Сахарный диабет типа 1 (ювенильный диабет или «юношеский диабет») является заболеванием иммунной системы и поджелудочной железы. Дезинформированная иммунная защита разрушает островковые клетки поджелудочной железы. Пациенты, страдающие этим типом диабета, должны ежедневно вводить инсулин в течение всей жизни, который образуется поджелудочной железой у здоровых людей.
Альтернативным методом инсулинотерапии является трансплантация островковых клеток. Инсулин является единственным гормоном в организме человека, который способен переводить сахар из крови в клетки. Уровень сахара в кровотоке без инсулина значительно повышается, а с другой стороны, органы буквально голодают.
Первооткрывателем островков Лангерганса в 19 веке стал немецкий патолог Пауль Лангерганс. Островки составляют около 2 до 3 процентов массы поджелудочной железы. Около миллиона этих островков Лангерганса содержатся в поджелудочной железе здорового взрослого человека. От 60 до 80 процентов из них являются бета-клетками, которые секретируют инсулин. От 15 до 20 процентов — это альфа-клетки, которые выделяют глюкагон. Кроме того, существует другие клетки, которые высвобождают соматостатин или панкреатический полипептид.
Биологическая замена аутоиммунных разрушенных бета-клеток поджелудочной железы с помощью трансплантации поджелудочной железы или трансплантации островковых клеток поджелудочной железы в настоящее время является единственным терапевтическим методом для нормализации уровня сахара в крови без риска гипогликемии. Этот оптимизированный контроль уровня глюкозы в крови может предотвратить диабетические осложнения или ингибировать их прогрессирование. Трансплантация всего органа — это трудоемкое вмешательство, которое подходит только пациентам с сахарным диабетом (СД) 1-го типа, которым также необходима пересадка почки из-за диабетических осложнений. С другой стороны, трансплантация островковых клеток сравнительно проста.
Пересадка островковых клеток может значительно улучшить качество жизни людей с СД 1-го типа, страдающих тяжелой гипогликемией. В последние годы более 1200 человек во всем мире прошли подобное лечение.
Трансплантация островковых клеток может, в принципе, освободить пациентов с СД 1-го типа от ежедневной инсулинотерапии, хотя это и не является фактической целью. Лечение было технически возможным в течение нескольких лет, но оно редко выполнялось, поскольку доступно слишком мало донорских органов. Главный недостаток заключается в том, что пациенты должны пройти пожизненную иммуносупрессию, что может нанести вред их здоровью больше, чем обычные инъекции инсулина.
Таким образом к терапии, которая по-прежнему является экспериментальной, прибегают только в тех случаях, когда пациент вынужден принимать из-за пересадки почки иммунодепрессанты или с опасной для жизни гипогликемией. Многоцентровые исследования, проведенные в последние годы в США и Канаде, включали в себя 48 участников.
Все пациенты, несмотря на интенсивное наблюдение, перенесли, по крайней мере, одну угрожающую жизни гипогликемию в последние годы. В том числе и пациенты без остаточной секреции инсулина бета-клетками. Как сообщил Эрик Фостер из Университета штата Айова и его сотрудников, 42 из 48 пациентов (88 %), которые получили первую трансплантацию островковых клеток (некоторые из них требуют нескольких видов лечения), остались без тяжелых гипогликемических событий.
Островковые клетки в лаборатории удаляются из донорской поджелудочной железы, очищаются и затем вводятся в портальную вену пациента через катетер. Оттуда они мигрируют в печень.
Трансплантацию островковых клеток можно повторять несколько раз, пока клетки в печени не будут продуцировать достаточное количество инсулина. Только половина пациентов смогли полностью воздерживаться от ежедневных инъекций инсулина после операции. Однако это не было целью лечения.
Целью было избежать гипогликемии. В этом случае трансплантированные островковые клетки оказываются полезными, поскольку они могут уменьшить внутреннее производство инсулина при слишком высоком уровне терапевтического инсулина и, таким образом, предотвратить чрезмерное снижение уровня сахара в крови. Кроме того, ускоренная реакция выделения глюкагона, который мобилизует глюкозу из печени, играет определенную роль.
После трансплантации островковых клеток пациент полагается на так называемую иммуносупрессивную терапию для подавления реакции отторжения инородных клеток. Однако продолжительность жизни донорских клеток ограничена. Другим недостатком трансплантации островковых клеток является то, что количество донорских органов также ограничено.
У большинства пациентов вне зависимости от дополнительных инъекций инсулина успешно стабилизировался уровень сахара в крови.
Пациенты сообщили о снижении забот и тревог, связанных с их диабетом. Эти преимущества были важнее для пациентов, чем необходимость ежедневного приема иммунодепрессантов и контроля уровень сахара в крови несколько раз в день, что вызывало большие трудности, несмотря на все усилия.
Поджелудочные клетки, которые теперь используются для трансплантации островковых клеток, получены из донорских органов человека. Поскольку многие клетки теряются во время переработки, а трансплантировать необходимо большое количество, в настоящее время ведутся исследования по применению поджелудочных клеток свиньи в качестве трансплантата (так называемая ксенотрансплантация). Это может решить проблему, заключающуюся в том, что в настоящее время недостаточно доступной донорской поджелудочной железы. Первые эксперименты на животных уже были многообещающими.
Другим направлением в будущем может является выращивание в лаборатории островковых клеток поджелудочной железы из мезенхимальных стволовых клеток.
Литература:
- Diabetes mellitus // «Wikipedia». URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Diabetes_mellitus (дата обращения: 19.04.2018).
- Rippe RS, Irwin JM, eds. (2010). Manual of intensive care medicine (5th ed.). Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. p. 549. ISBN 9780781799928.
- About diabetes // www.who.int. URL: http://www.who.int/diabetes/action_online/basics/en/ (дата обращения: 19.04.2018).
