O fígado artificial, conhecido simplesmente como o fígado artificial, não existe há tempo suficiente para existir como um órgão artificial separado. A investigação sobre fígados artificiais começou na década de 1950, quando Sorrentino introduziu pela primeira vez o conceito de “fígado artificial” em 1956, quando demonstrou que os homogeneizados de tecido hepático fresco podiam metabolizar corpos cetónicos, barbitúricos e amoníaco. O fígado artificial é um dispositivo mecânico, químico ou biológico utilizado fora do corpo para substituir temporária ou parcialmente a função hepática e assim ajudar no tratamento da insuficiência hepática ou doenças relacionadas. A principal diferença entre a terapia de fígado artificial e a terapia com medicamentos médicos em geral é que a primeira trata a doença principalmente através de “substituição funcional”, enquanto a segunda a trata principalmente através de “melhoria funcional”. Por conseguinte, na aplicação clínica desta nova tecnologia, deve ser dada especial atenção à identificação das indicações, e cada tratamento tem as suas próprias vantagens e desvantagens, e deve ser escolhido caso a caso. Na década de 1950, a maioria dos investigadores concluiu que a principal causa do coma hepático era a acumulação anormal de substâncias tóxicas no corpo, e que a maioria destas toxinas eram pequenas moléculas dialisáveis (menos de 500 daltons), pelo que os primeiros dispositivos hepáticos artificiais foram concebidos para fornecer pequenas moléculas de substâncias tóxicas. foram concebidos para fornecer purificação do sangue de pequenas moléculas de toxinas. Se o fígado artificial estiver mais grosseiramente dividido, pode ser entendido como mecânico ou físico e biológico. O principal mecanismo do mecânico é remover substâncias nocivas do corpo do paciente por meios físicos, utilizando o biofilme único e a adsorção de produtos químicos, e repor o corpo com as substâncias necessárias, enquanto o fígado artificial biológico é um reactor biológico fora do corpo que utiliza células hepáticas humanas ou derivadas de animais para substituir a incapacidade do corpo de realizar A este respeito, o fígado artificial biológico é um nome mais apropriado para o “fígado artificial”. No entanto, devido aos muitos problemas com fígados artificiais biológicos, que estão longe de ser clinicamente necessários, o tratamento dos fígados artificiais é ainda principalmente físico. Perfusão do sangue/plasma O significado exacto da perfusão do sangue é a adsorção do sangue, onde as substâncias dissolvidas no sangue são adsorvidas numa substância sólida com uma área de superfície rica, a fim de remover as toxinas do sangue. O equipamento de perfusão de sangue consiste numa máquina de hemoperfusão, acessórios (linhas arterial e venosa, etc.) e um dispositivo de hemoperfusão. Existem dois tipos de perfumistas em uso comum: o carvão activado e a resina sintética. O carvão activado é feito principalmente de cascas de coco, outros incluem petróleo, madeira, álcool polivinílico, osso, açúcar, etc. Em 1970, o estudioso canadiano Zhang Mingrui aplicou uma microcápsula feita de carvão activado envolto numa membrana semi-permeável de espuma de albumina para perfusão sanguínea, que não só melhorou a compatibilidade do carbono activado com o sangue, mas também impediu eficazmente a queda de partículas de carbono. O carbono activado pode adsorver eficazmente pequenas e médias substâncias solúveis em água com um peso molecular de 5000 Daltons ou menos, tais como tióis, ácido r-aminobutírico e ácidos gordos livres, mas não pode adsorver eficazmente amoníaco sanguíneo e tem uma fraca capacidade de adsorção de toxinas ligadas à albumina. As resinas adsorventes são polímeros altamente moleculares com uma estrutura reticulada e incluem resinas de troca neutras, aniónicas e catiónicas. As resinas adsorventes mais frequentemente utilizadas clinicamente são as resinas adsorventes, que têm uma capacidade de adsorção ligeiramente inferior ao carvão activado, mas têm uma maior taxa de adsorção para vários grupos lipofílicos e hidrofóbicos tais como ácidos biliares, bilirrubina, ácidos gordos livres e amidas. A resina de adsorção tem um melhor efeito na remoção de endotoxinas e citocinas, e o seu efeito selectivo de ligação às endotoxinas pode levar a uma melhoria significativa dos sintomas tóxicos do paciente. Actualmente a hemoperfusão é utilizada como um dos métodos de fígado artificial principalmente para o coma hepático pesado da hepatite, hepatite pesada com septicemia, estase biliar e prurido. As desvantagens da técnica de hemoperfusão são que não adsorve eficazmente pequenas moléculas de toxinas e o carvão activado