الكبد الاصطناعي ليس الاسم الصحيح تمامًا. بما أن العلم الحديث لا يستطيع إعادة إنشاء هذا العضو بعد. الكبد معقد جدًا لذلك ويؤدي عددًا كبيرًا من الوظائف. على سبيل المثال ، الوظيفة الرئيسية للكلى هي إفراز الماء والمواد الزائدة من الجسم. إنها وظيفة إزالة المواد السامة التي تقوم بها الكلى الاصطناعية. يؤدي القلب الاصطناعي هذه الوظيفة عن طريق ضخ الدم إلى جميع الأعضاء. يؤدي الكبد أكثر من مائة وظيفة. يكاد يكون من المستحيل إنشاء جهاز يؤدي العديد من الوظائف. ومع ذلك ، فإن الأجهزة موجودة ، ويتم إنتاجها في العديد من البلدان ، وقد ساعدت بالفعل العديد من الأشخاص. دعونا نتعرف على ما تفعله آلات الكبد الاصطناعية ، وكيف تختلف عن بعضها البعض.
فشل الكبد
المرض الرئيسي للكبد الذي يواجهه الأطباء حول العالم هو القصور. الأسباب الرئيسية هي الآفات الفيروسية - التهاب الكبد B و C ، والتسمم بالكحول ، والاستخدام طويل الأمد للعقاقير ، وخاصة الباراسيتامول ، والتسمم بالسموم يمكن أن يسبب أيضًا أمراضًا.فشل الكبد هو حالة لا يستطيع فيها العضو الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة واستقلاب المواد.
تعقيد العلاج يكمن في حقيقة أن جميع الإجراءات التي يمكن أن يتخذها الطبيب (القضاء على اضطرابات تخثر الدم ، ونقص الأكسجة ، وتطبيع توازن الماء والملح وحالة القاعدة الحمضية) لا تحسن من حالة المريض. حالة. أساس مسار المرض هو تراكم المواد السامة ، تختلف في التركيب الكيميائي ، والقابلية للذوبان والأعضاء المستهدفة. كل هذه المواد لا تدخل الجسم بشكل دوري ، بل هي فضلات الجسم نفسه. وهذا يعني أن السموم تتراكم باستمرار ، ولإبقاء المريض على قيد الحياة يجب إزالتها باستمرار.
الطرق الحديثة في علاج الفشل الكبدي
الطريقة الجذرية الوحيدة للتخلص من فشل الكبد هي زراعة الكبد. ومع ذلك ، حتى في أوروبا ، يموت حوالي 15 ألف شخص كل عام دون انتظار هذه العملية: عدد المتبرعين والمتلقين للكبد مختلف تمامًا.
يعتمد مسار الفشل الكبدي على موت خلايا الكبد (خلايا الكبد) تحت تأثير العوامل الضارة (الفيروسات ، الأدوية ، إلخ). يشير ظهور العلامات السريرية لفشل الكبد إلى أن 80٪ من خلايا الكبد لم تعد تعمل. تتعافى خلايا الكبد بشكل جيد ، ولكن لهذا تحتاج إلى إزالة الحمل مؤقتًا وتولي وظائفها. أي أن المهمة الرئيسية لعلاج المرضى هي تهيئة الظروف لتجديد خلايا الكبد. لهذا ، في الحديثيستخدم الطب العديد من العلاجات خارج الجسم (أي "خارج الجسم"). يمكن تقسيم هذه الطرق إلى مجموعتين: البيولوجية وغير البيولوجية.
الطرق البيولوجية للحفاظ على وظائف الكبد
يعني استخدام خلايا الكبد الحية المأخوذة من الحيوانات أو الخلايا الجذعية أو السرطانية. تعالج الأجهزة منتجات النفايات السامة مثل الأمونيا والأحماض الصفراوية والبيليروبين. تم إنشاء العديد من أنظمة دعم الكبد وفقًا للمبدأ الخلوي: "الكبد المساعد" لـ N. Yu.
الأجهزة عبارة عن أنابيب مجوفة بها خلايا كبدية يمر من خلالها دم أو بلازما المريض. يتلامس الدم أثناء مروره عبر الأنبوب مع خلايا الكبد ، مما يجعله غير ضار. ثم يعود الدم المنقى إلى جسم الإنسان.
مصدر الخلية هو الموضوع الأكثر مناقشة. أكثر الخيارات الواعدة:
- خلايا الكبد المأخوذة من الخنازير الحية لها عمر قصير ؛
- الخلايا الجذعية الجنينية البشرية تثير أسئلة أخلاقية ؛
- الخلايا السرطانية خيار واعد
ميزة الأنظمة البيولوجية للكبد الاصطناعي هي أنها لا تحيد السموم فحسب ، بل تؤدي أيضًا وظائف أخرى للكبد: فهي تشارك في التمثيل الغذائي ، وتصنع عددًا من المواد ، وترسب الدم ، وتشارك في الحماية المضادة للبكتيريا. مساوئ استخدام الخلايا الحيةهي تعقيد العمل معهم ، وبالتالي ارتفاع سعر الأنظمة ، وضرورة تضمين أجهزة إضافية في الجهاز لتزويد الخلايا بالأكسجين.
حاليًا ، يتم استخدام جهاز الكبد الاصطناعي الذي يعتمد على الخلايا السرطانية في الولايات المتحدة ، ELAD ، في العديد من البلدان.
