Sztuczna nerka

Nerki to bardzo ważne organy w ludzkim organizmie. Są parzyste, kształtem przypominają fasolę, a ich barwa jest ciemnoczerwona. Ich podstawową funkcją jest oczyszczanie naszego organizmu, przede wszystkim ze szkodliwych produktów przemiany materii. Ponadto regulują płyny ustrojowe, ciśnienie krwi, a także równowagę zasadowo-kwasową. Nerki jednak nie są niezniszczalne. Różne choroby z nimi związane doprowadzają czasem do usunięcia jednej lub obydwu. Co wtedy? Medycyna coraz częściej stawia na sztuczne nerki.

Hemodializa, czyli sztuczna nerka

Hemodializa, czyli dializa zewnątrzustrojowa, to zabieg stosowany w leczeniu zaawansowanej, przewlekłej i ostrej niewydolności nerek, a także niektórych zatruć. Jego celem jest usunięcie toksycznych substancji znajdujących się we krwi. Hemodializa polega na usuwaniu produktów przemiany materii i wody lub leków oraz toksyn z krwi pacjenta poprzez sztuczną błonę półprzepuszczalną. Krew z tętnicy chorego kierowana jest przez rurkę z tworzywa sztucznego do dializatora, natomiast oczyszczona z toksycznych substancji powraca do organizmu dożylnie przez drugą rurkę. Dializa trwa zwykle od 6 do 8 godzin i jest powtarzana w zależności od potrzeby co 1-3 dni. Technika ta oparta jest na zjawisku dyfuzji i polega na wykorzystywaniu różnicy stężeń po obu stronach błony. Płyn dializacyjny składa się z wody, w której rozpuszczone są sód, wapń, magnez, potas, chlor oraz wodorowęglan sodowy lub octany. Do płynu tego przechodzą z krwi takie substancje, jak mocznik i kreatynina.

Oprócz oczywistego pozytywu tej metody, jakim jest zastąpienie prawdziwej nerki w jej funkcjach, metoda hemodializy ma też swoje negatywy. Przede wszystkim jest to uciążliwość zabiegu. Pacjent musi poświęcić jej kilka dobrych godzin przez parę dni. Ponadto możliwe są także powikłania infekcyjne i nieinfekcyjne, jak i metaboliczne czy mechaniczne.

Wszczepialna sztuczna nerka

Jak wiadomo, stale wzrasta liczba osób z przewlekłą niewydolnością nerek. Dzieje się tak między innymi ze względu na coraz większe rozpowszechnienie cukrzycy i nadciśnienia, typowych chorób cywilizacyjnych. Zmienia się także nasz tryb życia – stresy, terminy w pracy, pośpiech i tak dalej. Pacjenci zmuszeni do przyjmowania dializ kilka razy w tygodniu przez kilka godzin skazani są na niepowodzenia w pracy. Jednak medycyna powoli i konsekwentnie próbuje nadążyć za potrzebami chorych oraz sprawić, aby leczenie było jak najbardziej dogodne. Stąd od wielu lat prowadzone są badania nad sztucznymi nerkami, które można by wszczepić w ludzki organizm. Taki aparat do dializy rozwiązałby problemy wielu osób oraz usprawnił leczenie.

Na początku września 2010 roku badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) zaprezentowali prototyp wszczepialnej sztucznej nerki. Całe urządzenie ma mieć rozmiary niewielkiej filiżanki, zatem można by je wszczepić choremu. I to bez konieczności podawania leków immunosupresyjnych (środków osłabiających odporność), ponieważ naukowcy wykorzystują do jej budowy technologię półprzewodnikową (w postaci krzemu) oraz moduły z żywymi komórkami nerek. Dzięki takiemu rozwiązaniu sztuczna nerka może spełniać większość funkcji tej prawdziwej – przede wszystkim utrzymywać równowagę elektrolitową i wydalać szkodliwe substancje. Urządzenie nie będzie wymagać dodatkowej pompy, gdyż wystarczy samo ciśnienie krwi.

Na razie sztuczne nerki z powodzeniem przetestowano na zwierzętach, jednak moduł ludzki będzie można zacząć testować dopiero za kilka lat. Jeśli jednak wszystko pójdzie dobrze i okaże się, że urządzenie działa, rozwiąże to istotne problemy chorych na niewydolność nerek.