Antioksüdantne geel säilitab saarekeste funktsiooni pärast pankrease eemaldamist

Northwesterni ülikooli teadlased on välja töötanud uue antioksüdantse biomaterjali, mis võib tulevikus kroonilise pankreatiidi all kannatavate inimeste elu oluliselt lihtsamaks muuta.

Uuringu peamised järeldused

Artikkel „Faasi muutev tsitraadi makromolekul võitleb pankrease saarekeste oksüdatiivse kahjustuse vastu, võimaldab saarekeste siirdamist ja toimimist omentumis” avaldati 7. Juunil ajakirjas Science Advances. p>

Enne kui kirurgid eemaldavad raske valuliku kroonilise pankreatiidiga patsientidelt pankrease, eemaldavad nad esmalt insuliini tootva koe kobarad, mida nimetatakse Langerhansi saarekesteks, ja siirdavad need maksa veresoonte süsteemi. Siirdamise eesmärk on säilitada patsiendi võime kontrollida vere glükoosisisaldust ilma insuliinisüstideta.

Kahjuks hävitab see protsess 50–80% saarekestest ja kolmandik patsientidest haigestub pärast operatsiooni diabeeti. Kolm aastat pärast operatsiooni vajavad 70% patsientidest insuliinisüsti, millega kaasnevad mitmed kõrvaltoimed, nagu kaalutõus, hüpoglükeemia ja väsimus.

Uus lähenemine siirdamisele

Uues uuringus siirdasid teadlased Langerhansi saarekesed maksa asemel soolestikku katvasse suurde lamedasse rasvkoesse omentumi. Saarekestele soodsama mikrokeskkonna loomiseks kasutasid teadlased antioksüdantset ja põletikuvastast biomaterjali, mis muutub kehatemperatuuril kiiresti vedelast geeliks.

Loomkatsete tulemused

Hiirte ja primaatidega tehtud katsetes aitas geel edukalt ära hoida oksüdatiivset stressi ja põletikulisi reaktsioone, parandades oluliselt siirdatud saarekeste ellujäämist ja funktsionaalsust. See on esimene kord, kui siirdatud saarekeste funktsionaalsuse säilitamiseks kasutatakse sünteetilist antioksüdantset geeli.

"Kuigi saarekeste siirdamine on viimastel aastatel paranenud, on pikaajalised tulemused endiselt ebarahuldavad," ütles uuringut juhtinud Guillermo A. Ameer. "Meie uus sünteetiline materjal loob saarekeste funktsiooni toetava mikrokeskkonna. Loomkatsetes oli see väga tõhus normaalse veresuhkru taseme taastamisel."

Uue biomaterjali eelised

"Selle uue lähenemisviisiga loodame, et patsiendid ei ole enam sunnitud valima kroonilise pankreatiidi valu ja diabeedi tüsistuste vahel," lisas Jacqueline Burke, uuringu esimene autor.

Roll ja väljavaated

Kõhunäärmeta patsientidel võivad kõrvaltoimed, nagu veresuhkru taseme reguleerimine, olla eluaegne probleem. Langerhansi saarekesed aitavad organismil säilitada kontrolli veresuhkru taseme üle. Ilma toimivate saarekesteta peavad inimesed sageli oma veresuhkrut jälgima ja insuliini süstima.

"Funktsionaalsete saarekesteta elamine paneb patsientidele tohutu koormuse, " ütles Burke. "Nad peavad õppima süsivesikuid lugema, õigel ajal insuliini doseerima ja pidevalt glükoosi taset jälgima. See võtab palju nende aega ja vaimset energiat."

Probleemid praeguse meetodiga

Kuid kahjuks viib praegune saarestikuhoolduse standard sageli halbade tulemusteni. Pärast kõhunäärme eemaldamise operatsiooni isoleerivad kirurgid saarekesed ja siirdavad need portaalveeni infusiooni teel maksa. Sellel protseduuril on mitmeid tavalisi tüsistusi. Vereringega otseses kontaktis olevad saarekesed läbivad põletikulise reaktsiooni, enam kui pooled saarekesed surevad ja siirdatud saarekesed võivad tekitada maksas ohtlikke verehüübeid. Nendel põhjustel otsisid arstid ja teadlased alternatiivset siirdamiskohta.

Uus lähenemisviis tsitraadilahuse kasutamisel

Laarade kaitsmiseks ja tulemuste parandamiseks pöördus Ameer oma laboris välja töötatud antioksüdantsete omadustega tsitraadi biomaterjalide platvormi poole. Rakukultuurides püsisid tsitraatgeelis säilitatud hiire- ja inimese saarekesed elujõulisena palju kauem kui teistes lahustes olevad saarekesed. Glükoosiga kokkupuutel eritasid saarekesed insuliini, näidates normaalset funktsionaalsust.

Integreerimine kangastesse

Kolme kuu pärast oli keha 80–90% bioühilduvast geelist tagasi imendunud ja selleks hetkeks polnud seda enam vaja. "Üllatav oli see, et saarekesed taastasid veresooni," ütles Ameer. "Keha on loonud uute veresoonte võrgustiku, mis ühendab saarekesi kehaga. See on oluline läbimurre, sest veresooned hoiavad saarekesed elus ja terved."

Ameer kavatseb hüdrogeeli katsetada loommudelitel pikema aja jooksul. Ta märkis ka, et uut hüdrogeeli saab kasutada mitmesugustes rakuasendusravis, sealhulgas tüvirakkudes diabeedi raviks.