Es un dispositivo médico que realiza la función de un riñón faltante o dañado.
Su función es filtrar la sangre para eliminar los productos de desecho y devolviéndola purificada al cuerpo.
La tecnología detrás de los órganos artificiales está mejorando constantemente y se está perfeccionando.
A partir del año 2009, un riñón artificial implantable aún no se había desarrollado, pero los investigadores han venido creando riñones artificiales portátiles, el cual ha sido un paso importante en el camino de la ciencia para el mejoramiento de la calidad de vida de las personas.
Los riñones artificiales se utilizan cuando los riñones están luchando para funcionar de una manera adecuada, pero que por el daño que presentan alcanzan un estado de falla aguda.
La forma más conocida y de uso frecuente es la máquina de hemodiálisis, una pieza de equipo médico que puede ser enganchada a un paciente para limpiar su sangre.
Los pacientes con insuficiencia renal aguda pueden requerir hemodiálisis diaria, donde para el tratamiento es necesario ir a una clínica que ofrezca un procedimiento que puede ser por largo tiempo y costoso, además de lo frustrante para las personas que están tratando de llevar vidas relativamente normales.
Como una alternativa a la hemodiálisis convencional, los médicos han desarrollado riñones artificiales portátiles que pueden utilizarse como medidas temporales de hasta tres días.
Estos dispositivos utilizan energía de batería para funcionar, y pueden aumentar la sensación de libertad para el paciente, lo que permite evitar los tratamientos de diálisis convencionales.
Los pacientes a menudo se encuentran atados a estas máquinas durante dos o tres veces por semana por varias horas, pero un pequeño estudio en la Universidad de Washington podría cambiar todo esto.
La FDA ha concedido la aprobación preliminar para los médicos poner a prueba un riñón artificial portátil que puede manejar la diálisis mientras el paciente sigue con su vida normal.
El riñón artificial no es un dispositivo pequeño, pero es técnicamente portátil de aproximadamente unos diez kilos.
La mayoría de los componentes están ubicados en un cinturón alrededor de la cintura, pero también hay algunos tirantes que ayudan a mantenerlo arriba.
Las bombas y sistemas de filtración son capaces de filtrar la sangre tan eficientemente como una máquina de diálisis que pesa muchísimo más.
Al igual que un riñón real, este equipo (WAK) filtra la sangre para eliminar los subproductos de desecho metabólico humano.
En los pacientes con insuficiencia renal en etapa tardía, estos metabolitos tóxicos pueden acumularse en niveles altamente peligrosos en pocos días requiriendo hospitalización.
Este es uno de los tres proyectos seleccionados por la FDA para proceder a los ensayos clínicos, como parte de un programa camino a la innovación, una iniciativa que comenzó a partir del año 2012 para lograr productos sanitarios innovadores a estos pacientes que tanto lo necesitan.
Tipos de riñones artificiales portátiles e implantables (AWAK, WAK, e IAK)
La enfermedad renal conlleva una gran carga para los pacientes individuales y para el sistema médico en su conjunto.
La enfermedad renal en etapa terminal (ESKD, por sus siglas en inglés) se asocia con una alta mortalidad y una calidad de vida disminuida por muchas razones, incluidos los síntomas residuales, la carga de la píldora, las restricciones dietéticas y la disminución de la fertilidad.
El trasplante de riñón tiene beneficios, pero es un recurso limitado, y la mayoría de los pacientes con ESKD están en hemodiálisis intermitente (HD) o diálisis peritoneal (PD).
Las terapias en el hogar pueden mejorar muchos de los resultados informados por los pacientes, pero tienen sus propios inconvenientes únicos, como la carga de la atención para el paciente y / o el cuidador, el almacenamiento de equipos y suministros, y los costos de servicios públicos y de purificación de agua.
La enfermedad renal también se está agravando con el sistema médico y le cuesta a Medicare más de $ 34 mil millones en 2011.
En una reciente Perspectiva publicada en AJKD, Salani et al discuten tres nuevas modalidades en desarrollo y ensayos clínicos o preclínicos.
Estas modalidades innovadoras, el riñón artificial portátil (AWAK), el riñón artificial portátil (WAK) y el riñón artificial implantable (IAK), tienen como objetivo reducir la carga de los pacientes, sus familias y el sistema de atención médica.
Actualmente, HD y PD están atados por una gran maquinaria, un importante consumo de energía y un gran requerimiento de agua.
Estas características sirven como barreras para el desarrollo de dispositivos portátiles e implantables.
El AWAK y el WAK pueden sonar como terapias muy similares, y ambos usan procesos de regeneración del dializado (para simplificar en exceso, usan columnas de ureasa, agua, e intercambio de cationes y aniones para convertir el dializado usado en dializado nuevo).
Sin embargo, las tecnologías AWAK se basan en la DP, y utilizan intercambios frecuentes de 500 cc (8 veces por hora), que posteriormente se bombean a través de un módulo de almacenamiento tipo bolso para la eliminación de toxinas y la regeneración del dializado antes de regresar a la cavidad peritoneal.
El ultrafiltrado (UF) se drena en una bolsa y se puede desechar cuando se reemplaza el cartucho, lo que se requiere cada 7 horas.
