iš kūno") gydymo būdų. Šiuos metodus galima suskirstyti į dvi grupes: biologinius ir nebiologinius.
Biologiniai metodai kepenų funkcijai palaikyti
Tai reiškia, kad naudojami gyvi hepatocitai, paimti iš gyvūnų, kamieninių ar vėžio ląstelių. Prietaisai apdoroja tokias toksiškas atliekas kaip amoniakas, tulžies rūgštys, bilirubinas. Ląsteliniu principu buvo sukurtos kelios kepenų palaikymo sistemos: N. Yu. Koruchovo „pagalbinės kepenys“, „pagalbinės dirbtinės kepenys“, „biologinė dirbtinė kepenų palaikymo sistema“ir kitos biologinės sistemos.
Aparatai yra tuščiaviduriai vamzdeliai su hepatocitais, pro kuriuos praeina paciento kraujas arba plazma. Per vamzdelį kraujas liečiasi su hepatocitais, todėl jis yra nekenksmingas. Tada išgrynintas kraujas grąžinamas į žmogaus kūną.
Ląstelės š altinis yra labiausiai aptarinėjama tema. Daug žadantys variantai:
- iš gyvų kiaulių paimtos kepenų ląstelės turi trumpą gyvenimo trukmę;
- žmogaus vaisiaus kamieninės ląstelės kelia etinių klausimų;
- vėžio ląstelės yra daug žadantis pasirinkimas.
Dirbtinių kepenų biologinių sistemų privalumas yra tas, kad jos ne tik neutralizuoja toksinus, bet ir atlieka kitas kepenų funkcijas: dalyvauja medžiagų apykaitoje, sintetina nemažai medžiagų, kaupia kraują, dalyvauja antibakterinėje apsaugoje. Gyvų ląstelių naudojimo trūkumaiyra darbo su jais sudėtingumas ir, atitinkamai, didelė sistemų kaina, poreikis į įrenginį įtraukti papildomų prietaisų, kurie aprūpintų ląsteles deguonimi.
Šiuo metu JAV sukurtas vėžinių ląstelių pagrindu sukurtas dirbtinis kepenų prietaisas ELAD yra naudojamas keliose šalyse.
Nebiologiniai metodai kepenų funkcijai palaikyti
Reiškia, kad naudojami adsorbcija ir filtravimu pagrįsti metodai, pakeičiantys neutralizuojančią kepenų funkciją. Tai apima:
- hemodializė;
- hemofiltracija;
- hemosorbcija;
- plazmos mainai;
- molekulinė adsorbentų recirkuliacinė sistema („MARS“);
- frakcionuotos plazmos atskyrimas ir adsorbcija („Prometėjas“).
Šie metodai turi savo trūkumų: pirmieji trys kepenų funkcijos pakeitimo būdai sumažina tam tikrų toksinų koncentraciją kraujyje, tačiau apskritai neužtikrina pacientų išgyvenimo. Palazmoobmen yra veiksmingesnis, tačiau tam reikia daug donoro plazmos, todėl kyla pavojus užsikrėsti virusais, įskaitant imunodeficitą ir hepatitą. Tai taip pat šiek tiek sumažina mirtingumą. Verta paminėti, kad pirmieji keturi metodai turi daug neigiamo poveikio paciento organizmui.
Būtinės sąlygos kuriant „MARS“ir „Prometėją“
Pagrindinė kepenų nepakankamumu sergančių pacientų mirties priežastis yra paciento apsinuodijimas atliekų produktais, sukeliantis geltą,hepatinė encefalopatija (smegenų pažeidimas), hepatorenalinis sindromas (kartu pažeidžiamas kepenys ir inkstai), hemodinamikos sutrikimai ir daugeliu atvejų daugelio organų ir sistemų nepakankamumas. Mirtingumas nuo ūminio kepenų nepakankamumo siekia 90%.
Toksinius maisto produktus galima suskirstyti į dvi grupes:
- vandenyje tirpus – amoniakas, tirozinas, fenilalaninas;
- Vandenyje netirpus, dažniausiai susijęs su albuminu: bilirubinu, tulžies rūgštimis, riebalų rūgštimis, aromatiniais junginiais.
Be to, kepenys daugiausia sintetina antrosios grupės medžiagas.
Esami ekstrakorporinio kepenų palaikymo metodai – hemodializė, plazmos mainai, hemofiltracija ir hemosorbcija – leidžia iš kraujo pašalinti tik daugiausia vandenyje tirpias medžiagas. Taigi, vandenyje netirpios toksinės medžiagos, susijusios su albuminu, lieka kraujyje.
Šiuolaikinės medicinos plėtra leidžia derinti taikomus ekstrakorporinius gydymo metodus ir sukurti naujos kartos dirbtines kepenis. Būtent šios gyvybės palaikymo sistemos dabar naudojamos daugelyje šalių.
Prometheus sistema
1999 m. Vokietijoje buvo sukurta dirbtinė kepenų sistema, vadinama Prometėjas. Jo veikimo principas pagrįstas dviejų ekstrakorporinio gydymo metodų deriniu:
- hemadsorbcija – kraujo plazmos atskyrimas į atskiras frakcijas (atskyrimas) ir toksinų adsorbcija ant albumino frakcijos;
- hemodializė – kraujo valymas filtru.
Atskyrimas atliekamas naudojant filtrą, pralaidų albuminui, kuris yra mažo dydžio ir nepraleidžia ląstelių bei didelių molekulių. Toliau albuminas su toksinais, atskirtais iš kraujo, praeina per adsorbentų sistemą, kur šie toksinai lieka, o pats albuminas grįžta į paciento kraują. Taigi vandenyje tirpios medžiagos pašalinamos hemodializės būdu, susijusiu su albuminu – hemadsorbcija. Taigi „Prometėjo“dirbtinė kepenų sistema palaiko neutralizuojančią organo funkciją, taip palengvindama hepatocitų regeneraciją.
Prometheus įrenginiai naudojami daugelyje šalių, įskaitant Rusiją. Pavyzdžiui, jis naudojamas Rusijos sveikatos apsaugos ministerijos Chirurgijos centre.
Marso sistema
Dirbtinės kepenys „MARS“, sukurtos devintajame dešimtmetyje Vokietijoje, kaip ir „Prometėjas“sujungia sorbciją ir dializę. Tačiau valymo būdas skiriasi. Paciento kraujas patenka į membraną, pralaidžią tik mažoms toksinų molekulėms. Jie praeina pro membraną ir prisijungia prie donoro albumino. Išvalytas kraujas grąžinamas į paciento kūną. Albuminas, susijęs su toksinais, išvalomas, praeinant per adsorbento kompleksą ir grąžinamas į sistemą. Taigi, skirtumas ir pagrindinis Marso dirbtinių kepenų privalumas yra tas, kad albuminą galima naudoti pakartotinai.
„MARS“Rusijoje sėkmingai naudojamas nuo 2002 m. Dirbtinių kepenų prietaisų yra Maskvoje keliose klinikose, pavyzdžiui, Širdies ir kraujagyslių chirurgijos moksliniame centre.juos. Bakulevas turi ir Prometėją, ir MARSą.
Nepaisant nuolatinių naujų dirbtinių kepenų prietaisų kūrimo metodų ieškojimo, kai kurie iš jų jau įrodė savo veiksmingumą ir sėkmingai naudojami daugelyje šalių, įskaitant Rusiją.
