Bez dialýzy nebo transplantace ledvin má nevratné selhání ledvin jen pochmurné rozuzlení, totiž smrt v důsledku otravy organismu odpadními látkami, které se nemocnému postupně nahromadily v krvi. V ne zcela dávné minulosti mohli lékaři nemocnému v jeho bolestném čekání na smrt alespoň částečně ulevovat jen od některých průvodních příznaků uremie, případně ho – v dobré víře! – ještě víc oslabovat po staletí oblíbeným pouštěním krve.
Průlomový nápad očisty krve od toxinů přišel až v polovině 19. století a nepřišel s ním lékař, ale chemik – Skot Thomas Graham. V roce 1854 objevil zákony difuze plynů a kapalin a rozdělil částice na koloidy a krystaloidy. Při studiu zákonitostí difuze předpověděl jejich využití v lékařství tak, že pomocí močového měchýře z hovězího dobytku pozoroval propustnost jeho stěny. Světu vědy objevil i skutečnost, že kovy pohlcují a zhušťují plyny a udržují je i ve vakuu. Nadšení pro výzkum ho ale neuchránilo od omylů, například vodík zařadil mezi kovy. Na výsledky Thomase Grahama, tedy ty v oblasti difuze, navázal německý fyziolog Adolf Fick, který používal různé typy membrán.
Překvapivé je, že žádnou novinkou konce 20. století není myšlenka peritoneální dialýzy. S metodou očištění krve ne přes umělou membránu, ale pacientovu vlastní pobřišnici, přišel už v 18. století Angličan Hales. Problém ale měl, když při laváži vypustil velký objem ascitické tekutiny, výrazně to zhoršilo pacientův stav. Hales to vyřešil originálně: prostě část vypuštěné tekutiny nahradil červeným vínem ředěným vodou v poměru 2 : 1. Jeho peritoneální dialýza se prováděla vypouštěním i napouštěním roztoku pomocí duté jehly a po celou dobu léčby musel nemocný vydržet nehnutě ležet. Léčeni touto metodou s „vinným střikem“ byli jen nemocní s akutním selháním ledvin, tedy ti, u kterých se předpokládalo, že by se po několika dialýzách mohla funkce ledvin obnovit.
První dialyzační přístroj ale měl být sestrojen až v letech před začátkem první světové války. Zkonstruovali ho američtí fyziologové z Filadelfie a jejich dialyzátor sestával z celoidinových kapilár, které obsahovaly pastovou směs celoidinu, éteru a etylalkoholu. Tento výkon (a také přístroj) vědci vzletně nazvali „vividifuze“. Přístroj je to z dnešního hlediska nepoužitelný, i sami autoři ho opatrně vyzkoušeli raději na psu než na člověku, i tak to ale byl přinejmenším dědeček dnešních moderních dialyzačních přístrojů. Jedním z problémů, které při pokusech na zvířatech Američané úspěšně vyřešili, byl i způsob, jak při vividifuzi zabránit srážení krve. Použili k tomu antikoagulant získaný z pijavic, hirudin. Tento antikoagulant bylo poměrně obtížné připravit, ale hlavně byl nevhodný pro použití u lidí. Heparin, tedy antikoagulant s přirozeným výskytem u savců (na rozdíl od hirudinu, pijavice opravdu nejsou naši blízcí příbuzní), byl sice objeven v roce 1919, ale téměř dalších dvacet let trval vývoj metody pro přípravu velkého, respektive dostatečného množství purifikovaného heparinového roztoku.
V létě roku 1924 provedl další experimentátor s umělou ledvinou, německý lékař Georg Haas, první dialýzu u člověka. První pacient, u kterého se tímto způsobem pokusil nahradit selhanou funkci ledvin, podstoupil dialýzu jen na 15 minut. Do roku 1928 Haas léčil dalších šest pacientů, ale žádný z nich nepřežil. Skutečný průlom měl nastat až patnáct let po poslední Haasově dialýze.
