کبد مصنوعی نام درستی نیست. از آنجایی که علم مدرن هنوز نمی تواند این اندام را بازسازی کند. کبد برای این بسیار پیچیده است و تعداد زیادی عملکرد را انجام می دهد. به عنوان مثال، وظیفه اصلی کلیه ها دفع آب و مواد اضافی از بدن است. این عملکرد حذف مواد سمی است که توسط کلیه مصنوعی انجام می شود. قلب مصنوعی این وظیفه را با پمپاژ خون به تمام اندام ها انجام می دهد. کبد بیش از صد کار را انجام می دهد. تقریباً غیرممکن است که دستگاهی ایجاد کنید که عملکردهای زیادی را انجام دهد. با این حال، دستگاه ها وجود دارند، در چندین کشور تولید می شوند و قبلاً به افراد زیادی کمک کرده اند. بیایید بفهمیم دستگاه های کبد مصنوعی چه کاری انجام می دهند، چه تفاوتی با یکدیگر دارند.
نارسایی کبد
آسیب شناسی اصلی کبد که پزشکان در سراسر جهان با آن مواجه هستند نارسایی است. علل اصلی ضایعات ویروسی هستند - هپاتیت B و C، مسمومیت با الکل، و استفاده طولانی مدت از داروها، به طور عمده پاراستامول، و مسمومیت با سموم نیز می تواند باعث آسیب شناسی شود.نارسایی کبد وضعیتی است که در آن اندام نمی تواند محیط داخلی و متابولیسم مواد را ثابت نگه دارد.
پیچیدگی درمان در این است که تمام اقداماتی که پزشک می تواند انجام دهد (رفع اختلالات لخته شدن خون، هیپوکسی، عادی سازی تعادل آب و نمک و حالت اسید-باز) باعث بهبود وضعیت بیمار نمی شود. وضعیت. اساس سیر بیماری تجمع مواد سمی متفاوت از نظر ترکیب شیمیایی، حلالیت و اندام های هدف است. همه این مواد به صورت دوره ای وارد بدن نمی شوند، بلکه مواد زائد خود بدن هستند. این بدان معنی است که سموم دائماً در حال تجمع هستند و برای زنده ماندن بیمار باید دائماً آنها را خارج کرد.
روش های مدرن درمان نارسایی کبد
تنها راه ریشه ای برای از بین بردن نارسایی کبد پیوند کبد است. با این حال، حتی در اروپا، سالانه حدود 15 هزار نفر بدون انتظار برای این عمل می میرند: تعداد اهدا کنندگان و گیرندگان کبد کاملاً متفاوت است.
سیر نارسایی کبد بر اساس مرگ سلول های کبدی (هپاتوسیت ها) تحت تأثیر عوامل آسیب رسان (ویروس ها، داروها و غیره) است. ظهور علائم بالینی نارسایی کبد نشان می دهد که 80 درصد سلول های کبدی دیگر کار نمی کنند. سلول های کبد به خوبی بهبود می یابند، اما برای این کار آنها باید به طور موقت بار را از بین ببرند و وظایف خود را به عهده بگیرند. یعنی وظیفه اصلی درمان بیماران ایجاد شرایط برای بازسازی سلول های کبدی است. برای این، در مدرنپزشکی از چندین درمان خارج از بدن (یعنی "خارج از بدن") استفاده می کند. این روش ها را می توان به دو گروه بیولوژیکی و غیر زیستی تقسیم کرد.
روش های بیولوژیکی برای حفظ عملکرد کبد
به معنای استفاده از سلول های کبدی زنده گرفته شده از حیوانات، سلول های بنیادی یا سرطانی است. این دستگاه ها مواد زائد سمی مانند آمونیاک، اسیدهای صفراوی، بیلی روبین را پردازش می کنند. چندین سیستم پشتیبان کبد بر اساس اصل سلولی ایجاد شده است: "کبد کمکی N. Yu. Korukhov"، "کبد مصنوعی کمکی"، "سیستم حمایت از کبد زیست مصنوعی" و سایر سیستم‌های بیولوژیکی.
آپاراتوس ها لوله های توخالی با سلول های کبدی هستند که خون یا پلاسمای بیمار از آنها عبور می کند. خون در حین عبور از لوله با سلول های کبدی تماس پیدا می کند که آن را بی ضرر می کند. سپس خون تصفیه شده به بدن انسان بازگردانده می شود.
منبع سلولی موضوع مورد بحث بیشتر است. امیدوار کننده ترین گزینه ها:
- سلول های کبدی گرفته شده از خوک های زنده طول عمر کوتاهی دارند؛
- سلول های بنیادی جنین انسان سوالات اخلاقی را مطرح می کنند؛
- سلول های سرطانی یک گزینه امیدوارکننده هستند.
مزیت سیستم های بیولوژیکی کبد مصنوعی این است که آنها نه تنها سموم را خنثی می کنند، بلکه سایر عملکردهای کبد را نیز انجام می دهند: آنها در متابولیسم شرکت می کنند، تعدادی از مواد را سنتز می کنند، خون را رسوب می دهند، در محافظت ضد باکتریایی شرکت می کنند. معایب استفاده از سلول های زندهپیچیدگی کار با آنها و بر این اساس، قیمت بالای سیستم ها، نیاز به گنجاندن دستگاه های اضافی در دستگاه برای تامین اکسیژن سلول ها است.
در حال حاضر، یک دستگاه کبد مصنوعی مبتنی بر سلول های سرطانی ساخته شده در ایالات متحده، ELAD، در چندین کشور استفاده می شود.
