Kunstlig lever er ikke helt det rigtige navn. Da moderne videnskab endnu ikke kan genskabe dette organ. Leveren er for kompleks til dette og udfører et stort antal funktioner. For eksempel er nyrernes hovedfunktion at udskille overskydende vand og stoffer fra kroppen. Det er funktionen til at fjerne giftige stoffer, der udføres af en kunstig nyre. Det kunstige hjerte udfører denne funktion ved at pumpe blod til alle organer. Leveren udfører over hundrede funktioner. Det er næsten umuligt at skabe en enhed, der udfører så mange funktioner. Apparaterne findes dog, produceres i flere lande og har allerede hjulpet mange mennesker. Lad os finde ud af, hvad kunstige levermaskiner gør, hvordan de adskiller sig fra hinanden.
Leversvigt
Den vigtigste patologi i leveren, som læger over hele verden står over for, er insufficiens. De vigtigste årsager er virale læsioner - hepatitis B og C, alkoholforgiftning og langvarig brug af lægemidler, hovedsageligt paracetamol, og forgiftning med toksiner kan også forårsage patologi. Leversvigt er en tilstand, hvor organet ikke kan opretholde et konstant indre miljø og metabolisme af stoffer.
Behandlingens kompleksitet ligger i, at alle de foranst altninger, som lægen kan tage (eliminering af blodkoagulationsforstyrrelser, hypoxi, normalisering af vand-s altbalancen og syre-base tilstand) ikke forbedrer patientens tilstand. Grundlaget for sygdomsforløbet er akkumulering af giftige stoffer, forskellige i kemisk sammensætning, opløselighed og målorganer. Alle disse stoffer kommer ikke periodisk ind i kroppen, men er affaldsprodukter fra selve kroppen. Det betyder, at der konstant ophobes toksiner, og for at holde patienten i live, skal de hele tiden fjernes.
Moderne metoder til behandling af leversvigt
Den eneste radikale måde at eliminere leversvigt på er en levertransplantation. Men selv i Europa dør omkring 15 tusinde mennesker hvert år uden at vente på denne operation: Antallet af donorer og modtagere af leveren er helt anderledes.
Forløbet af leversvigt er baseret på død af leverceller (hepatocytter) under påvirkning af skadelige faktorer (vira, lægemidler osv.). Forekomsten af kliniske tegn på leversvigt indikerer, at 80 % af hepatocytterne ikke længere fungerer. Leverceller kommer sig godt, men for dette skal de midlertidigt fjerne belastningen og overtage deres funktioner. Det vil sige, at hovedopgaven med at behandle patienter er at skabe betingelser for regenerering af hepatocytter. Til dette, i modernemedicin bruger adskillige ekstrakorporale (det vil sige "ud af kroppen") behandlinger. Disse metoder kan opdeles i to grupper: biologiske og ikke-biologiske.
Biologiske metoder til at opretholde leverfunktionen
Indebærer brugen af levende hepatocytter taget fra dyr, stamceller eller kræftceller. Enhederne behandler sådanne giftige affaldsprodukter som ammoniak, galdesyrer, bilirubin. Adskillige leverstøttesystemer er blevet skabt efter det cellulære princip: N. Yu. Korukhovs "hjælpelever", "hjælpelever", "biokunstigt leverstøttesystem" og andre biologiske systemer.
Apparater er hule rør med hepatocytter, som patientens blod eller plasma passerer igennem. Blodet kommer under dets passage gennem røret i kontakt med hepatocytter, som gør det uskadeligt. Det rensede blod returneres derefter til menneskekroppen.
Cell Source er det mest diskuterede emne. Mest lovende muligheder:
- leverceller taget fra levende grise har en kort levetid;
- menneskelige føtale stamceller rejser etiske spørgsmål;
- kræftceller er en lovende mulighed.
Fordelen ved kunstige leverbiologiske systemer er, at de ikke kun neutraliserer toksiner, men også udfører andre funktioner i leveren: de deltager i stofskiftet, syntetiserer en række stoffer, deponerer blod, deltager i antibakteriel beskyttelse. Ulemper ved at bruge levende cellerer kompleksiteten ved at arbejde med dem og følgelig den høje pris på systemerne, behovet for at inkludere yderligere enheder i enheden for at forsyne celler med ilt.
I øjeblikket bruges en amerikansk-udviklet kræftcelle-baseret kunstig leveranordning, ELAD, i flere lande.
