Hati buatan bukanlah nama yang tepat. Karena ilmu pengetahuan modern belum dapat menciptakan kembali organ ini. Hati terlalu kompleks untuk ini dan melakukan sejumlah besar fungsi. Misalnya, fungsi utama ginjal adalah untuk mengeluarkan kelebihan air dan zat dari tubuh. Ini adalah fungsi menghilangkan zat beracun yang dilakukan oleh ginjal buatan. Jantung buatan melakukan fungsi ini dengan memompa darah ke semua organ. Hati melakukan lebih dari seratus fungsi. Hampir tidak mungkin membuat perangkat yang melakukan begitu banyak fungsi. Namun, perangkatnya ada, diproduksi di beberapa negara, dan telah membantu banyak orang. Mari kita cari tahu apa yang dilakukan mesin hati buatan, bagaimana mereka berbeda satu sama lain.
Gagal hati
Patologi utama hati yang dihadapi oleh dokter di seluruh dunia adalah insufisiensi. Penyebab utamanya adalah lesi virus - hepatitis B dan C, keracunan alkohol, dan penggunaan obat-obatan jangka panjang, terutama parasetamol, dan keracunan racun juga dapat menyebabkan patologi. Gagal hati adalah suatu kondisi di mana organ tidak dapat mempertahankan lingkungan internal dan metabolisme zat yang konstan.
Kerumitan perawatan terletak pada kenyataan bahwa semua tindakan yang dapat dilakukan dokter (penghapusan gangguan pembekuan darah, hipoksia, normalisasi keseimbangan air-garam dan keadaan asam-basa) tidak memperbaiki kondisi pasien. kondisi. Dasar perjalanan penyakit adalah akumulasi zat beracun, berbeda dalam komposisi kimia, kelarutan, dan organ target. Semua zat ini tidak secara berkala masuk ke dalam tubuh, tetapi merupakan produk limbah dari tubuh itu sendiri. Ini berarti racun terus menumpuk, dan untuk menjaga pasien tetap hidup, mereka harus terus-menerus dibuang.
Metode modern untuk mengobati gagal hati
Satu-satunya cara radikal untuk menghilangkan gagal hati adalah transplantasi hati. Namun, bahkan di Eropa, sekitar 15 ribu orang meninggal setiap tahun tanpa menunggu operasi ini: jumlah donor dan penerima hati sangat berbeda.
Jalannya gagal hati didasarkan pada kematian sel-sel hati (hepatosit) di bawah pengaruh faktor-faktor perusak (virus, obat-obatan, dll.). Munculnya gejala klinis gagal hati menunjukkan bahwa 80% hepatosit sudah tidak berfungsi lagi. Sel-sel hati pulih dengan baik, tetapi untuk ini mereka perlu menghilangkan beban sementara dan mengambil alih fungsinya. Artinya, tugas utama merawat pasien adalah menciptakan kondisi untuk regenerasi hepatosit. Untuk ini, di modernkedokteran menggunakan beberapa perawatan ekstrakorporeal (yaitu, "keluar dari tubuh"). Metode ini dapat dibagi menjadi dua kelompok: biologis dan non-biologis.
Metode biologis untuk menjaga fungsi hati
Menyiratkan penggunaan hepatosit hidup yang diambil dari hewan, sel induk atau sel kanker. Perangkat memproses produk limbah beracun seperti amonia, asam empedu, bilirubin. Beberapa sistem pendukung hati telah dibuat berdasarkan prinsip seluler: "hati bantu" N. Yu. Korukhov, "hati buatan tambahan", "sistem pendukung hati bioartificial" dan sistem biologis lainnya.
Peralatan adalah tabung berlubang dengan hepatosit yang dilalui darah atau plasma pasien. Darah selama perjalanannya melalui tabung bersentuhan dengan hepatosit, yang membuatnya tidak berbahaya. Darah yang telah dimurnikan kemudian dikembalikan ke tubuh manusia.
Sumber Sel adalah topik yang paling banyak dibicarakan. Pilihan Paling Menjanjikan:
- sel hati yang diambil dari babi hidup berumur pendek;
- sel induk janin manusia menimbulkan pertanyaan etis;
- sel kanker adalah pilihan yang menjanjikan.
Keuntungan sistem biologis hati buatan adalah bahwa mereka tidak hanya menetralkan racun, tetapi juga melakukan fungsi lain dari hati: mereka berpartisipasi dalam metabolisme, mensintesis sejumlah zat, menyimpan darah, berpartisipasi dalam perlindungan antibakteri. Kerugian menggunakan sel hidupadalah kompleksitas bekerja dengan mereka dan, karenanya, harga sistem yang tinggi, kebutuhan untuk memasukkan perangkat tambahan ke dalam perangkat untuk menyediakan sel dengan oksigen.
Saat ini, perangkat hati buatan berbasis sel kanker yang dikembangkan di AS, ELAD, digunakan di beberapa negara.
