Η αντιοξειδωτική γέλη διατηρεί τη λειτουργία των νησιδίων μετά την αφαίρεση του παγκρέατος

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Northwestern ανέπτυξαν ένα νέο αντιοξειδωτικό βιοϋλικό που θα μπορούσε στο μέλλον να κάνει τη ζωή πολύ πιο εύκολη για άτομα που πάσχουν από χρόνια παγκρεατίτιδα.

Βασικά ευρήματα της μελέτης

Η δημοσίευση με τίτλο «Το μακρομόριο κιτρικού άλατος που αλλάζει φάση καταπολεμά την οξειδωτική βλάβη των νησιδίων του παγκρέατος, επιτρέπει την ενσωμάτωση των νησιδίων και τη λειτουργία τους στο επίπλουν», δημοσιεύθηκε στις 7 Ιουνίου στο περιοδικό Science Advances.

Πριν οι χειρουργοί αφαιρέσουν το πάγκρεας από ασθενείς με σοβαρή, επώδυνη χρόνια παγκρεατίτιδα, αφαιρούν πρώτα συστάδες ιστού που παράγουν ινσουλίνη, που ονομάζονται νησίδια του Langerhans, και τις μεταμοσχεύουν στο αγγειακό σύστημα του ήπατος. Στόχος της μεταμόσχευσης είναι να διατηρηθεί η ικανότητα του ασθενούς να ελέγχει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα χωρίς ενέσεις ινσουλίνης.

Δυστυχώς, αυτή η διαδικασία καταστρέφει το 50-80% των νησίδων και το ένα τρίτο των ασθενών γίνονται διαβητικοί μετά την επέμβαση. Τρία χρόνια μετά την επέμβαση, το 70% των ασθενών χρειάζονται ενέσεις ινσουλίνης, κάτι που συνοδεύεται από μια σειρά παρενεργειών όπως αύξηση βάρους, υπογλυκαιμία και κόπωση.

Μια νέα προσέγγιση στις μεταμοσχεύσεις

Στη νέα μελέτη, οι επιστήμονες μεταμόσχευσαν νησίδια Langerhans στο επίπλουν, έναν μεγάλο, επίπεδο λιπώδη ιστό που καλύπτει τα έντερα, αντί για το ήπαρ. Για να δημιουργήσουν ένα πιο ευνοϊκό μικροπεριβάλλον για τα νησίδια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα αντιοξειδωτικό και αντιφλεγμονώδες βιοϋλικό που μετατρέπεται γρήγορα από υγρό σε τζελ στη θερμοκρασία του σώματος.

Αποτελέσματα πειραμάτων σε ζώα

Σε πειράματα σε ποντίκια και πρωτεύοντα θηλαστικά, το τζελ απέτρεψε με επιτυχία το οξειδωτικό στρες και τις φλεγμονώδεις αντιδράσεις, βελτιώνοντας σημαντικά την επιβίωση και τη λειτουργικότητα των μεταμοσχευμένων νησίδων. Αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα συνθετικό αντιοξειδωτικό τζελ χρησιμοποιήθηκε για τη διατήρηση της λειτουργικότητας των μεταμοσχευμένων νησίδων.

«Παρόλο που η μεταμόσχευση νησίδων έχει βελτιωθεί τα τελευταία χρόνια, τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα παραμένουν μη ικανοποιητικά», δήλωσε ο Guillermo A. Ameer, επικεφαλής της μελέτης. «Το νέο μας συνθετικό υλικό δημιουργεί ένα υποστηρικτικό μικροπεριβάλλον για τη λειτουργία των νησίδων. Σε δοκιμές σε ζώα, ήταν εξαιρετικά αποτελεσματικό και αποκατέστησε τα φυσιολογικά επίπεδα σακχάρου στο αίμα».

Πλεονεκτήματα του νέου βιοϋλικού

«Με αυτή τη νέα προσέγγιση, ελπίζουμε ότι οι ασθενείς δεν θα είναι πλέον αναγκασμένοι να επιλέγουν μεταξύ του πόνου της χρόνιας παγκρεατίτιδας και των επιπλοκών του διαβήτη», πρόσθεσε η Jacqueline Burke, πρώτη συγγραφέας της μελέτης.

