Cukrzyca typu 1 była kiedyś wyrok śmierci. Po postawieniu diagnozy pacjenci zostali umieszczeni na diecie głodowej. Szczęściarze mieli rok lub dwa życia. Ale dzięki odkryciu insuliny na początku lat 1920. tak już nie jest.
Potrzebujemy insuliny, aby regulować poziom cukru we krwi. Po posiłku insulina pomaga naszym komórkom wykorzystać cukier zawarty w pożywieniu. Używamy tego cukru jako paliwa energetycznego – bez insuliny cukier nie ma dokąd pójść. Pozostaje w krwiobiegu i z czasem uszkadza naczynia krwionośne.
Osoby z cukrzycą typu 1 wstrzykują sobie insulinę, aby kontrolować poziom cukru we krwi. Jednak chociaż leczenie ratuje życie, nie może zapobiec rozwojowi powikłań cukrzycowych. Te stany mogą ograniczać życie, więc co by było, gdyby istniało leczenie, które było lepsze niż zastrzyki z insuliny?
Cóż, może być i wiąże się to z przeszczepianiem komórek.
O 450 milionów ludzi choruje na cukrzycę, ale mniej niż 10% z tych osób cierpi na cukrzycę typu 1. W cukrzycy typu 1 komórki trzustki produkujące insulinę przestają działać. Naukowcy nie wiedzą dokładnie, jak to się dzieje, ale wydaje się, że układ odpornościowy atakuje te komórki przez przypadek.
Współpracuję z naukowcami i chirurgami z uniwersytetów Strathclyde i Edynburga, którzy wymieniają te wadliwe komórki małej grupie osób z ciężką cukrzycą typu 1. U zdrowej osoby około 1% komórek trzustki wytwarza insulinę. Naukowcy są w stanie wyodrębnić te komórki produkujące insulinę z trzustki dawcy, a chirurdzy przeszczepią je pacjentowi z cukrzycą.
Główne przeszkody
Udany przeszczep oznaczałby, że osoby z cukrzycą typu 1 mogą ponownie zacząć wytwarzać własną insulinę. Brzmi prosto, ale nie zawsze działa. Główne przeszkody uniemożliwiają szersze udostępnienie tego leczenia.
Podobnie jak w przypadku przeszczepionych narządów, komórki również spotykają się z odrzuceniem. Biorcy przeszczepu komórek muszą przyjmować koktajl leków przeciw odrzuceniu. Chociaż leki te zmniejszają prawdopodobieństwo wykrycia przeszczepionych komórek przez układ odpornościowy, mają również poważne skutki uboczne.
Nawet udane przeszczepy komórek w końcu kończą się niepowodzeniem. Kiedy komórki produkujące insulinę przestają działać, cukrzyca pacjenta powraca. Naukowcy wciąż nie wiedzą dokładnie, dlaczego przeszczep przestaje działać. Uważamy, że pomimo leków przeciwodrzutowych układ odpornościowy pacjenta w końcu wykrywa, że komórki pochodzą z innego ciała i atakuje je.
Może się to zdarzyć nawet z powodu leczenia farmakologicznego. Leki zapobiegające odrzuceniu mogą mieć toksyczny wpływ na komórki produkujące insulinę. Z powodu tych zagrożeń przeszczepy komórek są dostępne tylko dla niewielkiej grupy pacjentów, którzy nie mogą kontrolować poziomu cukru we krwi, nawet za pomocą zastrzyków z insuliny, i są regularnie hospitalizowani.
Naukowcy próbują pozbyć się potrzeby stosowania leków przeciwodrzutowych. Komórki nie mogą zostać odrzucone, jeśli nie mogą zostać wykryte przez układ odpornościowy. Uważamy, że możliwe jest przemycenie komórek dawcy do ciał pacjentów, jeśli zostaną one pokryte specjalnym materiałem.
Niewidoczne komórki
Bioniewidoczne materiały mogą być wszczepiane do organizmu bez odrzucania ich przez układ odpornościowy. Używamy bioniewidocznej substancji zwanej alginianem, która jest pozyskiwana z wodorostów. Teoretycznie komórki zamknięte w bioniewidzialnym materiale uniknęłyby wykrycia przez komórki odpornościowe, które podróżują po naszym ciele w poszukiwaniu najeźdźców.
Alginian znajduje się w ścianach komórkowych brunatnych wodorostów. Roberta Forda/Shutterstock
Zamknięcie komórek w bioniewidocznym alginianie może zapobiec niepowodzeniu przeszczepów. W naszym laboratorium mamy maszynę, która pozwala nam uwięzić skupiska komórek produkujących insulinę w maleńkich bąbelkach alginianowych. Bąbelki mają szerokość około 200 mikrometrów – mniej więcej szerokość ludzkiego włosa – i mogą kryć w sobie ponad tysiąc komórek.
Poza tym, że jest niewidoczny biologicznie, alginian jest porowaty. Pory są wystarczająco duże, aby wypuścić insulinę i wpuścić tlen i cukier (składniki odżywcze potrzebne do przeżycia). Ale co ważniejsze, pory są zbyt małe, aby komórki odpornościowe mogły przejść do pęcherzyków alginianowych i wykryć lub uszkodzić znajdujące się w nich komórki dawcy.
Przeszczepianie komórek zamaskowanych bioniewidocznym alginianem przyniosło obiecujące wyniki w: próby na zwierzętach oraz w próbach na ludziach na małą skalę. Jednak tworzenie bąbelków jest trudne do skalowania. Miejmy nadzieję, że w przyszłości może to doprowadzić do przeszczepów komórek bez leków przeciw odrzuceniu. O wiele więcej osób z cukrzycą, zwłaszcza młodych, mogłoby wówczas otrzymać przeszczep komórek. To powstrzymałoby ich od rozwoju powikłań zdrowotnych wynikających z wieloletniego wysokiego poziomu cukru we krwi. Może pewnego dnia młodzi ludzie dostaną bioniewidzialny przeszczep komórek, aby wyleczyć cukrzycę, gdy tylko zostaną zdiagnozowani.
O autorze
dr Katrina Wesencraft, doktorantka, University of Strathclyde
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce
przez Jamesa Nestora
Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała
przez Stevena R. Gundry'ego
Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się
autorstwa Joela Greene'a
Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony
autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a
Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
y_dieta