طرق غير بيولوجية لدعم وظائف الكبد
يعني استخدام طرق تعتمد على الامتزاز والترشيح ، لتحل محل وظيفة تحييد الكبد. وتشمل هذه:
- غسيل الكلى ؛
- ترشيح الدم ؛
- امتصاص الدم ؛
- تبادل البلازما ؛
- نظام إعادة تدوير الممتزات الجزيئية ("MARS") ؛
- فصل وامتصاص البلازما المجزأة ("بروميثيوس").
هذه الأساليب لها عيوبها: الطرق الثلاث الأولى لاستبدال وظائف الكبد تقلل من تركيز بعض السموم في الدم ، ولكن بشكل عام لا تضمن بقاء المرضى على قيد الحياة. يعتبر Palazmoobmen أكثر فاعلية ، لكنه يتطلب كمية كبيرة من بلازما المتبرع ، مما يؤدي إلى خطر الإصابة بالفيروسات ، بما في ذلك نقص المناعة والتهاب الكبد. كما أنه يقلل بشكل طفيف من معدل الوفيات. جدير بالذكر أن الطرق الأربع الأولى لها العديد من الآثار السلبية على جسم المريض.
المتطلبات الأساسية لإنشاء "MARS" و "Prometheus"
السبب الرئيسي للوفاة لدى مرضى الفشل الكبدي هو تسمم المريض بالنفايات ، مما يسبب اليرقان ،اعتلال الدماغ الكبدي (تلف الدماغ) ، المتلازمة الكبدية الكلوية (الضرر المتزامن للكبد والكلى) ، اضطرابات الدورة الدموية ، وفي كثير من الحالات ، فشل العديد من الأجهزة والأنظمة. تصل نسبة الوفيات في حالات الفشل الكبدي الحاد إلى 90٪.
يمكن تقسيم الأطعمة السامة إلى مجموعتين:
- قابل للذوبان في الماء - الأمونيا ، التيروزين ، فينيل ألانين ؛
- غير قابل للذوبان في الماء ، وعادة ما يرتبط بالألبومين: البيليروبين ، والأحماض الصفراوية ، والأحماض الدهنية ، والمركبات العطرية.
علاوة على ذلك ، يصنع الكبد بشكل أساسي مواد المجموعة الثانية.
تسمح لك الأساليب الحالية للدعم خارج الجسم للكبد - غسيل الكلى ، وتبادل البلازما ، وترشيح الدم ، وامتصاص الدم - بإزالة المواد التي يغلب عليها الذوبان في الماء فقط. وهكذا ، تبقى المواد السامة غير القابلة للذوبان في الماء المرتبطة بالألبومين في الدم.
تطوير الطب الحديث يجعل من الممكن الجمع بين طرق العلاج خارج الجسم التطبيقية وخلق جيل جديد من الكبد الاصطناعي. هذه هي أنظمة دعم الحياة التي يتم استخدامها الآن في العديد من البلدان.
نظام بروميثيوس
في عام 1999 ، تم تطوير نظام كبد اصطناعي يسمى بروميثيوس في ألمانيا. يعتمد مبدأ عملها على مزيج من طريقتين للعلاج خارج الجسم:
- hemadsorption - فصل بلازما الدم إلى كسور منفصلة (فصل) وامتصاص السموم على جزء الألبومين ؛
- غسيل الكلى - تنقية الدم بفلتر
يتم الفصل باستخدام مرشح نافذ للألبومين ، وهو صغير الحجم ولا يسمح للخلايا والجزيئات الكبيرة بالمرور. علاوة على ذلك ، يمر الألبومين مع السموم المنفصلة عن الدم عبر نظام الممتزات ، حيث تبقى هذه السموم ، ويعود الألبومين نفسه إلى دم المريض. وهكذا ، تتم إزالة المواد القابلة للذوبان في الماء عن طريق غسيل الكلى المصاحب للألبومين - امتصاص الدم. وبالتالي ، فإن نظام الكبد الاصطناعي "بروميثيوس" يدعم وظيفة تحييد العضو ، وبالتالي تسهيل تجديد خلايا الكبد.
تُستخدم أجهزة بروميثيوس في العديد من البلدان ، بما في ذلك روسيا. على سبيل المثال ، يتم استخدامه في مركز الجراحة التابع لوزارة الصحة الروسية.
نظام المريخ
الكبد الاصطناعي "MARS" ، الذي تم تطويره في التسعينيات في ألمانيا ، مثل "بروميثيوس" يجمع بين الامتصاص وغسيل الكلى. لكن طريقة التنظيف مختلفة. يدخل دم المريض إلى غشاء لا يمكن اختراقه إلا لجزيئات السموم الصغيرة. تمر عبر الغشاء وترتبط بالألبومين المتبرع. يتم إرجاع الدم المنقى إلى جسم المريض. يتم تنقية الألبومين المرتبط بالسموم عن طريق المرور عبر مركب الامتصاص وإعادته إلى النظام. وبالتالي ، فإن الاختلاف والميزة الرئيسية للكبد الاصطناعي للمريخ هو أنه يمكن إعادة استخدام الألبومين.
تم استخدام "MARS" بنجاح في روسيا منذ عام 2002. توجد أجهزة كبد اصطناعية في موسكو في العديد من العيادات ، على سبيل المثال ، في المركز العلمي لجراحة القلب والأوعية الدمويةهم. لدى باكوليف كل من بروميثيوس ومارس.
على الرغم من البحث المستمر عن طرق جديدة لإنشاء أجهزة كبد اصطناعية ، فقد أثبت بعضها فعاليتها بالفعل ويتم استخدامها بنجاح في العديد من البلدان ، بما في ذلك روسيا.