Metode non-biologis untuk mendukung fungsi hati
Menyiratkan penggunaan metode berdasarkan adsorpsi dan filtrasi, menggantikan fungsi penetral hati. Ini termasuk:
- hemodialisis;
- hemofiltrasi;
- hemosorpsi;
- pertukaran plasma;
- sistem resirkulasi adsorben molekuler ("MARS");
- pemisahan dan adsorpsi plasma fraksinasi ("Prometheus").
Metode ini memiliki kelemahan: tiga metode pertama untuk menggantikan fungsi hati mengurangi konsentrasi racun tertentu dalam darah, tetapi secara umum tidak menjamin kelangsungan hidup pasien. Palazmoobmen lebih efektif, tetapi membutuhkan plasma donor dalam jumlah besar, yang mengarah pada risiko infeksi virus, termasuk defisiensi imun dan hepatitis. Ini juga sedikit mengurangi angka kematian. Perlu dicatat bahwa empat metode pertama memiliki banyak efek negatif pada tubuh pasien.
Prasyarat untuk pembuatan "MARS" dan "Prometheus"
Penyebab utama kematian pada pasien dengan gagal hati adalah keracunan pasien dengan produk limbah, menyebabkan penyakit kuning,ensefalopati hepatik (kerusakan otak), sindrom hepatorenal (kerusakan simultan pada hati dan ginjal), gangguan hemodinamik dan, dalam banyak kasus, kegagalan banyak organ dan sistem. Kematian pada gagal hati akut mencapai 90%.
Makanan beracun dapat dibagi menjadi dua kelompok:
- larut dalam air - amonia, tirosin, fenilalanin;
- Tidak larut dalam air, biasanya terkait dengan albumin: bilirubin, asam empedu, asam lemak, senyawa aromatik.
Selain itu, hati mensintesis terutama zat dari kelompok kedua.
Metode dukungan ekstrakorporeal hati yang ada - hemodialisis, pertukaran plasma, hemofiltrasi dan hemosorpsi - memungkinkan Anda untuk mengeluarkan hanya zat yang larut dalam air dari darah. Dengan demikian, zat beracun yang tidak larut dalam air yang terkait dengan albumin tetap berada di dalam darah.
Perkembangan pengobatan modern memungkinkan untuk menggabungkan metode terapi ekstrakorporeal yang diterapkan dan menciptakan generasi baru hati buatan. Sistem penyangga kehidupan inilah yang sekarang digunakan di banyak negara.
Sistem Prometheus
Pada tahun 1999, sistem hati buatan yang disebut Prometheus dikembangkan di Jerman. Prinsip kerjanya didasarkan pada kombinasi dua metode pengobatan ekstrakorporeal:
- hemadsorpsi - pemisahan plasma darah menjadi fraksi terpisah (separation) dan adsorpsi toksin pada fraksi albumin;
- hemodialisis - membersihkan darah dengan filter.
Pemisahan dilakukan dengan menggunakan filter yang permeabel terhadap albumin, yang berukuran kecil dan tidak memungkinkan sel dan molekul besar untuk melewatinya. Selanjutnya, albumin dengan racun yang dipisahkan dari darah melewati sistem penyerap, di mana racun ini tetap ada, dan albumin itu sendiri kembali ke darah pasien. Dengan demikian, zat yang larut dalam air dihilangkan dengan hemodialisis yang terkait dengan albumin - haemadsorption. Dengan demikian, sistem hati buatan "Prometheus" mendukung fungsi penetralan organ, sehingga memfasilitasi regenerasi hepatosit.
Perangkat Prometheus digunakan di banyak negara, termasuk Rusia. Misalnya, digunakan di Pusat Bedah Kementerian Kesehatan Rusia.
sistem Mars
Hati buatan "MARS", dikembangkan pada tahun 90-an di Jerman, seperti "Prometheus" menggabungkan penyerapan dan dialisis. Tetapi metode pembersihannya berbeda. Darah pasien memasuki membran yang hanya dapat ditembus oleh molekul kecil toksin. Mereka melewati membran dan mengikat albumin donor. Darah yang telah dimurnikan dikembalikan ke tubuh pasien. Albumin yang terkait dengan racun dimurnikan dengan melewati kompleks adsorben dan dikembalikan ke sistem. Jadi, perbedaan dan keunggulan utama hati buatan Mars adalah albumin dapat digunakan kembali.
"MARS" telah berhasil digunakan di Rusia sejak 2002. Ada perangkat hati buatan di Moskow di beberapa klinik, misalnya, di Pusat Ilmiah untuk Bedah Kardiovaskularmereka. Bakulev memiliki Prometheus dan MARS.
Meskipun pencarian terus-menerus untuk metode baru untuk membuat perangkat hati buatan, beberapa di antaranya telah terbukti keefektifannya dan berhasil digunakan di banyak negara, termasuk Rusia.
