Изкуственият черен дроб не е съвсем правилното име. Тъй като съвременната наука все още не може да пресъздаде този орган. Черният дроб е твърде сложен за това и изпълнява огромен брой функции. Например, основната функция на бъбреците е да отделят излишната вода и вещества от тялото. Това е функцията за отстраняване на токсични вещества, която се изпълнява от изкуствен бъбрек. Изкуственото сърце изпълнява тази функция, като изпомпва кръв към всички органи. Черният дроб изпълнява над сто функции. Почти невъзможно е да се създаде устройство, което да изпълнява толкова много функции. Устройствата обаче съществуват, произвеждат се в няколко страни и вече са помогнали на много хора. Нека да разберем какво правят машините за изкуствен черен дроб, как се различават една от друга.
чернодробна недостатъчност
Основната патология на черния дроб, с която се сблъскват лекарите по света, е недостатъчност. Основните причини са вирусни лезии - хепатит В и С, алкохолна интоксикация, както и продължителна употреба на лекарства, главно парацетамол, а отравянето с токсини също може да причини патология. Чернодробната недостатъчност е състояние, при което органът не може да поддържа постоянна вътрешна среда и метаболизъм на вещества.
Сложността на лечението се състои във факта, че всички мерки, които лекарят може да предприеме (елиминиране на нарушенията на кръвосъсирването, хипоксия, нормализиране на водно-солевия баланс и киселинно-алкалното състояние) не подобряват състоянието на пациента. състояние. В основата на хода на заболяването е натрупването на токсични вещества, различни по химичен състав, разтворимост и целеви органи. Всички тези вещества не попадат периодично в тялото, а са отпадни продукти на самия организъм. Това означава, че токсините се натрупват постоянно и за да поддържат пациента жив, те трябва постоянно да се отстраняват.
Модерни методи за лечение на чернодробна недостатъчност
Единственият радикален начин за премахване на чернодробната недостатъчност е чернодробната трансплантация. Въпреки това, дори в Европа около 15 хиляди души умират всяка година, без да чакат тази операция: броят на донорите и реципиентите на черния дроб е напълно различен.
Протичането на чернодробната недостатъчност се основава на смъртта на чернодробните клетки (хепатоцитите) под въздействието на увреждащи фактори (вируси, лекарства и др.). Появата на клинични признаци на чернодробна недостатъчност показва, че 80% от хепатоцитите вече не функционират. Чернодробните клетки се възстановяват добре, но за това трябва временно да премахнат натоварването и да поемат функциите си. Тоест основната задача на лечението на пациентите е да се създадат условия за регенерация на хепатоцитите. За това в съвремененмедицината използва няколко екстракорпорални (тоест "извън тялото") лечения. Тези методи могат да бъдат разделени на две групи: биологични и небиологични.
Биологични методи за поддържане на чернодробната функция
Означава използването на живи хепатоцити, взети от животни, стволови или ракови клетки. Устройствата обработват токсични отпадни продукти като амоняк, жлъчни киселини, билирубин. На клетъчния принцип са създадени няколко системи за поддържане на черния дроб: "помощния черен дроб", "помощния изкуствен черен дроб", "биоизкуствена чернодробна поддържаща система" и други биологични системи.
Апаратите са кухи тръби с хепатоцити, през които преминава кръвта или плазмата на пациента. Кръвта по време на преминаването си през тръбата влиза в контакт с хепатоцити, което я прави безвредна. След това пречистената кръв се връща в човешкото тяло.
Cell Source е най-обсъжданата тема. Най-обещаващи опции:
- чернодробните клетки, взети от живи прасета, имат кратък живот;
- човешки фетални стволови клетки повдигат етични въпроси;
- раковите клетки са обещаващ вариант.
Предимството на изкуствените чернодробни биологични системи е, че те не само неутрализират токсините, но изпълняват и други функции на черния дроб: участват в метаболизма, синтезират редица вещества, отлагат кръв, участват в антибактериалната защита. Недостатъци от използването на живи клеткиса сложността на работата с тях и съответно високата цена на системите, необходимостта от включване на допълнителни устройства в устройството за осигуряване на клетките с кислород.
В момента разработено в САЩ устройство за изкуствен черен дроб, базирано на ракови клетки, ELAD, се използва в няколко страни.