Los beneficios del AWAK incluyen un mayor flujo acumulado dentro y fuera del peritoneo, lo que resulta en un mejor aclaramiento en comparación con la PD convencional (aunque, lo que es más importante, resulta en un aclaramiento de creatinina de aproximadamente 30 cc / minuto, no un FG normal).
Los volúmenes de permanencia más pequeños pueden reducir el dolor, las hernias y el costo y la carga de los grandes volúmenes de dializado.
Un estudio de 20 pacientes varones demostró la seguridad y la eficacia de AWAK, aunque se deben evaluar los riesgos a lo largo del tiempo, incluida la peritonitis por dializado regenerado, la hiperglucemia, la falla de la membrana y la esclerosis peritoneal encapsulante (EPS).
En contraste con el AWAK, el WAK es un dispositivo a base de sangre que se conecta a un catéter de doble luz (ya que el uso de una fístula supondría una amenaza de desalojo de la aguja).
Para hacer frente a los problemas de electricidad y agua, una batería de 9 voltios y varias baterías AA suministran energía a la bomba.
Solo se necesitan 400 cc de agua estéril, solución de cebado de NaCl al 0,45% y heparina a través de una bomba de jeringa.
El flujo de sangre y dializado pulsátil y alternante permite tasas de flujo sanguíneo bajas (~ 100 cc / minuto) con un aclaramiento adecuado. Similar a AWAK, el dializado se regenera y la UF se recolecta en una bolsa de desechos.
Los ensayos preclínicos y clínicos de WAK mostraron un CrCl de aproximadamente 20 cc / minuto, con un manejo adecuado de los electrolitos y la acidosis. Las posibles complicaciones incluyen las típicas de la cateterización venosa central, especialmente la infección.
La IAK es una tecnología novedosa que actualmente se encuentra en la fase preclínica y pretende incorporar la nanotecnología de silicio con células epiteliales de túbulos renales cultivadas para imitar un riñón nativo.
El flujo arterial del paciente proporciona la bomba y no se necesita dializado debido a un BioCartridge que, después de la filtración por un Hemo Cartridge, devuelve sal, agua y glucosa a la sangre.
El resultado es la producción de un concentrado lleno de toxinas, similar a la orina, para la excreción. Una ingeniería cuidadosa protege la sangre de las fuerzas de corte y el estancamiento.
Los polímeros biocompatibles recubren las membranas de silicio, lo que permite la implantación sin anticoagulantes en animales hasta por un mes hasta el momento.
Las ventajas de la IAK incluyen la filtración continua por una membrana porosa que recuerda al glomérulo, con un andamio de silicona entre las células del túbulo y el sistema inmunológico del paciente, evitando la necesidad de medicamentos inmunosupresores.
La producción de residuos líquidos similares a la orina (aproximadamente 2-4 litros por día) proporciona un control del volumen y la ingesta oral del paciente se puede ajustar en consecuencia.
El uso de células tubulares humanas puede permitir el uso de riñones de cadáveres que no se han considerado adecuados para el trasplante y el uso de tecnología de riñón derivada de células madre.
Sin embargo, de manera importante y similar a la del AWAK y el WAK, el CrCl esperado sería de aproximadamente 30 cc / minuto, lo que tiene implicaciones para el tratamiento ya existente de las complicaciones de la enfermedad renal crónica (ERC) relacionadas con la anemia, la enfermedad mineral ósea y los electrolitos.
El desarrollo de AWAK, WAK e IAK proporciona entusiasmo y esperanza para mejorar la calidad de vida, los resultados clínicos (a través de una terapia esencialmente continua) y los costos asociados con la ESKD.
Sin embargo, a pesar de los avances significativos en estas tecnologías, aún existen barreras. Los dispositivos deben ser seguros y efectivos mientras continúan los ensayos clínicos y preclínicos.
Los pacientes y los proveedores de atención médica deben comprender las limitaciones e implicaciones de estos dispositivos.
Por ejemplo, la necesidad de reemplazar el cartucho varias veces al día, las implicaciones del dializado regenerado, el potencial de la membrana o el dispositivo que no funcionan (incluida la necesidad de una o más cirugías en el caso de la IAK).
Así como también la posible necesidad de un manejo médico continuo de las complicaciones de la ERC, dado el CrCl previsto de 20-30cc / minuto con estos dispositivos.
Ha habido un gran interés en saber cuándo estas tecnologías pueden estar disponibles para uso clínico.
Sin embargo, los desafíos técnicos, regulatorios y financieros (incluida la cobertura futura, como en los Centros de Servicios de Medicare y Medicaid) hacen que sea difícil predecir con precisión la fecha límite de disponibilidad clínica.
El objetivo de iniciativas como Kidney Health Initiative y KidneyX es cultivar asociaciones entre la Sociedad Americana de Nefrología (ASN), la FDA, el Departamento de Salud y Servicios Humanos.
También investigadores, innovadores e inversores para aumentar la colaboración y la financiación y para reducir otras barreras a la innovación en nefrología, con el fin de Mejorar la atención a pacientes con enfermedad renal.
Teniendo en cuenta lo lejos que se ha llegado, con la primera hemodiálisis para la ERC ocurrida en forma relativamente reciente en la década de 1960, la emoción por las formas innovadoras de revolucionar la atención para pacientes con enfermedad renal sigue siendo fuerte.