é pobre na adsorção de toxinas ligadas à albumina. Como são utilizados adsorventes não específicos, alguns factores de crescimento de hepatócitos e hormonas são também removidos, para além de substâncias tóxicas. Se o adsorvente for pouco biocompatível, pode também activar o sistema complemento e causar uma resposta inflamatória sistémica. Troca de plasma A troca de plasma é uma técnica de fígado artificial comummente utilizada. Classicamente, o sangue do paciente é retirado, o plasma e os componentes celulares são separados, o plasma é descartado, e os componentes celulares, bem como a albumina suplementar, o plasma e o líquido de equilíbrio, são devolvidos ao corpo com o objectivo terapêutico de remover o agente causador da doença. As técnicas modernas podem separar não só o plasma inteiro, mas também um tipo particular ou componente de plasma para remover selectiva ou especificamente o agente causador da doença, melhorando ainda mais a eficácia e reduzindo as complicações. Nos primeiros tempos, o método comum de separação de plasma era o separador de plasma centrífugo fechado, mas no final dos anos 70 surgiram dispositivos de separação de plasma por membrana, nos quais o sangue total é filtrado directamente através de uma membrana, tornando a substituição de plasma tecnicamente mais simples e prática. Actualmente tratados maioritariamente por separação por membrana, os separadores de plasma por membrana são filtros do tipo de fibra oca ou tipo de placa feitos de polímeros, cujos poros permitem que o plasma seja filtrado através mas bloqueiam todos os componentes celulares. As desvantagens da substituição do plasma são as potenciais infecções (agentes patogénicos, VIH, etc. que não são detectados pelos testes actuais), alergias, toxicidade dos citratos, etc. Após tratamento de troca de plasma, a reduzida concentração de mediadores patogénicos no sangue pode aumentar novamente por duas razões: primeiro, porque a causa da doença não foi removida, o organismo continuará a produzir o mediador e pode também estimular uma produção acelerada devido à sua baixa concentração; segundo, o mediador patogénico pode ser redistribuído nos fluidos corporais. A substituição plasmática é actualmente a terapia de substituição hepática mais estabelecida e, apesar do rápido desenvolvimento de várias tecnologias biológicas e não biológicas de fígado artificial, a substituição plasmática continua a ser o tratamento primário e básico do fígado artificial para pacientes com insuficiência hepática nos dias de hoje. Para a maioria das doenças, esta terapia não afecta o processo patológico subjacente e ainda não é etiológico por natureza, pelo que o tratamento para a causa subjacente não pode ser ignorado durante a sua administração. Técnicas de hemodiálise contínua À medida que a investigação sobre a patofisiologia e patogénese da insuficiência renal aguda continua e as técnicas de hemodiálise são progressivamente inovadoras, os investigadores descobriram que a técnica tradicional de hemodiálise intermitente tem os seus inevitáveis inconvenientes. Em 1977, Kramer et al. foram pioneiros no conceito de hemofiltração arteriovenosa contínua, que ultrapassou largamente as deficiências da hemodiálise intermitente e marcou assim o nascimento de uma nova técnica de hemodiálise – a terapia de substituição renal contínua. –O nascimento da terapia de substituição renal contínua. Nos últimos anos, esta tecnologia tem florescido no país e no estrangeiro, e a sua aplicação clínica tem vindo a expandir-se desde a melhoria inicial da eficácia da insuficiência renal aguda crítica até ao tratamento de emergência de vários casos críticos clínicos comuns, tais como insuficiência hepática aguda, síndrome hepatorrenal, síndrome de resposta inflamatória sistémica, síndrome de disfunção multi-orgânica, etc. Foram relatadas aplicações bem sucedidas. É frequentemente preferida na gestão clínica de doentes críticos, particularmente aqueles que são hemodinamicamente instáveis e severamente hipercatabólicos. Controla a homeostase aquo-eletrolítica e ácido-base, mantém a endostase e assegura a necessidade de uma elevada entrada de líquidos para uma ingestão adequada de proteínas e calorias. No entanto, à medida que a aplicação desta tecnologia se expande, levantam-se questões sobre a sua capacidade de “limpar o sangue”: em primeiro lugar, é necessária mais investigação sobre o efeito da eliminação de TNF, uma vez que o TNF activo é maioritariamente sob a forma de trimers, enquanto os monómeros estão na sua maioria ligados a receptores solúveis com um peso molecular de 27-33 KD, que é maior do que a retenção da membrana, limitando a eliminação de TNF. Isto