Leczenie cukrzycy przeszczepem wysp trzustkowych coraz bardziej skuteczne

Leczenie cukrzycy typu 1 z zastosowaniem przeszczepianych komórek wysp trzustkowych znane jest już od dawna. W praktyce niestety nie sprawdza się, częściowo dlatego, że przeszczepione komórki wyspowe umierają, jeśli nie otrzymają wystarczającej ilości tlenu.

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Beta-O2 Technologies opracowali implant zawierający kapsułkowane komórki wysp trzustkowych. Urządzenie ma również własny zapas tlenu, który jest uzupełniany co 24 godziny.

W ten sposób zespołowi przez wiele miesięcy z powodzeniem udało się leczyć szczury z cukrzycą, bez potrzeby immunosupresji, i przy minimalnej utracie komórek. Testy in vivo wykazały, że prawie 90% przeszczepionych komórek wyspowych pozostało żywe po kilku miesiącach, a większość szczurów utrzymywała normalny poziom glukozy we krwi podczas badania.

Przeszczepy wysp trzustkowych 

„Przeszczep wysepek może wyleczyć cukrzycę typu 1, ale wymaga immunosupresji”– wyjaśniają autorzy badania. Kapsułkowanie komórek wysp trzustkowych może w sposób definitywny wyeliminować potrzebę immunosupresji, ale ogranicza dostęp tlenu do wysepek, co jest kolejnym problemem do rozwiązania.

Podejmowano już wiele różnych prób zwiększenia dopływu tlenu, obejmujące zmniejszenie odległości dyfuzji, zwiększenie przepuszczalności tlenu przez materiał kapsułkujący czy indukcję neowaskularyzacji. Żadna z tych metod jednak nie dała wyczekiwanego rezultatu.

W zdrowej tkance trzustkowej, która jest natleniana przez naczynia włosowate, wszystkie komórki wyspowe otrzymują bogatą w tlen krew, przy ciśnieniu cząstkowym wynoszącym około 100 mmHg. Wcześniej przeprowadzone badania wykazały, że zewnętrzna powierzchnia wysepek musi być poddana działaniu tlenu o wartości co najmniej 50 mm Hg, aby pozostały żywe i prawidłowo funkcjonowały.

Przeszczepiane wysepki trzustkowe, zarówno kapsułkowane, jak i niekapsułkowane, nie są obsługiwane przez rodzimą sieć naczyń włosowatych. „Kapsułkowanie wysepek w celu ich ochrony przed układem odpornościowym gospodarza pogłębia dodatkowo ten problem i jeszcze bardziej upośledza ich żywotność i funkcjonowanie „ – napisali autorzy. Rozkład martwych komórek trzustkowych może jeszcze w dodatku pobudzić odpowiedź immunologiczną.

Naukowcy z MIT i Beta-O2 Technologies opracowali urządzenie, które zawiera kapsułkowane wysepki trzustkowe w płytce o grubości około 600 μm, składającej się z alginianu – polisacharydu wytwarzanego przez algi. Płytka na zewnętrznej powierzchni pokryta jest membraną, która chroni komórki przed układem odpornościowym biorcy i jednocześnie umożliwia dyfuzję insuliny, składników odżywczych oraz tlenu. Od wewnętrznej strony płytki znajduje się komora o grubości około 5 mm, która dostarcza powietrze. Tlen z powietrza przepływa do wysepek osadzonych w płytce z alginianu przez półprzepuszczalną membranę.

W testach in vivo implanty wszczepione zostały 137 szczurom z cukrzycą, po czym monitorowano ich poziom glukozy. Pomimo że jedno zwierzę stało się hiperglikemiczne, wszystkie pozostałe zwierzęta utrzymały normalny poziom glikemii aż do czasu eksplantacji urządzenia od 78 do 228 dni po wszczepieniu. Zgodnie z oczekiwaniami, po usunięciu implantów wszystkie zwierzęta miały hiperglikemię.

Co ważne, większość (90%) wszczepionych wysepek przeżyła. We wcześniejszych próbach zarówno u myszy, jak i u ludzi, jedynie część dawki wysepek przetrwała implantację i przeszczepianie. Beta-O2 Technologies opracowuje teraz nową wersję urządzenia, w którym komora tlenowa wszczepiana jest pod skórą, oddzielona od wysepek i uzupełniana w powietrze tylko raz w tygodniu.


Źrd inf.

nature.com/articles/s41598-018-23862-w?_ga=2.5058483.1222140237.1524816020-629267087.1524816020


Więcej o nowatorskim podejściu do leczenia cukrzycy: Leczenie cukrzycy za pomocą plastra terapeutycznego

Daj znać, jeśli spodobał Ci się artykuł oraz napisz komentarz, aby czytelnicy mogli poznać Twoją opinię.