Hígado artificial no es exactamente el nombre correcto. Dado que la ciencia moderna aún no puede recrear este órgano. El hígado es demasiado complejo para esto y realiza una gran cantidad de funciones. Por ejemplo, la función principal de los riñones es excretar el exceso de agua y sustancias del cuerpo. Es la función de eliminación de sustancias tóxicas la que realiza un riñón artificial. El corazón artificial realiza esta función bombeando sangre a todos los órganos. El hígado realiza más de cien funciones. Es casi imposible crear un dispositivo que realice tantas funciones. Sin embargo, los dispositivos existen, se producen en varios países y ya han ayudado a muchas personas. Averigüemos qué hacen las máquinas de hígado artificial, en qué se diferencian entre sí.
Insuficiencia hepática
La principal patología del hígado a la que se enfrentan los médicos de todo el mundo es la insuficiencia. Las causas principales son las lesiones virales: la hepatitis B y C, la intoxicación por alcohol y el uso prolongado de drogas, principalmente paracetamol, y el envenenamiento con toxinas también pueden causar patología. La insuficiencia hepática es una condición en la que el órgano no puede mantener un entorno interno y un metabolismo de sustancias constantes.
La complejidad del tratamiento radica en que todas las medidas que puede tomar el médico (eliminación de trastornos de la coagulación sanguínea, hipoxia, normalización del equilibrio agua-sal y estado ácido-base) no mejoran el estado del paciente. condición. La base del curso de la enfermedad es la acumulación de sustancias tóxicas, diferentes en composición química, solubilidad y órganos diana. Todas estas sustancias no ingresan periódicamente al cuerpo, sino que son productos de desecho del propio cuerpo. Esto significa que las toxinas se acumulan constantemente y, para mantener vivo al paciente, deben eliminarse constantemente.
Métodos modernos para tratar la insuficiencia hepática
La única forma radical de eliminar la insuficiencia hepática es un trasplante de hígado. Sin embargo, incluso en Europa, alrededor de 15 mil personas mueren cada año sin esperar a esta operación: el número de donantes y receptores de hígado es completamente diferente.
El curso de la insuficiencia hepática se basa en la muerte de las células hepáticas (hepatocitos) bajo la influencia de factores dañinos (virus, fármacos, etc.). La aparición de signos clínicos de insuficiencia hepática indica que el 80% de los hepatocitos ya no funcionan. Las células del hígado se recuperan bien, pero para ello necesitan eliminar temporalmente la carga y asumir sus funciones. Es decir, la tarea principal del tratamiento de pacientes es crear las condiciones para la regeneración de los hepatocitos. Para ello, en la modernala medicina utiliza varios tratamientos extracorpóreos (es decir, "fuera del cuerpo"). Estos métodos se pueden dividir en dos grupos: biológicos y no biológicos.
Métodos biológicos para mantener la función hepática
Implica el uso de hepatocitos vivos tomados de animales, células madre o cancerosas. Los dispositivos procesan productos de desecho tóxicos como amoníaco, ácidos biliares, bilirrubina. Se han creado varios sistemas de apoyo hepático sobre el principio celular: el "hígado auxiliar", el "hígado artificial auxiliar", el "sistema de apoyo hepático bioartificial" de N. Yu. Korukhov y otros sistemas biológicos.
Los aparatos son tubos huecos con hepatocitos a través de los cuales pasa la sangre o el plasma del paciente. La sangre durante su paso por el tubo entra en contacto con los hepatocitos, lo que la vuelve inofensiva. Luego, la sangre purificada se devuelve al cuerpo humano.
Cell Source es el tema más discutido. Opciones más prometedoras:
- las células hepáticas extraídas de cerdos vivos tienen una vida útil corta;
- las células madre fetales humanas plantean cuestiones éticas;
- Las células cancerosas son una opción prometedora.
La ventaja de los sistemas biológicos de hígado artificial es que no solo neutralizan las toxinas, sino que también realizan otras funciones del hígado: participan en el metabolismo, sintetizan una serie de sustancias, depositan sangre, participan en la protección antibacteriana. Desventajas de usar células vivasson la complejidad de trabajar con ellos y, en consecuencia, el alto precio de los sistemas, la necesidad de incluir dispositivos adicionales en el dispositivo para proporcionar oxígeno a las células.
Actualmente, un dispositivo de hígado artificial basado en células cancerosas desarrollado en EE. UU., ELAD, se está utilizando en varios países.