Небиологични методи за подпомагане на чернодробната функция
Означава използването на методи, базирани на адсорбция и филтрация, заместващи неутрализиращата функция на черния дроб. Те включват:
- хемодиализа;
- хемофилтрация;
- хемосорбция;
- плазмен обмен;
- молекулярна адсорбентна рециркулираща система ("MARS");
- разделяне и адсорбция на фракционирана плазма ("Prometheus").
Тези методи имат своите недостатъци: първите три метода за заместване на чернодробната функция намаляват концентрацията на определени токсини в кръвта, но като цяло не гарантират оцеляването на пациентите. Palazmoobmen е по-ефективен, но изисква голямо количество донорна плазма, което води до риск от инфекция с вируси, включително имунодефицит и хепатит. Освен това леко намалява смъртността. Струва си да се отбележи, че първите четири метода имат много негативни ефекти върху тялото на пациента.
Предварителни условия за създаването на "MARS" и "Prometheus"
Основната причина за смърт при пациенти с чернодробна недостатъчност е интоксикацията на пациента с отпадъчни продукти, причиняваща жълтеница,чернодробна енцефалопатия (мозъчно увреждане), хепаторенален синдром (едновременно увреждане на черния дроб и бъбреците), хемодинамични нарушения и в много случаи недостатъчност на много органи и системи. Смъртността при остра чернодробна недостатъчност достига 90%.
Токсичните храни могат да бъдат разделени на две групи:
- водоразтворим - амоняк, тирозин, фенилаланин;
- Неразтворим във вода, обикновено свързан с албумин: билирубин, жлъчни киселини, мастни киселини, ароматни съединения.
Освен това черният дроб синтезира основно вещества от втората група.
Съществуващите методи за екстракорпорална подкрепа на черния дроб - хемодиализа, плазмен обмен, хемофилтрация и хемосорбция - ви позволяват да отстранявате от кръвта само предимно водоразтворими вещества. Така в кръвта остават неразтворими във вода токсични вещества, свързани с албумина.
Развитието на съвременната медицина дава възможност да се комбинират прилаганите екстракорпорални методи на терапия и да се създаде ново поколение изкуствен черен дроб. Именно тези системи за поддържане на живота сега се използват в много страни.
Prometheus System
През 1999 г. в Германия е разработена система за изкуствен черен дроб, наречена Prometheus. Принципът на неговата работа се основава на комбинация от два метода за екстракорпорално лечение:
- хемадсорбция - разделяне на кръвната плазма на отделни фракции (разделяне) и адсорбция на токсини върху албуминова фракция;
- хемодиализа - пречистване на кръвта с филтър.
Разделянето се извършва с помощта на филтър, който е пропусклив за албумин, който е малък по размер и не позволява на клетките и големите молекули да преминават. Освен това албуминът с отделени от кръвта токсини преминава през системата от адсорбенти, където тези токсини остават, а самият албумин се връща в кръвта на пациента. Така водоразтворимите вещества се отстраняват чрез хемодиализа, свързана с албумин - хемадсорбция. Така изкуствената чернодробна система "Prometheus" поддържа неутрализиращата функция на органа, като по този начин улеснява регенерацията на хепатоцитите.
Устройствата на Prometheus се използват в много страни, включително Русия. Например, той се използва в Центъра по хирургия на Министерството на здравеопазването на Русия.
Марс система
Изкуствен черен дроб "MARS", разработен през 90-те години в Германия, подобно на "Prometheus" съчетава сорбция и диализа. Но методът на почистване е различен. Кръвта на пациента навлиза в мембрана, която е пропусклива само за малки молекули токсини. Те преминават през мембраната и се свързват с донорния албумин. Пречистената кръв се връща в тялото на пациента. Албуминът, свързан с токсините, се пречиства чрез преминаване през адсорбентния комплекс и се връща в системата. По този начин разликата и основното предимство на изкуствения черен дроб на Марс е, че албуминът може да се използва повторно.
"MARS" се използва успешно в Русия от 2002 г. В Москва има устройства за изкуствен черен дроб в няколко клиники, например в Научния център за сърдечно-съдова хирургиятях. Бакулев има и Прометей, и МАРС.
Въпреки постоянното търсене на нови методи за създаване на устройства за изкуствен черен дроб, някои от тях вече са доказали своята ефективност и се използват успешно в много страни, включително Русия.
