Trapianto di cellule e diabete: Nuovi siti, nuovi dispositivi

Aprile 22, 2016 Admin Salute 0 6
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I primi tentativi a trapianto di isole pancreatiche per curare il diabete data al XIX secolo, decenni prima della scoperta dell'insulina nel 1930. Negli ultimi anni, la ricerca si è concentrata sui siti anatomici più adatto per ospitare cellule delle isole trapiantate. Siti sperimentali hanno incluso i milza, fegato, cavità peritoneale, omento, tessuti sottocutanei e sottomucosa gastrica. Tuttavia, molti tentativi di trapianto in una varietà di siti anatomici hanno fallito a causa di una serie di complicazioni.

Mentre il trapianto di cellule pancreatiche nel fegato è prassi corrente, i miglioramenti nei dispositivi biomedici hanno migliorato i tassi globali di successo del trapianto di isole. I recenti progressi nella trapianto di isole sono discussi nel numero di gennaio di trapianto di cellule (Vol. 17 No.9).

Quali siti anatomici sono i migliori per il trapianto di isole?




Una revisione valutando sia scelta sede anatomica per il trapianto di cellule insulari e una fonte ideale di cellule delle isole è stato al centro di una relazione del Dr. Dirk Van der Windt e colleghi presso il Thomas E. Starzl Transplantation Institute presso la University of Pittsburgh Medical Center. Essi hanno concluso che il trapianto nel fegato ", non può fornire le condizioni che favoriscono la sopravvivenza isolotto ottimale."

"Il trapianto di isole nella vena porta è corrente pratica clinica", ha detto Van der Windt. "Tuttavia, questo sito ha diverse caratteristiche che possono ostacolare isolotto attecchimento e la sopravvivenza."

Secondo Van der Windt, bassa tensione di ossigeno e le risposte immunitarie e infiammatorie sono tra i fattori che possono spiegare la perdita di cellule insulari subito dopo il trapianto. Così, l'uso efficace di insulina e la sicurezza del paziente, sono necessari i siti anatomici alternativi per il trapianto di isole siti che offrono il massimo potenziale attecchimento.

"Il più fisiologico - e quindi forse più favorevole, microambiente per isole - è il pancreas stesso", ha detto Van der co-autori Windt e.

Hanno anche speculano sul valore delle cellule pancreatiche suine per il trapianto, suggerendo che queste cellule offrono maggiori opportunità per la selezione di un donatore ad un'età in cui le isole hanno proprietà favorevoli, quando gruppi di cellule pancreatiche come isolati da suinetti fetale o neonatale mantengono la capacità di maturare e proliferare. Inoltre, queste cellule sono da ritenersi meno immunizzanti cellule insulari adulte e più resistenti alla ipossia.

Van der Windt e colleghi suggeriscono che le cellule pancreatiche suine in grado di fornire una fonte illimitata di isolotti e in quantità che possono soddisfare le esigenze metaboliche dei pazienti diabetici. Troppo, sono in grado di produrre insulina che entrambe le funzioni in esseri umani e offre opportunità di modificazione genetica che possono aiutare a superare alcune delle condizioni specifiche del sito sfavorevoli.

"Questi tipi di isole possono avere una migliore potenziale di sopravvivenza a diversi siti riceventi", ha aggiunto Van der Windt.

Engineering un pancreas bioartificiale

Un'altra recensione dal Dr. Cherie Stabler e colleghi del Diabetes Research Institute e il Dipartimento di Ingegneria Biomedica presso l'Università di Miami (Florida), ha valutato la progettazione di dispositivi bio-ibridi e tecnologie di incapsulamento che possono aiutare nel successo dei trapianti di isole. Secondo i ricercatori, il trapianto di cellule delle isole nella vena porta del fegato ha presentato diverse sfide. Superare queste sfide significa riconoscere questioni importanti quali la vascolarizzazione, protezione meccanica, design del dispositivo, la selezione biomateriali e controllo di qualità in ingegneria dispositivo.

"Un recente attenzione è stato quello di ridisegnare dispositivi bio-ibridi che promuovono vascolarizzazione e la consegna dei nutrienti efficace per prevenire la necrosi delle cellule insulari e allo stesso tempo ridurre al minimo i volumi dei dispositivi", ha detto Stabler.

Secondo Stabler, un disegno bio-ibrido è stato fabbricato per pre-vascolarizzazione di permettersi la consegna massima di nutrienti e minima esposizione ad agenti infiammatori. Allo stesso tempo, macrodevices, quali fibre cave, sono stati utilizzati per il carico delle cellule.

"La combinazione di questi due trattamenti aumentata vascolarizzazione e il flusso sanguigno nel pancreas bioartificiale rispetto ai controlli protesi," osservato Stabler.

L'incapsulamento è anche una tecnica per minimizzare sia la risposta immunitaria e la necessità di protocolli immunosoppressivi alte dosi. Con rivestimento della superficie della cellula con biomateriali semipermeabile, la capacità delle cellule ospiti di riconoscere antigeni di superficie sulle cellule impiantate è compromessa e fornisce una barriera tra l'host e cellule trapiantate. Mascherare riconoscimento immune apre anche la possibilità di xenotrapianti.

"Biomateriali utilizzati per l'incapsulamento devono essere ben caratterizzati, di grado farmaceutico e verificati pyrogen e privo di endotossine", ha spiegato Stabler. "E 'fondamentale per stabilire linee guida per la generazione di capsule ottimizzate per la biocompatibilità, immunoprotezione e funzionalità delle isole."

I ricercatori hanno sostenuto l'uso della vena porta come sito per il trapianto di isole, ma ha osservato che ci sono problemi con l'iniezione di cellule incapsulate nel fegato. Infine, il team di ricerca ha suggerito diminuire delle dimensioni della capsula di nano-scala e combinando il rivestimento PEGilazione di capsule con uno strato di poli (etilene) molecole glicole con basse dosi di immunosoppressione per migliorare l'attecchimento e la funzione a lungo termine.

"Questi articoli pubblicati in questo numero di trapianto di cellule offrono una panoramica unica su alcuni dei più promettenti della ricerca prima linea in trapianto di isole: l'individuazione di nuovi siti per il trapianto e di nuovi approcci per la bioingegneria di isole pancreatiche," ha detto il dottor Federico Bertuzzi, capo del Programma trapianto di isole al Unitа di Diabetologia, Ospedale Niguarda di Milano, l'Italia e un trapianto di cellule membro del consiglio di redazione. "Nel loro insieme, queste nuove strategie hanno dimostrato che due problemi principali di trapianto di isole, povero attecchimento e il riconoscimento immunitario, possono ora essere meglio impedito che in passato. Di conseguenza, il trapianto di isole appare un'opzione terapeutica possibile per diabete mellito tipo 1".

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