În acest an, se așteaptă ca Administrația SUA pentru alimente și medicamente să aprobe transplanturile de insule ca tratament pentru persoanele cu diabet zaharat de tip 1. Transplanturile, care livrează celule producătoare de insulină pentru a le înlocui pe cele pierdute de boală, au fost clasificate ca experimentale în Statele Unite de când au fost efectuate pentru prima dată în urmă cu mai bine de 20 de ani.

transplanturile de insule au o mare promisiune pentru tratarea diabetului de tip 1, în special pentru ceea ce este cunoscut în mod colocvial ca „diabet fragil”, în care pacienții au o mulțime de dificultăți în gestionarea în siguranță a zahărului din sânge cu injecții cu insulină, a declarat Radiologul intervențional Stanford Avnesh Thakor, MD, PhD, care efectuează cercetări privind biologia și transplantul de insule. aproape 1,6 milioane de americani au diabet de tip 1 și peste 70.000 sunt probabil candidați buni pentru transplantul de insule.

dar transplanturile de insule vin cu un set unic de provocări tehnice, inclusiv asigurarea faptului că celulele obțin suficient oxigen pentru a rămâne în viață după transplant. Echipa lui Thakor a abordat recent această problemă într-o lucrare publicată în Advanced Functional Materials.

diabetul de tip 1 interferează cu capacitatea organismului de a regla glicemia. La începutul bolii, sistemul imunitar atacă celulele beta producătoare de insulină din grupurile de celule pancreatice numite insule; acest lucru oprește celulele beta să producă insulina hormonală care reglează zahărul.

transplantarea insulelor sănătoase de la un donator decedat oferă pacienților posibilitatea de a experimenta ceva destul de aproape de un remediu pentru diabet, deși trebuie să ia medicamente care suprimă imunitatea pentru a menține noile insule în siguranță.

cu toate acestea, transplanturile de insule se confruntă cu complexități pe care alte transplanturi de organe nu le fac.

„când transplantați insule, nu este ca și cum ați transplanta un organ solid, cum ar fi o inimă sau un rinichi”, mi-a spus Thakor. În timpul unui transplant de organe solide, vasele de sânge ale organului sunt conectate chirurgical la sistemul circulator al pacientului. Imediat, țesutul transplantat primește un flux sanguin bun și mult oxigen.

cu un transplant de insulă, este diferit. La o persoană sănătoasă, celulele producătoare de hormoni care reglează glicemia sunt împrăștiate în mici aglomerări sau „insule” (de unde și numele lor) în întregul pancreas. Transplantul implică izolarea doar a insulelor din pancreasul unui donator decedat și injectarea lor în ficatul destinatarului. (Insulele transplantate nu sunt injectate în pancreas, deoarece pancreasul este un organ fragil, fragil, care produce, de asemenea, enzime digestive. Dacă deranjați pancreasul, acesta tinde să înceapă să digere lucruri. Nu e bine.)

insulele transplantate înființat magazin în ficat, cu noi vase de sânge în creștere treptat în jurul lor.

„când le injectăm, ne rugăm și sperăm că vor primi o nouă sursă de sânge la timp pentru a-i menține în viață și aceasta este o problemă”, a spus Thakor. Aproximativ 60% din insulele transplantate mor în primele două săptămâni după transplant, deoarece nu au stabilit încă un aport de sânge și, prin urmare, nu primesc suficient oxigen.echipa lui Thakor a conceput un bioscaffold care oferă insulelor un aport sigur și constant de oxigen până când vor crește noi vase de sânge. Schela este un fel de salată de jeleu de înaltă tehnologie: chestii squishy cu alte lucruri încorporate în ea. Partea asemănătoare jeleului este făcută din colagen, ceea ce este avantajos deoarece nu va declanșa un răspuns imun.

schela are pori suficient de mari pentru ca Insulele să se cuibărească, precum și micropori mai mici care pot ghida regenerarea vaselor de sânge. Și, în cea mai importantă inovație a echipei, cercetătorii au încorporat un material generator de oxigen numit peroxid de calciu în schelă. După transplant, peroxidul de calciu se descompune treptat, oferind celulelor un aport constant de oxigen timp de aproximativ două săptămâni.

cercetătorii și-au testat bioscaffoldul la șoareci diabetici, implantând schele care conțin insule într-un tampon de grăsime al fiecărui animal. Comparativ cu animalele care au primit injecții tradiționale de insule sau animale care au primit insule în bioscaffolds care nu aveau peroxid de calciu, animalele care au primit implanturi de insule în bioscaffolds generatoare de oxigen au avut cel mai bun control al glicemiei la două, trei și patru săptămâni după transplant.

echipa lui Thakor speră să se extindă și mai mult asupra a ceea ce poate face bioscaffold. De exemplu, ei explorează, de asemenea, posibilitatea de a încorpora celule stem în schelă pentru a încuraja creșterea de noi vase de sânge către insule. O altă posibilitate este încorporarea nanoparticulelor care ar putea elibera aminoacizi și alți nutrienți pentru insulele transplantate.”ne concentrăm pe cum să ajutăm numărul maxim de insule să supraviețuiască procedurii de transplant”, a spus Thakor. „Vrem să optimizăm micromediul pentru aceste celule pentru a facilita încorporarea, supraviețuirea și funcția lor la pacient.”

imagine de Minerva Studio