limita a autorização do TNF. Em segundo lugar, devido à interacção entre as citocinas, à influência da carga, dos sítios hidrofílicos e hidrofóbicos da membrana, e às propriedades de ligação das proteínas e receptores celulares, em particular os processos de transporte altamente variáveis convectivos e adsorventes das citocinas através da membrana, a eliminação das citocinas por filtros de alta permeabilidade é afectada, dificultando a obtenção de uma eficácia de eliminação clinicamente satisfatória. Sistema de recirculação de adsorção molecular O Sistema de Recirculação de Adsorção Molecular (MARS), recentemente utilizado na prática clínica, consiste num sistema de recirculação de albumina, carvão activado, resina e diálise. A vantagem de MARS é que as proteínas e plasma intermediários não entram em contacto com carvão activado e resinas aniónicas, não ocorre adsorção ou destruição de factores de coagulação e proteínas, não há perda de factores de crescimento de hepatócitos e outros nutrientes, estabilidade hemodinâmica, remoção contínua de pequenas e médias toxinas moleculares e correcção de distúrbios electrolíticos. MARS é utilizado principalmente para melhorar a função cerebral, hemodinâmica e síntese hepática na encefalopatia hepática grave, e demonstrou ser eficaz no tratamento da síndrome hepatorrenal. Estes são sistemas artificiais de suporte hepático que combinam órgãos, tecidos e células de animais homólogos ou heterólogos com materiais e dispositivos especiais. Os fígados artificiais biológicos incluem a perfusão hepática anterior isolada, a perfusão cruzada homem-mamífero e o biorreator inicial in vitro (contendo homogeneização do tecido hepático, secções hepáticas frescas, enzimas hepáticas ou células hepáticas cultivadas artificialmente). No final da década de 1980, os dispositivos biológicos de fígado artificial foram gradualmente abandonados devido à sua eficácia incerta, efeitos secundários e complexidade, e no final da década de 1980, os dispositivos biológicos de fígado artificial referiam-se geralmente exclusivamente a sistemas de biorreatores in vitro com hepatócitos artificialmente cultivados como os blocos básicos de construção. Não só tem a função específica de desintoxicação do fígado, como também tem maior eficácia, como a participação no metabolismo energético, função de transformação biossintética e secreção de substâncias activas que promovem o crescimento de hepatócitos. Como as substâncias tóxicas no plasma de pacientes com insuficiência hepática são prejudiciais aos hepatócitos in vitro, os fígados bioartificiais actuais utilizam geralmente adsorção de carvão activado ou substituição de plasma para remover algumas das substâncias tóxicas do plasma do paciente antes de trocarem as substâncias com os hepatócitos no reactor. Esta combinação de fígados artificiais não biológicos e biológicos é conhecida como um fígado bioartificial combinado. Estudos clínicos preliminares e animais sugerem que este tipo de dispositivo hepático artificial é eficaz na insuficiência hepática fulminante. Actualmente, um dispositivo biológico artificial de apoio ao fígado foi aprovado pela Administração Estatal de Medicamentos para uso clínico na China. O instrumento consiste num dispositivo de cultura biológica e numa piscina mista de plasma, formando um sistema híbrido de suporte artificial do fígado com funções tais como separação do plasma, adsorção do plasma e substituição do plasma, que é altamente automatizado, simples de operar, seguro e fiável. Os resultados clínicos do seu tratamento da hepatite grave mostram que a eficiência aparente é de 36,7%, a taxa efectiva é de 46,7% e a taxa efectiva total é de 83,3%. Instrumento terapêutico hepático artificial biológico estrangeiro, excepto individual pelas células C3A humanas (cancro do fibroblasto hepático humano, etc.), o resto são sobretudo células hepáticas de porco como parte biológica. Estes fígados bio-artificiais estão actualmente em fase II/III de ensaios clínicos e ainda não foram aprovados pela FDA. As desvantagens dos fígados bioartificiais são, em primeiro lugar, a potencial rejeição alogénica causada pela utilização de células alogénicas/heterológicas do fígado cultivadas in vitro, bem como células tumorais, e o risco potencial de doença zoonótica e carcinogénese. Em segundo lugar, a capacidade limitada das células cultivadas in vitro para substituir os fígados naturais e as limitações da tecnologia de cultura de hepatócitos, produção em massa, preservação e transporte de biomateriais têm limitado a disseminação clínica dos fígados bioartificiais.
Apoie-nos
Discussão
Compartilhe sua experiência ou busque ajuda de outros pacientes.
