Антиоксидативни гел чува функцију острва након уклањања панкреаса

Истраживачи са Универзитета Нортхвестерн развили су нови антиоксидативни биоматеријал који би у будућности могао значајно олакшати живот људима који пате од хроничног панкреатитиса.

Главни закључци студије

Чланак „Макромолекул цитрата који мења фазу бори се против оксидативног оштећења острваца панкреаса, омогућава усађивање острваца и функцију у оментуму“ објављен је 7. Јуна у часопису Сциенце Адванцес.

Пре него што хирурзи уклоне панкреас пацијентима са тешким, болним хроничним панкреатитисом, прво уклоне групе ткива које производе инсулин зване Лангерхансова острва и трансплантирају их у васкуларни систем јетре. Сврха трансплантације је да се очува способност пацијента да контролише ниво глукозе у крви без ињекција инсулина.

Нажалост, овај процес уништава 50-80% острваца, а трећина пацијената након операције постаје дијабетичар. Три године након операције, 70% пацијената захтева ињекције инсулина, што је праћено бројним нежељеним ефектима као што су повећање телесне тежине, хипогликемија и умор.

Нови приступ трансплантацији

У новој студији, научници су трансплантирали Лангерхансова острва у оментум, велико, равно масно ткиво које прекрива црева, уместо у јетру. Да би створили повољније микроокружење за острва, истраживачи су користили антиоксидативни и антиинфламаторни биоматеријал који се брзо претвара из течности у гел на телесној температури.

Резултати експеримената на животињама

У експериментима на мишевима и приматима, гел је успешно спречио оксидативни стрес и инфламаторне реакције, значајно побољшавајући преживљавање и функционалност трансплантираних острваца. Ово је први пут да је коришћен синтетички антиоксидативни гел за очување функционалности трансплантираних острваца.

„Иако се трансплантација острва побољшала последњих година, дугорочни резултати су и даље незадовољавајући“, рекао је Гиљермо Амер, који је водио студију. „Наш нови синтетички материјал ствара микроокружење подршке за функцију острваца. Када је тестиран на животињама, био је веома ефикасан у обнављању нормалног нивоа шећера у крви.“

Предности новог биоматеријала

„Са овим новим приступом надамо се да пацијенти више неће бити приморани да бирају између бола хроничног панкреатитиса и компликација дијабетеса“, додала је Жаклин Берк, прва ауторка студије.

Улога и изгледи

За пацијенте који живе без панкреаса, нежељени ефекти као што је управљање нивоом шећера у крви могу бити доживотни проблем. Лангерхансова острва помажу телу да одржи контролу нивоа шећера у крви. Без функционалних острваца, људи морају често да прате ниво шећера у крви и да узимају ињекције инсулина.

„Живот без функционалних острва представља огроман терет за пацијенте“, рекао је Бурк. „Морају да науче како да броје угљене хидрате, дозирају инсулин у право време и стално прате нивое глукозе. То им одузима много времена и менталне енергије.“

Проблеми са тренутном методом

Али, нажалост, тренутни стандард неге острва често доводи до лоших резултата. Након операције уклањања панкреаса, хирурзи изолују острва и трансплантирају их у јетру кроз инфузију порталне вене. Ова процедура има неколико уобичајених компликација. Острва која су у директном контакту са крвотоком подлежу инфламаторном одговору, више од половине острваца умире, а трансплантирана острва могу изазвати опасне крвне угрушке у јетри. Из ових разлога, лекари и истраживачи су тражили алтернативно место за трансплантацију.

Нови приступ који користи раствор цитрата

Да би заштитио острва и побољшао резултате, Амер се окренуо платформи цитратних биоматеријала са антиоксидативним својствима развијеним у његовој лабораторији. У културама ћелија, и мишја и људска острвца ускладиштена у цитратном гелу остала су одржива много дуже од острваца у другим растворима. Када су изложена глукози, острва луче инсулин, показујући нормалну функционалност.

Интеграција у тканине

После три месеца, тело је поново апсорбовало 80-90% биокомпатибилног гела, и до тада више није био потребан. "Оно што је било изненађујуће је да су острва регенерисала крвне судове", рекао је Амир. „Тело је створило мрежу нових крвних судова за повезивање острва са телом. Ово је важан напредак јер крвни судови одржавају острва живима и здравим.“

Амеер следеће планира да тестира хидрогел на животињским моделима током дужег временског периода. Такође је приметио да би нови хидрогел могао да се користи за различите терапије замене ћелија, укључујући матичне ћелије за лечење дијабетеса.