Ikke-biologiske metoder til at understøtte leverfunktionen
Indebærer brugen af metoder baseret på adsorption og filtrering, der erstatter leverens neutraliserende funktion. Disse omfatter:
- hæmodialyse;
- hæmofiltrering;
- hæmosorption;
- plasmaudveksling;
- molecular adsorbent recirkulationssystem ("MARS");
- separation og adsorption af fraktioneret plasma ("Prometheus").
Disse metoder har deres ulemper: De første tre metoder til at erstatte leverfunktionen reducerer koncentrationen af visse toksiner i blodet, men sikrer generelt ikke patienternes overlevelse. Palazmoobmen er mere effektivt, men det kræver en stor mængde donorplasma, hvilket medfører risiko for infektion med virus, herunder immundefekt og hepatitis. Det reducerer også dødeligheden en smule. Det er værd at bemærke, at de første fire metoder har mange negative virkninger på patientens krop.
Forudsætninger for oprettelsen af "MARS" og "Prometheus"
Den vigtigste dødsårsag hos patienter med leversvigt er forgiftning af patienten med affaldsstoffer, hvilket forårsager gulsot,hepatisk encefalopati (hjerneskade), hepatoren alt syndrom (samtidig skade på lever og nyrer), hæmodynamiske forstyrrelser og i mange tilfælde svigt af mange organer og systemer. Dødeligheden ved akut leversvigt når 90%.
Gifte fødevarer kan opdeles i to grupper:
- vandopløseligt - ammoniak, tyrosin, phenylalanin;
- Vanduopløseligt, norm alt forbundet med albumin: bilirubin, galdesyrer, fedtsyrer, aromatiske forbindelser.
Desuden syntetiserer leveren hovedsageligt stoffer fra den anden gruppe.
Eksisterende metoder til ekstrakorporal understøttelse af leveren - hæmodialyse, plasmaudveksling, hæmofiltration og hæmosorption - giver dig mulighed for at fjerne overvejende vandopløselige stoffer fra blodet. Vanduopløselige giftige stoffer forbundet med albumin forbliver således i blodet.
Udviklingen af moderne medicin gør det muligt at kombinere de anvendte ekstrakorporale terapimetoder og skabe en ny generation af kunstig lever. Det er disse livsstøttesystemer, der nu bliver brugt i mange lande.
Prometheus System
I 1999 blev et kunstigt leversystem kaldet Prometheus udviklet i Tyskland. Princippet for dets arbejde er baseret på en kombination af to metoder til ekstrakorporal behandling:
- hemadsorption - adskillelse af blodplasma i separate fraktioner (separation) og adsorption af toksiner på albuminfraktionen;
- hæmodialyse - rensning af blodet med et filter.
Separation udføres ved hjælp af et filter, der er permeabelt for albumin, som er lille i størrelse og ikke tillader celler og store molekyler at passere igennem. Desuden passerer albuminet med toksiner adskilt fra blodet gennem systemet af adsorbenter, hvor disse toksiner forbliver, og selve albuminet vender tilbage til patientens blod. Vandopløselige stoffer fjernes således ved hæmodialyse forbundet med albumin - hæmadsorption. Det kunstige "Prometheus"-leversystem understøtter organets neutraliserende funktion og letter regenereringen af hepatocytter.
Prometheus-enheder bruges i mange lande, herunder Rusland. Det bruges f.eks. i Center for Kirurgi under det russiske sundhedsministerium.
Mars-systemet
Kunstlig lever "MARS", udviklet i 90'erne i Tyskland, ligesom "Prometheus" kombinerer sorption og dialyse. Men rengøringsmetoden er anderledes. Patientens blod kommer ind i en membran, der kun er permeabel for små molekyler af toksiner. De passerer gennem membranen og binder til donoralbumin. Det rensede blod returneres til patientens krop. Albuminet forbundet med toksiner renses ved at passere gennem adsorbentkomplekset og returneres til systemet. Således er forskellen og den største fordel ved Mars kunstige lever, at albumin kan genbruges.
"MARS" er blevet brugt med succes i Rusland siden 2002. Der er kunstige leveranordninger i Moskva i flere klinikker, for eksempel i det videnskabelige center for kardiovaskulær kirurgidem. Bakulev har både Prometheus og MARS.
På trods af den konstante søgen efter nye metoder til at skabe kunstige leveranordninger, har nogle af dem allerede bevist deres effektivitet og bruges med succes i mange lande, herunder Rusland.