Ρόλος και Προοπτικές

Για τους ασθενείς που ζουν χωρίς πάγκρεας, οι παρενέργειες όπως η διαχείριση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα μπορεί να αποτελέσουν μια δια βίου πρόκληση. Τα νησίδια του Langerhans βοηθούν τον οργανισμό να διατηρεί τον έλεγχο των επιπέδων σακχάρου στο αίμα. Χωρίς λειτουργικά νησίδια, οι άνθρωποι πρέπει να παρακολουθούν συχνά τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα τους και να κάνουν ενέσεις ινσουλίνης.

«Η ζωή χωρίς λειτουργικά νησίδια επιβαρύνει σημαντικά τους ασθενείς», είπε ο Burke. «Πρέπει να μάθουν να μετρούν τους υδατάνθρακες, να χορηγούν την ινσουλίνη τη σωστή στιγμή και να παρακολουθούν συνεχώς τα επίπεδα γλυκόζης τους. Αυτό απαιτεί πολύ χρόνο και πνευματική ενέργεια».

Προβλήματα με την τρέχουσα μέθοδο

Δυστυχώς, όμως, το τρέχον πρότυπο φροντίδας για τα νησίδια συχνά οδηγεί σε κακά αποτελέσματα. Μετά από χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεση του παγκρέατος, οι χειρουργοί απομονώνουν τα νησίδια και τα μεταμοσχεύουν στο ήπαρ μέσω έγχυσης στην πυλαία φλέβα. Αυτή η διαδικασία έχει αρκετές συχνές επιπλοκές. Τα νησίδια που έρχονται σε άμεση επαφή με την κυκλοφορία του αίματος υφίστανται φλεγμονώδη απόκριση, περισσότερα από τα μισά νησίδια πεθαίνουν και τα μεταμοσχευμένα νησίδια μπορούν να προκαλέσουν επικίνδυνους θρόμβους αίματος στο ήπαρ. Για αυτούς τους λόγους, γιατροί και ερευνητές αναζητούν μια εναλλακτική θέση μεταμόσχευσης.

Μια νέα προσέγγιση που χρησιμοποιεί διάλυμα κιτρικού άλατος

Για να προστατεύσει τα νησίδια και να βελτιώσει τα αποτελέσματα, ο Ameer στράφηκε σε μια πλατφόρμα βιοϋλικού κιτρικού άλατος που αναπτύχθηκε στο εργαστήριό του με αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Σε κυτταροκαλλιέργειες, τόσο τα νησίδια ποντικού όσο και τα ανθρώπινα που αποθηκεύτηκαν σε γέλη κιτρικού άλατος παρέμειναν βιώσιμα για πολύ περισσότερο χρόνο από τα νησίδια σε άλλα διαλύματα. Όταν εκτέθηκαν σε γλυκόζη, τα νησίδια απέκκριναν ινσουλίνη, επιδεικνύοντας φυσιολογική λειτουργικότητα.

Ενσωμάτωση στους ιστούς

Μετά από τρεις μήνες, το σώμα είχε απορροφήσει ξανά το 80 έως 90 τοις εκατό του βιοσυμβατού πηκτώματος, οπότε και δεν χρειαζόταν πλέον. «Αυτό που ήταν εκπληκτικό ήταν ότι τα νησίδια αναγέννησαν τα αιμοφόρα αγγεία», είπε ο Ameer. «Το σώμα δημιούργησε ένα δίκτυο νέων αιμοφόρων αγγείων για να συνδέσει τα νησίδια με το σώμα. Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη επειδή τα αιμοφόρα αγγεία διατηρούν τα νησίδια ζωντανά και υγιή».

Ο Αμίρ σχεδιάζει να δοκιμάσει την υδρογέλη σε ζωικά μοντέλα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στη συνέχεια. Σημείωσε επίσης ότι η νέα υδρογέλη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για μια ποικιλία θεραπειών αντικατάστασης κυττάρων, συμπεριλαμβανομένης της θεραπείας με βλαστοκύτταρα για τον διαβήτη.