Ang antioxidant gel ay nagpapanatili ng islet function pagkatapos ng pagtanggal ng pancreas

Ang mga mananaliksik mula sa Northwestern University ay nakabuo ng bagong antioxidant biomaterial na maaaring gawing mas madali ang buhay para sa mga taong dumaranas ng talamak na pancreatitis sa hinaharap.

Mga pangunahing konklusyon ng pag-aaral

Ang artikulong "Phase-changing citrate macromolecule ay lumalaban sa oxidative pancreatic islet damage, enables islet engraftment and function in the omentum" ay nai-publish noong Hunyo 7 sa journal Science Advances. p>

Bago alisin ng mga surgeon ang pancreas mula sa mga pasyenteng may malubha, masakit na talamak na pancreatitis, inaalis muna nila ang mga kumpol ng tissue na gumagawa ng insulin na tinatawag na mga islet ng Langerhans at inilipat ang mga ito sa vascular system ng atay. Ang layunin ng transplant ay upang mapanatili ang kakayahan ng pasyente na kontrolin ang mga antas ng glucose sa dugo nang walang iniksyon ng insulin.

Sa kasamaang-palad, sinisira ng prosesong ito ang 50-80% ng mga islet, at ang ikatlong bahagi ng mga pasyente ay nagiging diabetic pagkatapos ng operasyon. Tatlong taon pagkatapos ng operasyon, 70% ng mga pasyente ay nangangailangan ng mga iniksyon ng insulin, na sinamahan ng ilang mga side effect gaya ng pagtaas ng timbang, hypoglycemia at pagkapagod.

Bagong diskarte sa paglipat

Sa isang bagong pag-aaral, inilipat ng mga siyentipiko ang mga islet ng Langerhans sa omentum, isang malaki at patag na fatty tissue na sumasakop sa bituka, sa halip na atay. Upang lumikha ng mas kanais-nais na microenvironment para sa mga islet, gumamit ang mga mananaliksik ng antioxidant at anti-inflammatory biomaterial na mabilis na nagiging gel mula sa likido sa temperatura ng katawan.

Mga resulta ng mga eksperimento sa hayop

Sa mga eksperimento sa mga daga at primata, matagumpay na napigilan ng gel ang oxidative stress at mga reaksiyong nagpapasiklab, na makabuluhang napabuti ang kaligtasan at paggana ng mga inilipat na pulo. Ito ang unang pagkakataon na gumamit ng synthetic na antioxidant gel para mapanatili ang functionality ng mga transplanted islets.

"Bagaman bumuti ang paglipat ng islet sa mga nakaraang taon, nananatiling hindi kasiya-siya ang mga pangmatagalang resulta," sabi ni Guillermo A. Ameer, na nanguna sa pag-aaral. "Ang aming bagong synthetic na materyal ay lumilikha ng isang sumusuportang microenvironment para sa islet function. Kapag sinubukan sa mga hayop, ito ay lubos na epektibo sa pagpapanumbalik ng mga normal na antas ng asukal sa dugo."

Mga kalamangan ng bagong biomaterial

“Sa bagong diskarte na ito, umaasa kaming hindi na mapipilitan ang mga pasyente na pumili sa pagitan ng sakit ng talamak na pancreatitis at ng mga komplikasyon ng diabetes,” dagdag ni Jacqueline Burke, unang may-akda ng pag-aaral.

Tungkulin at mga prospect

Para sa mga pasyenteng nabubuhay nang walang pancreas, ang mga side effect gaya ng pamamahala sa mga antas ng asukal sa dugo ay maaaring maging isang panghabambuhay na problema. Ang mga islet ng Langerhans ay tumutulong sa katawan na mapanatili ang kontrol sa mga antas ng asukal sa dugo. Kung walang gumaganang mga pulo, dapat na madalas na subaybayan ng mga tao ang kanilang asukal sa dugo at kumuha ng mga iniksyon ng insulin.

"Ang pamumuhay nang walang functional na mga pulo ay naglalagay ng napakalaking pasanin sa mga pasyente," sabi ni Burke. "Kailangan nilang matutunan kung paano magbilang ng mga carbohydrate, mag-dose ng insulin sa tamang oras at patuloy na subaybayan ang mga antas ng glucose. Ito ay tumatagal ng maraming oras at mental na enerhiya."

Mga problema sa kasalukuyang pamamaraan

Ngunit sa kasamaang-palad, ang kasalukuyang pamantayan ng pangangalaga ng islet ay kadalasang humahantong sa hindi magandang resulta. Pagkatapos ng operasyon upang alisin ang pancreas, ihihiwalay ng mga surgeon ang mga islet at i-transplant ang mga ito sa atay sa pamamagitan ng portal vein infusion. Ang pamamaraang ito ay may ilang karaniwang komplikasyon. Ang mga islet na direktang nakikipag-ugnayan sa daloy ng dugo ay sumasailalim sa isang nagpapasiklab na tugon, higit sa kalahati ng mga islet ang namamatay, at ang mga inilipat na islet ay maaaring magdulot ng mapanganib na mga pamumuo ng dugo sa atay. Para sa mga kadahilanang ito, naghanap ang mga doktor at mananaliksik ng alternatibong lugar ng transplant.

Bagong diskarte gamit ang citrate solution

Upang protektahan ang mga islet at pagbutihin ang mga kinalabasan, bumaling si Ameer sa isang plataporma ng mga citrate biomaterial na may mga katangiang antioxidant na binuo sa kanyang laboratoryo. Sa mga kultura ng cell, ang parehong mga isla ng mouse at tao na nakaimbak sa citrate gel ay nanatiling mabubuhay nang mas mahaba kaysa sa mga islet sa iba pang mga solusyon. Kapag nalantad sa glucose, ang mga islet ay naglalabas ng insulin, na nagpapakita ng normal na paggana.

Pagsasama sa mga tela

Pagkalipas ng tatlong buwan, na-reabsorb ng katawan ang 80-90% ng biocompatible na gel, at sa puntong ito ay hindi na ito kailangan. "Ang nakakagulat ay ang mga islet ay muling nabuo ang mga daluyan ng dugo," sabi ni Ameer. "Gumawa ang katawan ng isang network ng mga bagong daluyan ng dugo upang ikonekta ang mga islet sa katawan. Ito ay isang mahalagang tagumpay dahil pinananatiling buhay at malusog ng mga daluyan ng dugo ang mga islet."

Susunod na plano ni Ameer na subukan ang hydrogel sa mga modelo ng hayop sa mas mahabang panahon. Nabanggit din niya na ang bagong hydrogel ay maaaring gamitin para sa iba't ibang mga cell replacement therapies, kabilang ang mga stem cell para sa paggamot ng diabetes.