Métodos no biológicos para apoyar la función hepática
Implica el uso de métodos basados en adsorción y filtración, reemplazando la función neutralizante del hígado. Estos incluyen:
- hemodiálisis;
- hemofiltración;
- hemosorción;
- intercambio de plasma;
- sistema de recirculación de adsorbente molecular ("MARS");
- separación y adsorción de plasma fraccionado ("Prometeo").
Estos métodos tienen sus inconvenientes: los primeros tres métodos para reemplazar la función hepática reducen la concentración de ciertas toxinas en la sangre, pero en general no aseguran la supervivencia de los pacientes. Palazmoobmen es más eficaz, pero requiere una gran cantidad de plasma de donante, lo que conlleva el riesgo de infección por virus, incluida la inmunodeficiencia y la hepatitis. También reduce ligeramente la mortalidad. Vale la pena señalar que los primeros cuatro métodos tienen muchos efectos negativos en el cuerpo del paciente.
Requisitos previos para la creación de "MARS" y "Prometheus"
La principal causa de muerte en pacientes con insuficiencia hepática es la intoxicación del paciente con productos de desecho, lo que provoca ictericia,encefalopatía hepática (daño cerebral), síndrome hepatorrenal (daño simultáneo al hígado y los riñones), trastornos hemodinámicos y, en muchos casos, falla de muchos órganos y sistemas. La mortalidad en insuficiencia hepática aguda alcanza el 90%.
Los alimentos tóxicos se pueden dividir en dos grupos:
- soluble en agua - amoníaco, tirosina, fenilalanina;
- Insoluble en agua, generalmente asociado con albúmina: bilirrubina, ácidos biliares, ácidos grasos, compuestos aromáticos.
Además, el hígado sintetiza principalmente sustancias del segundo grupo.
Los métodos existentes de soporte extracorpóreo del hígado (hemodiálisis, intercambio de plasma, hemofiltración y hemosorción) le permiten eliminar de la sangre solo sustancias predominantemente solubles en agua. Por lo tanto, las sustancias tóxicas insolubles en agua asociadas con la albúmina permanecen en la sangre.
El desarrollo de la medicina moderna hace posible combinar los métodos de terapia extracorpóreos aplicados y crear una nueva generación de hígado artificial. Son estos sistemas de soporte vital los que ahora se utilizan en muchos países.
Sistema Prometeo
En 1999, se desarrolló en Alemania un sistema de hígado artificial llamado Prometheus. El principio de su trabajo se basa en una combinación de dos métodos de tratamiento extracorpóreo:
- hemadsorción - separación del plasma sanguíneo en fracciones separadas (separación) y adsorción de toxinas en la fracción de albúmina;
- hemodiálisis: limpieza de la sangre con un filtro.
La separación se realiza mediante un filtro permeable a la albúmina, que es de pequeño tamaño y no permite el paso de células y moléculas grandes. Además, la albúmina con las toxinas separadas de la sangre pasa por el sistema de adsorbentes, donde quedan estas toxinas, y la propia albúmina vuelve a la sangre del paciente. Por lo tanto, las sustancias solubles en agua se eliminan mediante hemodiálisis asociada con albúmina: hemadsorción. Por lo tanto, el sistema de hígado artificial "Prometheus" apoya la función de neutralización del órgano, lo que facilita la regeneración de los hepatocitos.
Los dispositivos Prometheus se utilizan en muchos países, incluida Rusia. Por ejemplo, se utiliza en el Centro de Cirugía del Ministerio de Salud de Rusia.
Sistema de Marte
Hígado artificial "MARS", desarrollado en los años 90 en Alemania, al igual que "Prometheus" combina sorción y diálisis. Pero el método de limpieza es diferente. La sangre del paciente ingresa a una membrana que es permeable solo a pequeñas moléculas de toxinas. Atraviesan la membrana y se unen a la albúmina del donante. La sangre purificada se devuelve al cuerpo del paciente. La albúmina asociada con las toxinas se purifica al pasar por el complejo adsorbente y se devuelve al sistema. Por lo tanto, la diferencia y la principal ventaja del hígado artificial de Marte es que la albúmina se puede reutilizar.
"MARS" se ha utilizado con éxito en Rusia desde 2002. Hay dispositivos de hígado artificial en Moscú en varias clínicas, por ejemplo, en el Centro Científico de Cirugía Cardiovascular.a ellos. Bakulev tiene Prometeo y MARTE.
A pesar de la búsqueda constante de nuevos métodos para crear dispositivos hepáticos artificiales, algunos de ellos ya han demostrado su eficacia y se utilizan con éxito en muchos países, incluida Rusia.