Když vidím potřebu, snažím se pomoci
V roce 1938 byl holandský lékař Willem Kolff svědkem utrpení jednoho ze svých pacientů. Byl jím dvaadvacetiletý muž, který pomalu a trýznivě umíral na chronické selhání ledvin. Kolffovi bylo v té době jen sedmadvacet, jako lékař teprve začínal a smrt chlapce ho hluboce zasáhla. Ještě po letech vzpomínal, že zármutek, a hlavně vztek z vlastní bezmocností ho tehdy přiměly k výzkumu náhrady funkce ledvin, a měl to štěstí, že jeho nadřízení ho podpořili. Sehnal si tedy dvacet metrů umělých celofánových střívek, do kterých se presovaly párky před uzením, a začal experimentovat. Mezitím ale nacistické Německo přepadlo Holandsko, a tak se mladý lékař pustil ještě do další akce – zorganizoval první krevní banku v Evropě. Po obsazení Holandska nacisty Kolff přešel z Groningenu, z velké fakultní nemocnice, do mnohem skromněji vybavené provinční nemocnice v Kampenu, což ho ale nemohlo zastavit. Kromě vlastní práce na klinice a výzkumu se během války zapojil i do pro něj osobně ještě mnohem riskantnějšího podniku – velmi aktivně se podílel na podzemním odboji proti německé okupaci.
Ještě za okupace stačil vytvořit polopropustnou membránu z levného celofánu, materiálu používaného při výrobě párků, a k výrobě prototypu dialyzátoru použil i části sestřeleného německého letadla a materiály z místní továrny v nacisty okupovaném Holandsku. On sám s patřičnou dávkou humoru tvrdil, že svůj první prototyp dialyzátoru dotáhl do stadia použitelnosti pomocí plechovek od pomerančového džusu, autodílů a střívek na výrobu uzenin.
Jeho prvním pacientem se koncem roku 1942 stal starší muž s pokročilou uremií. Měl ale velmi chatrné cévy, a tak si Kolff nedovolil napojit ho přímo, ale odebíral mu krev, tu nechal pročistit, a pak mu ji vracel do těla. Jednotlivé dávky krve sice úspěšně vyčistil, ale k záchraně pacienta to nestačilo. Nadějněji vypadal druhý případ, což byla devětadvacetiletá dívka. Tu už na dialyzátor napojoval napřímo. Dívka se po dialýzách sice pokaždé probrala z kómatu, ale ani ji se nepodařilo zachránit. „Od 17. března 1943 do července 1944 jsme umělou ledvinou ošetřili patnáct pacientů. Čtrnáct zemřelo a patnáctý by nejspíš přežil i bez umělé ledviny… Nepochybuji ale, že jednou přijde pacient, o němž budu moci prohlásit – je vyléčený a bez umělé ledviny by určitě nežil!“ – Kolff se prostě nedal odradit a takový pacient jednoho dne skutečně přišel. Začátkem roku 1945, už po osvobození, mu z vězení přivezli sedmašedesátiletou ženu odsouzenou za kolaboraci s nacisty. Měla selhání ledvin, byla v kómatu, ale Kolffovi se ji podařilo pomocí dialýzy zachránit. Žila ještě dalších šest let, díky Kolffově přímluvě se dostala na svobodu a její smrt nesouvisela s onemocněním ledvin. Byla prvním člověkem na světě, kterému umělá ledvina zachránila život.
Začátkem padesátých let se Willem Kolff přesunul do USA, nejprve na univerzitu v Clevelandu a pak do Salt Lake City v Utahu. Nejprve dále zdokonaloval svůj dialyzátor, pak neméně úspěšně prolomil ledy ve vývoji umělého srdce a byl i autorem prvního umělého oka. Jednomu z lékařů na otázku po původu svých myšlenek a nápadů kdysi odpověděl: „Když vidím potřebu, snažím se pomoci. Uvědomí-li si člověk problém a možnosti řešení, potřebuje už jen inspiraci, tvořivé myšlenky. Pak má šanci najít přístup, na který druzí nepřišli…“
Od „smrtícího nástroje“ k samozřejmé součásti nefrologie
S rozvojem dialyzační technologie vzniklo v letech 1947 až 1970 přibližně 70 různých modelů umělých ledvin. Roku 1950 použil švédský lékař Nils Alwall k hemodialýze vertikálně postavený buben, na němž byla navinuta hadice z celofánu. Jeho dialyzátor byl funkční, a využití tak našel v řadě evropských států.
