Antioksidanta gēls saglabā saliņu darbību pēc aizkuņģa dziedzera noņemšanas

Pētnieki no Ziemeļrietumu universitātes ir izstrādājuši jaunu antioksidantu biomateriālu, kas nākotnē varētu ievērojami atvieglot dzīvi cilvēkiem, kuri cieš no hroniska pankreatīta.

Pētījuma galvenie secinājumi

Raksts “Fāzes mainīgā citrāta makromolekula cīnās ar oksidatīviem aizkuņģa dziedzera saliņu bojājumiem, nodrošina saliņu transplantāciju un funkcionēšanu omentumā” tika publicēts 7. Jūnijā žurnālā Science Advances. p>

Pirms ķirurgi izņem aizkuņģa dziedzeri pacientiem ar smagu, sāpīgu hronisku pankreatītu, viņi vispirms izņem insulīnu ražojošo audu kopas, ko sauc par Langerhans saliņām, un transplantē tās aknu asinsvadu sistēmā. Transplantācijas mērķis ir saglabāt pacienta spēju kontrolēt glikozes līmeni asinīs bez insulīna injekcijām.

Diemžēl šis process iznīcina 50–80% saliņu, un trešā daļa pacientu pēc operācijas saslimst ar cukura diabētu. Trīs gadus pēc operācijas 70% pacientu ir nepieciešamas insulīna injekcijas, ko pavada vairākas blakusparādības, piemēram, svara pieaugums, hipoglikēmija un nogurums.

Jauna pieeja transplantācijai

Jaunā pētījumā zinātnieki pārstādīja Langerhansas saliņas omentumā — lielā, plakanā taukaudā, kas nosedz zarnas, nevis aknas. Lai saliņām radītu labvēlīgāku mikrovidi, pētnieki izmantoja antioksidantu un pretiekaisuma biomateriālu, kas ķermeņa temperatūrā ātri pārvēršas no šķidruma par želeju.

Eksperimentu ar dzīvniekiem rezultāti

Eksperimentos ar pelēm un primātiem gēls veiksmīgi novērsa oksidatīvo stresu un iekaisuma reakcijas, ievērojami uzlabojot transplantēto saliņu izdzīvošanu un funkcionalitāti. Šī ir pirmā reize, kad tiek izmantots sintētisks antioksidantu gēls, lai saglabātu transplantēto saliņu funkcionalitāti.

"Lai gan saliņu transplantācija pēdējos gados ir uzlabojusies, ilgtermiņa rezultāti joprojām ir neapmierinoši," sacīja Giljermo A. Amērs, kurš vadīja pētījumu. "Mūsu jaunais sintētiskais materiāls rada labvēlīgu mikrovidi saliņu funkcijai. Pārbaudot ar dzīvniekiem, tas bija ļoti efektīvs, lai atjaunotu normālu cukura līmeni asinīs."

Jaunā biomateriāla priekšrocības

"Izmantojot šo jauno pieeju, mēs ceram, ka pacienti vairs nebūs spiesti izvēlēties starp sāpēm hroniska pankreatīta gadījumā un diabēta komplikācijām," piebilda Žaklīna Bērka, pētījuma pirmā autore.

Loma un izredzes

Pacientiem, kas dzīvo bez aizkuņģa dziedzera, blakusparādības, piemēram, cukura līmeņa regulēšana asinīs, var būt problēma visu mūžu. Langerhansas saliņas palīdz organismam kontrolēt cukura līmeni asinīs. Ja saliņas nav funkcionējošas, cilvēkiem bieži jākontrolē cukura līmenis asinīs un jāveic insulīna injekcijas.

"Dzīve bez funkcionālām saliņām uzliek pacientiem milzīgu slogu," sacīja Bērks. "Viņiem ir jāiemācās skaitīt ogļhidrātus, dot insulīnu pareizajā laikā un pastāvīgi kontrolēt glikozes līmeni. Tas aizņem daudz laika un garīgās enerģijas."

Problēmas ar pašreizējo metodi

Bet diemžēl pašreizējais saliņu kopšanas standarts bieži noved pie sliktiem rezultātiem. Pēc aizkuņģa dziedzera noņemšanas operācijas ķirurgi izolē saliņas un transplantē tās aknās, izmantojot portāla vēnu infūziju. Šai procedūrai ir vairākas izplatītas komplikācijas. Saliņām, kas atrodas tiešā saskarē ar asinsriti, notiek iekaisuma reakcija, vairāk nekā puse saliņu iet bojā, un pārstādītās saliņas var izraisīt bīstamus asins recekļu veidošanos aknās. Šo iemeslu dēļ ārsti un pētnieki meklēja alternatīvu transplantācijas vietu.

Jauna pieeja, izmantojot citrāta šķīdumu

Lai aizsargātu saliņas un uzlabotu rezultātus, Amērs pievērsās citrāta biomateriālu platformai ar antioksidanta īpašībām, kas izstrādāta viņa laboratorijā. Šūnu kultūrās gan peļu, gan cilvēka saliņas, kas uzglabātas citrāta gēlā, saglabājās dzīvotspējīgas daudz ilgāk nekā saliņas citos šķīdumos. Saskaroties ar glikozi, saliņas izdalīja insulīnu, demonstrējot normālu funkcionalitāti.

Integrācija audumos

Pēc trīs mēnešiem organisms bija atkārtoti absorbējis 80–90% bioloģiski saderīgā gēla, un šajā brīdī tas vairs nebija vajadzīgs. "Pārsteidzoši bija tas, ka saliņas atjaunoja asinsvadus," sacīja Amērs. "Ķermenis ir izveidojis jaunu asinsvadu tīklu, lai savienotu saliņas ar ķermeni. Tas ir svarīgs sasniegums, jo asinsvadi uztur saliņas dzīvas un veselas."

Nākamajā uzņēmumā Ameer plāno testēt hidrogēlu dzīvnieku modeļos ilgākā laika periodā. Viņš arī norādīja, ka jauno hidrogēlu var izmantot dažādām šūnu aizvietošanas terapijām, tostarp cilmes šūnām diabēta ārstēšanai.