Selhání orgánů a náhrada jejich funkce

V době nacistické okupace své země bezmocně přihlížel mladý holandský lékař Johan Kolf umírání mladého muže, jediného syna sedláka, na selhání ledvin. Snad právě to bylo motivem jeho rozhodnutí vytvořit takový umělý systém, který by dovolil očistit vnitřní prostředí od produktů látkové přeměny, především od dusíkatých látek a draslíku. Traduje se, že začal experimentovat s umělými celofánovými střívky na párky, která se vyráběla v nedaleké továrně. Brzy zjistil, že celofánová střívka jsou polopropustná, a že tedy představují vhodnou membránu, která by mohla nahradit membránu ledvinových klubíček. Dalšími postupy se mu podařilo vytvořit umělou ledvinu, kterou byla poprvé 4. dubna 1943 léčena 29letá Jana Schrivnerová. Po léčbě jí skutečně klesla hladina močoviny v krvi, což oddálilo její úmrtí.

Po válce nastal pochopitelně velký technologický rozvoj a v padesátých letech se začala umělá ledvina používat v praxi. První českou umělou ledvinu instaloval a uvedl na II. interní klinice Fakulty všeobecného lékařství UK v Praze tým profesora Antonína Vančury se Severinem Daumem a Mirko Chytilem.

Obrovský rozvoj dialyzační léčby nastal v osmdesátých letech, u nás se stal všeobecně dostupným na konci totalitního režimu. Znamená naději na mnoho let života pro nemocné s akutním i chronickým selháním ledvin, kteří byli ještě před 40 lety vždy odsouzeni k smrti.

Umělá ledvina patří mezi nejznámější příklady umělého orgánu, zdaleka však není příkladem jediným. Podpora zhoršené či chybějící funkce mnoha orgánů je v medicíně konce 2. tisíciletí realitou. Nemocní trpící ventilační poruchou plic mají již více než dvacet let možnost umělé plicní ventilace, krátkodobě lze podporovat selhávající srdce kontrapulzační pumpou a vývoj skutečného umělého srdce pokračuje přes mnohé obtíže vpřed. Srdeční stimulátory přejímají funkci chybného generátoru srdečního rytmu. Ročně je jich jen u nás implantováno několik tisíc. Systém umělé výživy aplikované do žíly dovede nahradit chybějící střevo i na dobu několika let. Prvního českého pacienta jsem živil v domácích podmínkách výhradně nitrožilní infuzí již v roce 1987. Umělá výživa tak může nahradit, alespoň po dobu několika let, funkci tenkého střeva. Umělý kyčelní kloub či umělé koleno umožňuje chůzi mnoha nemocným, kteří by dříve byli odkázáni na invalidní vozík.

V širším slova smyslu jsou i zubní implantáty, zubní protézy, naslouchátko či brýle náhradou chybějící či zhoršené funkce. A konečně estetická chirurgie může nahradit mizející estetickou funkci.

Zapomněli jsme také na náhradu funkce endokrinních orgánů: ty se nahrazují většinou léky – chybějící funkce štítné žlázy hormony štítné žlázy, chybějící produkce růstového hormonu, která vede k trpaslictví, injekcemi tohoto hormonu, které trpaslictví zabrání. Zničení B-buněk Langerhansových ostrůvků slinivky je příčinou diabetes mellitus 1. typu, tedy cukrovky, která pak způsobuje úplnou závislost na přívodu inzulinu injekcemi podávanými podkožně. Od konce sedmdesátých let, rutinně pak od osmdesátých let se u některých nemocných používají i inzulinové pumpy, které vstřikují inzulin podkožně ve stálém přívodu trvale nastavitelnou rychlostí.

Náhrada funkce selhávajících orgánů je jistě často možná také transplantacemi těchto orgánů. Ty jsou běžnou metodou léčení zejména u nemocných se selháním ledvin, srdce a jater. Transplantuje se též rohovka a alespoň dočasně se u popálených pacientů používají kožní transplantáty. Při akutních nádorových onemocněních hematologických se s dosti značným úspěchem transplantuje i kostní dřeň.

Redakce Vesmíru připravila sérii článků, které se budou zabývat umělými orgány a umělými léčebními systémy. Předpokládáme, že seriál bude (poněkud nepravidelně) vycházet v příštích dvou letech, a že tedy na přelomu tisíciletí bude dokumentovat obrovský technologický pokrok, který již nyní milionům lidí na světě zachránil život, jiným ho významně prodloužil a dalším podstatně ulehčil či zpříjemnil. Příští technologický rozvoj na tomto poli bude téměř jistě důsledkem kombinace bádání v molekulární biologii a genetice na straně jedné a elektronice na straně druhé. Právě kombinace těchto vysoce technologických oborů by mohla vést k významnému pokroku při náhradách zraku, sluchu, či dokonce některých nervových funkcí. Ačkoliv tyto řádky mohou znít jako science fiction, první náznaky pomoci nemocným v těchto oblastech jsou již alespoň v experimentu na světle božím.