روش های غیر بیولوژیکی برای حمایت از عملکرد کبد
به معنای استفاده از روش های مبتنی بر جذب و فیلتراسیون است که جایگزین عملکرد خنثی کننده کبد می شود. این موارد عبارتند از:
- همودیالیز;
- هموفیلتراسیون;
- همو جذب؛
- تبادل پلاسما؛
- سیستم بازگردانی جاذب مولکولی ("MARS");
- جداسازی و جذب پلاسمای تکه تکه شده ("Prometheus").
این روش ها معایبی دارند: سه روش اول جایگزینی عملکرد کبد باعث کاهش غلظت برخی از سموم در خون می شود، اما به طور کلی بقای بیماران را تضمین نمی کند. Palazmoobmen موثرتر است، اما به مقدار زیادی پلاسمای اهداکننده نیاز دارد که منجر به خطر ابتلا به ویروس ها از جمله نقص ایمنی و هپاتیت می شود. همچنین میزان مرگ و میر را کمی کاهش می دهد. شایان ذکر است که چهار روش اول اثرات منفی زیادی بر بدن بیمار دارد.
پیش‌نیازهای ایجاد "MARS" و "Prometheus"
علت اصلی مرگ در بیماران مبتلا به نارسایی کبدی مسمومیت بیمار با مواد زائد است که باعث زردی می شود.انسفالوپاتی کبدی (آسیب مغزی)، سندرم کبدی (آسیب همزمان به کبد و کلیه ها)، اختلالات همودینامیک و در بسیاری از موارد، نارسایی بسیاری از اندام ها و سیستم ها. مرگ و میر در نارسایی حاد کبدی به 90% می رسد.
غذاهای سمی را می توان به دو گروه تقسیم کرد:
- محلول در آب - آمونیاک، تیروزین، فنیل آلانین؛
- نامحلول در آب، معمولاً با آلبومین همراه است: بیلی روبین، اسیدهای صفراوی، اسیدهای چرب، ترکیبات معطر.
علاوه بر این، کبد عمدتاً مواد گروه دوم را سنتز می کند.
روش های موجود برای حمایت خارج از بدن از کبد - همودیالیز، تعویض پلاسما، هموفیلتراسیون و جذب خون - به شما این امکان را می دهد که فقط مواد عمدتاً محلول در آب را از خون خارج کنید. بنابراین، مواد سمی نامحلول در آب مرتبط با آلبومین در خون باقی می‌مانند.
توسعه پزشکی مدرن این امکان را فراهم می کند که روش های درمانی کاربردی برون بدنی را با هم ترکیب کرده و نسل جدیدی از کبد مصنوعی ایجاد کند. این سیستم های پشتیبانی از زندگی هستند که اکنون در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار می گیرند.
سیستم پرومتئوس
در سال 1999، یک سیستم کبد مصنوعی به نام پرومتئوس در آلمان ساخته شد. اصل کار آن بر اساس ترکیبی از دو روش درمان خارج از بدن است:
- همادجذب - جداسازی پلاسمای خون به بخش های جداگانه (جداسازی) و جذب سموم در بخش آلبومین؛
- همودیالیز - پاکسازی خون با فیلتر.
جداسازی با استفاده از فیلتری قابل نفوذ به آلبومین انجام می شود که اندازه کوچکی دارد و اجازه عبور سلول ها و مولکول های بزرگ را نمی دهد. علاوه بر این، آلبومین با سموم جدا شده از خون از سیستم جاذب ها عبور می کند، جایی که این سموم باقی می مانند و خود آلبومین به خون بیمار باز می گردد. بنابراین، مواد محلول در آب با همودیالیز همراه با آلبومین - همادجذب حذف می شوند. بنابراین، سیستم کبد مصنوعی "Prometheus" از عملکرد خنثی کننده اندام پشتیبانی می کند و در نتیجه بازسازی سلول های کبدی را تسهیل می کند.
دستگاه های پرومتئوس در بسیاری از کشورها از جمله روسیه استفاده می شود. به عنوان مثال، در مرکز جراحی وزارت بهداشت روسیه استفاده می شود.
سیستم مریخ
کبد مصنوعی "MARS" که در دهه 90 در آلمان ساخته شد، مانند "Prometheus" ترکیبی از جذب و دیالیز است. اما روش تمیز کردن متفاوت است. خون بیمار وارد غشایی می شود که فقط برای مولکول های کوچک سموم قابل نفوذ است. آنها از غشاء عبور کرده و به آلبومین دهنده متصل می شوند. خون تصفیه شده به بدن بیمار بازگردانده می شود. آلبومین مرتبط با سموم با عبور از کمپلکس جاذب خالص شده و به سیستم باز می گردد. بنابراین، تفاوت و مزیت اصلی کبد مصنوعی مریخ این است که می توان از آلبومین دوباره استفاده کرد.
"MARS" از سال 2002 با موفقیت در روسیه استفاده شده است. دستگاه های کبد مصنوعی در مسکو در چندین کلینیک، به عنوان مثال، در مرکز علمی جراحی قلب و عروق وجود دارد.آنها باکولف هم پرومتئوس دارد و هم مریخ.
علی رغم جستجوی مداوم برای روش های جدید برای ایجاد دستگاه های کبد مصنوعی، برخی از آنها قبلاً کارایی خود را ثابت کرده اند و در بسیاری از کشورها از جمله روسیه با موفقیت استفاده می شوند.
