Антиоксидативни гел чува функцију острваца након уклањања панкреаса

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

Кључни налази студије

Рад под називом „Макромолекул цитрата који мења фазу бори се против оксидативног оштећења панкреасних острваца, омогућава прихватање и функцију острваца у оментуму“ објављен је 7. јуна у часопису „Science Advances“.

Пре него што хирурзи уклоне панкреас пацијентима са тешким, болним хроничним панкреатитисом, прво уклањају кластере ткива које производи инсулин, назване Лангерхансова острвца, и трансплантирају их у васкуларни систем јетре. Циљ 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 постаје дијабетичар након операције. 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 острвца у оментум, велико, равно масно ткиво које облаже црева, уместо у јетру. Да би створили повољније микроокружење за острвца, 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 синтетички антиоксидативни гел коришћен за очување функционалности трансплантираних острваца.

„Иако се трансплантација острваца побољшала последњих година, дугорочни резултати остају незадовољавајући“, рекао је Гиљермо А. Амир, који је водио студију. „Наш нови синтетички материјал ствара подржавајуће микроокружење за функцију острваца. У тестирању на животињама, био је веома ефикасан и вратио је нормалан ниво 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 Бурк, прва ауторка студије.

Улога и перспективе

За пацијенте који живе без панкреаса, нежељени ефекти попут контроле нивоа шећера у крви могу бити доживотни изазов. Лангерхансова острвца помажу телу да одржи контролу над нивоом шећера у крви. Без функционалних острваца, људи морају често да прате ниво шећера у крви и да убризгавају инсулин.

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

Проблеми са тренутном методом

Али нажалост, тренутни стандард неге острваца често доводи до лоших исхода. Након операције уклањања панкреаса, хирурзи изолују острвца и трансплантирају их у јетру путем инфузије у порталну вену. Ова процедура има неколико уобичајених компликација. Острвца у директном контакту са крвотоком пролазе кроз инфламаторну реакцију, више од половине острваца умире, а трансплантирана острвца могу изазвати опасне крвне угрушке у јетри. Из тих разлога, лекари и истраживачи траже алтернативно место за трансплантацију.

Нови приступ коришћењем раствора цитрата

Да би заштитио острвца и побољшао исходе, Амир се окренуо платформи цитратног биоматеријала развијеном у његовој лабораторији са антиоксидативним својствима. У ћелијским културама, и мишја и људска острвца чувана у цитратном гелу остала су одржива много дуже него острвца у другим растворима. Када су била изложена глукози, острвца су лучила инсулин, показујући нормалну функционалност.

Интеграција у ткива

После три месеца, тело је реапсорбовало 80 до 90 процената биокомпатибилног гела, до тада више није био потребан. „Оно што је било невероватно јесте да су острвца регенерисала крвне судове“, рекао је Амир. „Тело је створило мрежу нових крвних судова како би повезало острвца са телом. Ово је важан пробој јер крвни судови одржавају острвца живим и здравим.“

Амир планира да следеће тестира хидрогел на животињским моделима током дужег временског периода. Такође је напоменуо да би се нови хидрогел могао користити за разне терапије замене ћелија, укључујући терапију матичним ћелијама за дијабетес.