Kunstlever is niet helemaal de juiste naam. Aangezien de moderne wetenschap dit orgel nog niet kan recreëren. De lever is hiervoor te complex en vervult een groot aantal functies. De belangrijkste functie van de nieren is bijvoorbeeld om overtollig water en stoffen uit het lichaam af te scheiden. Het is de functie van het verwijderen van giftige stoffen die wordt uitgevoerd door een kunstnier. Het kunsthart vervult deze functie door bloed naar alle organen te pompen. De lever vervult meer dan honderd functies. Het is bijna onmogelijk om een apparaat te maken dat zoveel functies vervult. De apparaten bestaan echter, worden in meerdere landen geproduceerd en hebben al veel mensen geholpen. Laten we eens kijken wat kunstmatige levermachines doen, hoe ze van elkaar verschillen.
Leverfalen
De belangrijkste pathologie van de lever waarmee artsen over de hele wereld worden geconfronteerd, is insufficiëntie. De belangrijkste oorzaken zijn virale laesies - hepatitis B en C, alcoholintoxicatie en langdurig gebruik van drugs, voornamelijk paracetamol, en vergiftiging met toxines kan ook pathologie veroorzaken. Leverfalen is een aandoening waarbij het orgaan geen constant intern milieu en metabolisme van stoffen kan handhaven.
De complexiteit van de behandeling ligt in het feit dat alle maatregelen die de arts kan nemen (eliminatie van bloedstollingsstoornissen, hypoxie, normalisatie van de water-zoutbalans en zuur-base-toestand) de toestand van de patiënt niet verbeteren. voorwaarde. De basis van het verloop van de ziekte is de opeenhoping van giftige stoffen, verschillend in chemische samenstelling, oplosbaarheid en doelorganen. Al deze stoffen komen niet periodiek het lichaam binnen, maar zijn de afvalstoffen van het lichaam zelf. Dit betekent dat gifstoffen zich voortdurend ophopen en om de patiënt in leven te houden, moeten ze constant worden verwijderd.
Moderne methoden voor de behandeling van leverfalen
De enige radicale manier om leverfalen te elimineren is een levertransplantatie. Maar zelfs in Europa sterven elk jaar ongeveer 15 duizend mensen zonder op deze operatie te wachten: het aantal donoren en ontvangers van de lever is totaal verschillend.
Het verloop van leverfalen is gebaseerd op de dood van levercellen (hepatocyten) onder invloed van schadelijke factoren (virussen, medicijnen, enz.). Het verschijnen van klinische tekenen van leverfalen geeft aan dat 80% van de hepatocyten niet meer functioneren. Levercellen herstellen goed, maar daarvoor moeten ze tijdelijk de last wegnemen en hun functies overnemen. Dat wil zeggen, de belangrijkste taak van het behandelen van patiënten is het creëren van voorwaarden voor de regeneratie van hepatocyten. Hiervoor, in modernegeneeskunde maakt gebruik van verschillende extracorporale (dat wil zeggen, "uit het lichaam") behandelingen. Deze methoden kunnen worden onderverdeeld in twee groepen: biologisch en niet-biologisch.
Biologische methoden om de leverfunctie te behouden
Implicaat het gebruik van levende hepatocyten afkomstig van dieren, stam- of kankercellen. De apparaten verwerken giftige afvalproducten zoals ammoniak, galzuren, bilirubine. Er zijn verschillende leverondersteuningssystemen gecreëerd op basis van het cellulaire principe: N. Yu Korukhov's "hulplever", "hulpkunstlever", "biokunstmatig leverondersteuningssysteem" en andere biologische systemen.
Apparaten zijn holle buizen met hepatocyten waar het bloed of plasma van de patiënt doorheen gaat. Het bloed komt tijdens zijn passage door de buis in contact met hepatocyten, waardoor het onschadelijk wordt. Het gezuiverde bloed wordt vervolgens teruggevoerd naar het menselijk lichaam.
Cell Source is het meest besproken onderwerp. Meest veelbelovende opties:
- levercellen van levende varkens hebben een korte levensduur;
- menselijke foetale stamcellen roepen ethische vragen op;
- kankercellen zijn een veelbelovende optie.
Het voordeel van kunstmatige leverbiologische systemen is dat ze niet alleen gifstoffen neutraliseren, maar ook andere functies van de lever vervullen: ze nemen deel aan het metabolisme, synthetiseren een aantal stoffen, zetten bloed af, nemen deel aan antibacteriële bescherming. Nadelen van het gebruik van levende cellenzijn de complexiteit om ermee te werken en, dienovereenkomstig, de hoge prijs van de systemen, de noodzaak om extra apparaten in het apparaat op te nemen om cellen van zuurstof te voorzien.
Momenteel wordt een in de VS ontwikkeld kunstleverapparaat op basis van kankercellen, ELAD, in verschillende landen gebruikt.