Ještě v roce 1955 byla „umělá ledvina“ senzací, nicméně až do začátku 60. let se jí běžně říkalo „smrtící nástroj“. Zdá se, že u laické veřejností (včetně pacientů!) její existence vyvolávala strach, a to navzdory tomu, že v tomto období už měla v léčebné praxi prokazatelné úspěchy. Popravdě – okonalá tehdy opravdu nebyla, i proto jí byl status regulérní terapie přiznán až v roce 1971. Na počátku hemodialyzačního programu pro chroniky v 60. letech 20. století byl jako úspěch hodnocen fakt, že pacient nezemřel. Kauzálním řešením se stala až transplantace ledvin.
V roce 1977 otevřelo náhodné umístění hemofiltru do femorální tepny namísto femorální žíly cestu k nepřetržité arteriovenózní hemofiltraci. V 80. letech lékaři začali používat membránu AN 69, která v těle spouští kininový systém (jde o klíčový metabolický systém, který reguluje krevní tlak, zánět, bolest a rovnováhu tekutin), což vedlo k úpravám dialyzační technologie ve prospěch zlepšení biokompatibility. V 80. a 90. letech došlo k vývoji standardizovaných dialyzačních roztoků. V současné době se dialyzátory dále vyvíjejí a zahrnují umělou inteligenci, nanotechnologie, pokročilé konstrukce katétrů a další prvky.
Dialyzátor na principu Nilse Alwalla byl použit v roce 1955 na II. interní klinice 1. lékařské fakulty v Praze. U nás vůbec poprvé podstoupila hemodialýzu osmnáctiletá pacientka, a Praha se tak po Vídni, Hamburku, Curychu a švédském Lundu stala pátým městem v Evropě, v němž lékaři úspěšně zavedli dialyzační léčbu. 9. prosince 1955 byla z venkovské nemocnice na „Karlák“ přivezena právě plnoletá pacientka, která požila několikanásobně smrtelnou dávku sublimátu a byla indikována k první hemodialýze. Pro léčbu umělou ledvinou byl ustanoven tým ve složení lékař Mirko Chytil – vedoucí týmu – a medik Severin Daum pro technické zajištění umělé ledviny. Tomu pomáhal další medik Antonín Hornych. 10. prosince 1955 byla zahájena první dialýza – a byla úspěšná. Pacientka se po třech dialýzách uzdravila a ještě po padesáti letech, v prosinci roku 2005, se zúčastnila tiskové konference ve Všeobecné fakultní nemocnici v Praze uspořádané k padesátému výročí „umělé ledviny“ v naší republice. Počty pacientů léčených dialýzou ale byly velmi limitovány vzhledem k jedinému přístroji, proto jí byli léčeni jen pacienti s akutním selháním ledvin. Až v roce 1965 byla zahájena dialyzační léčba nemocných s chronickým selháním ledvin. Postupem doby se dialýza u nás stala samozřejmou součástí medicínských postupů, tak jak je tomu v současnosti.
Vývoj dialýzy v průběhu staletí odráží pozoruhodný pokrok v lékařských znalostech, který byl poháněn jak vědeckou zvědavostí, tak odhodláním pečovat o pacienty. Od prvních primitivních metod pouštění žilou přes revoluční práce Willema Kolffa a dalších nadšenců po nové metody se dialýza proměnila v léčbu, která denně zachraňuje statisíce lidských životů. Léčbou umělou ledvinou se podařilo životně důležitý orgán nahradit přístrojem. Tím se pacientům s akutními potížemi umožnil návrat do často až zcela běžného života a chronickým pacientům se díky hemodialýze život mnohdy významně prodloužil. Právě teď se pomocí hemodialýzy léčí téměř dva miliony lidí na celém světě.
Jana Jílková
Foto: Northwest Kidney Centers Dialysis Museum Seattle