Niet-biologische methoden om de leverfunctie te ondersteunen
Implicaat het gebruik van methoden op basis van adsorptie en filtratie, ter vervanging van de neutraliserende functie van de lever. Deze omvatten:
- hemodialyse;
- hemofiltratie;
- hemosorptie;
- plasma-uitwisseling;
- moleculair adsorberend recirculatiesysteem ("MARS");
- scheiding en adsorptie van gefractioneerd plasma ("Prometheus").
Deze methoden hebben hun nadelen: de eerste drie methoden om de leverfunctie te vervangen, verminderen de concentratie van bepaalde toxines in het bloed, maar garanderen over het algemeen niet het voortbestaan van patiënten. Palazmoobmen is effectiever, maar het vereist een grote hoeveelheid donorplasma, wat leidt tot het risico op infectie met virussen, waaronder immunodeficiëntie en hepatitis. Het vermindert ook de sterfte enigszins. Het is vermeldenswaard dat de eerste vier methoden veel negatieve effecten hebben op het lichaam van de patiënt.
Vereisten voor het maken van "MARS" en "Prometheus"
De belangrijkste doodsoorzaak bij patiënten met leverfalen is bedwelming van de patiënt met afvalproducten, die geelzucht,hepatische encefalopathie (hersenbeschadiging), hepatorenaal syndroom (gelijktijdige schade aan de lever en de nieren), hemodynamische stoornissen en, in veel gevallen, het falen van veel organen en systemen. Mortaliteit bij acuut leverfalen bereikt 90%.
Giftige voedingsmiddelen kunnen in twee groepen worden verdeeld:
- wateroplosbaar - ammoniak, tyrosine, fenylalanine;
- Onoplosbaar in water, meestal geassocieerd met albumine: bilirubine, galzuren, vetzuren, aromatische verbindingen.
Bovendien synthetiseert de lever voornamelijk stoffen van de tweede groep.
Bestaande methoden voor extracorporele ondersteuning van de lever - hemodialyse, plasma-uitwisseling, hemofiltratie en hemosorptie - stellen u in staat om alleen overwegend in water oplosbare stoffen uit het bloed te verwijderen. Zo blijven in water onoplosbare giftige stoffen die geassocieerd zijn met albumine in het bloed achter.
De ontwikkeling van de moderne geneeskunde maakt het mogelijk om de toegepaste extracorporale therapiemethoden te combineren en een nieuwe generatie kunstmatige lever te creëren. Het zijn deze levensondersteunende systemen die nu in veel landen worden gebruikt.
Prometheus-systeem
In 1999 werd in Duitsland een kunstmatig leversysteem ontwikkeld, Prometheus genaamd. Het principe van zijn werk is gebaseerd op een combinatie van twee methoden van extracorporale behandeling:
- hemadsorptie - scheiding van bloedplasma in afzonderlijke fracties (scheiding) en adsorptie van toxines op de albuminefractie;
- hemodialyse - het bloed reinigen met een filter.
Scheiding wordt uitgevoerd met behulp van een filter dat doorlaatbaar is voor albumine, dat klein van formaat is en geen cellen en grote moleculen doorlaat. Verder passeert het albumine met toxines die van het bloed worden gescheiden, door het systeem van adsorbentia, waar deze toxines achterblijven, en het albumine zelf keert terug naar het bloed van de patiënt. Zo worden in water oplosbare stoffen verwijderd door hemodialyse geassocieerd met albumine - hemadsorptie. Zo ondersteunt het kunstmatige leversysteem "Prometheus" de neutraliserende functie van het orgaan, waardoor de regeneratie van hepatocyten wordt vergemakkelijkt.
Prometheus-apparaten worden in veel landen gebruikt, waaronder Rusland. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in het Centrum voor Chirurgie van het Ministerie van Volksgezondheid van Rusland.
Mars-systeem
Kunstlever "MARS", ontwikkeld in de jaren 90 in Duitsland, zoals "Prometheus", combineert sorptie en dialyse. Maar de reinigingsmethode is anders. Het bloed van de patiënt komt binnen in een membraan dat alleen doorlaatbaar is voor kleine moleculen van toxines. Ze gaan door het membraan en binden aan donoralbumine. Het gezuiverde bloed wordt teruggevoerd naar het lichaam van de patiënt. Het albumine geassocieerd met toxines wordt gezuiverd door het adsorbenscomplex te passeren en terug te keren naar het systeem. Het verschil en het belangrijkste voordeel van de Mars-kunstlever is dus dat albumine opnieuw kan worden gebruikt.
"MARS" wordt sinds 2002 met succes in Rusland gebruikt. Er zijn kunstmatige leverapparaten in verschillende klinieken in Moskou, bijvoorbeeld in het Wetenschappelijk Centrum voor Cardiovasculaire Chirurgiehen. Bakulev heeft zowel Prometheus als MARS.
Ondanks de constante zoektocht naar nieuwe methoden voor het maken van kunstmatige leverapparaten, hebben sommige ervan hun effectiviteit al bewezen en worden ze met succes gebruikt in veel landen, waaronder Rusland.
