Бета клетки поджелудочной железы кроликов

Опубликовано 14.03.2011
by Беркегейм Михаил
in Диабет

Федор СМИРНОВ
Новой метод лечения «болезни века»
Сахарный диабет — одна из наиболее трагических страниц мировой медицины, он дает самую раннюю инвалидизацию и высокую смертность. Несмотря на все успехи инсулинотерапии, больные сахарным диабетом умирают на 20-30 лет раньше, чем другие люди. От этого заболевания на земле страдает около 150 млн человек (в России — 9 млн), их число увеличивается с каждым годом. Тяжелые осложнения рано или поздно развиваются у абсолютного большинства диабетиков: 50-60 проц. больных первым типом диабета погибают от хронической почечной недостаточности, инфаркт миокарда и инсульт мозга встречается у них в 5-6 раз чаще, а гангрена — в 200 раз чаще, чем у остального населения. Общество слепых на 60-80 проц. состоит из больных диабетом.
Но сегодня появился реальный шанс предотвратить развитие грозных осложнений диабета.
Трансплантация поджелудочной железы: больше вреда, чем пользы
Основная драма состоит в том, что утерянный у больных диабетом из-за гибели бета-клеток ПЖ механизм обратной связи между уровнем сахара и выделением в кровь инсулина невозможно в достаточной степени имитировать с помощью самых изощренных режимов инсулинотерапии и мониторинга концентрации глюкозы в крови. Даже в США, тратящих колоссальные средства на профилактику и лечение сахарного диабета, больные продолжают слепнуть из-за ретинопатии и гибнуть из-за хронической почечной недостаточности, к которой рано или поздно приводит нефропатия. А в наших, российских, условиях сахарный диабет декомпенсирован у 80-90 процентов больных.
Вот почему любой новый вид помощи больным сахарным диабетом привлекает пристальное внимание. Научные исследования по диабетологии ведутся во всех развитых странах. Радует, что, несмотря на кризисное положение отечественной медицинской науки, наши ученые не остаются в стороне. Перспективный метод лечения сахарного диабета, не имеющий аналогов в мире, разработан заведующим лабораторией культур тканей Научно-исследовательского института трансплантологии и искусственных органов Николаем СКАЛЕЦКИМ. Он предложил трансплантацию больным диабетом бета-клеток поджелудочной железы (ПЖ) новорожденных кроликов.
Трансплантационные методы лечения сахарного диабета применяются уже достаточно давно. Пересадка поджелудочной железы как источника инсулинпродуцирующей ткани привлекла внимание еще в 20-х годах нашего столетия. Именно такой вариант лечения был предложен первооткрывателями инсулина Ф.Бантингом и К.Бестом, а еще раньше — русским ученым Л.Соболевым (1902 г.). Первая пересадка поджелудочной железы в клинике была проведена в 1966 году. Сейчас в мире делается до 1000 трансплантаций поджелудочной железы ежегодно, причем около 80 проц. из них — в США. Это чрезвычайно дорогостоящая технология, и далеко не каждый трансплантологический центр может себе ее позволить.
Трансплантация поджелудочной железы имеет принципиальные отличия от трансплантации других органов. Пересадки сердца, почки, печени — это операции, которые спасают жизнь больному. А пересадка поджелудочной железы улучшает течение диабета и уменьшает риск осложнений. Но риск самой операции и необходимость иммуносупрессии зачастую превышают ту пользу, которую может дать пересадка. Не случайно ведущий диабетолог Великобритании Дэвид Пайк добился запрета на трансплантацию поджелудочной железы в своей стране.
Наряду с органной с конца 70-х годов стали проводить и трансплантацию изолированных островков поджелудочной железы, но и эта операция требует активной иммуносупрессии.
С-пептид как ангиопротектор
В НИИ трансплантологии и искусственных органов пошли другим путем и с 70-х годов занимаются получением и пересадкой культур из островковых клеток плодной поджелудочной железы человека. В ней островки бета-клеток составляют до трети общей массы органа (у взрослого — всего 1 проц.), а плодная ткань обладает низкой иммуногенностью. Получив культуру и проверив стерильность донорского материала, его функциональную активность, накапливали определенную ее массу, необходимую для пересадки. Главное преимущество этого метода — возможность адаптации донорской ткани и предотвращение реакции отторжения, отказ от иммуносупрессии. Возникает такая ситуация, против которой не стал бы возражать и Дэвид Пайк: организму больного не причиняется никакого вреда.
Однако огромная потребность в трансплантациях клеток поджелудочной железы больным сахарным диабетом при явной ограниченности донорского материала заставила искать другие, ксеногенные источники. Оказалось, что из млекопитающих лучше всех других видов для этого подходят кролики. Их инсулин очень близок к человеческому, их клетки более предпочтительны культурально, чем свиные. Самые лучшие результаты получают при использовании материала из плодов на позднем периоде развития или из ПЖ новорожденных кроликов. Чтобы сохранить крольчиху, применяется второй вариант. Поскольку недостатка в материале нет, удалось в деталях отработать методику культивирования и трансплантации клеток.
Показано, что трансплантация существенно снижает потребность в инсулине и лечит осложнения сахарного диабета — нефропатию, ретинопатию, нейропатию, на их ранних стадиях это гарантированно, на более поздних — возможно. Есть весьма интересная гипотеза, почему это происходит. Когда диабет манифестирует, погибает 90 проц. бета-клеток, еще через 3-5 лет они гибнут полностью. Больному приходится вводить инсулин, а ведь бета клетки вырабатывают и еще С-пептид — другой продукт метаболизма проинсулина, который, судя по всему, является ангиопротектором. Сегодня диабетологи всего мира обсуждают работы шведского ученого Дж.Варена, показавшего, что введение синтезированного С-пептида больным сахарным диабетом обеспечивает профилактику вторичных осложнений. Трансплантация обеспечивает поступление в организм С-пептида, именно этим может объясняться ее благотворное влияние на течение сахарного диабета и его осложнений.
Кроме того, трансплантация может частично восстанавливать функции собственных бета-клеток больного. Видимо, стимулируется переход предшественников бета-клеток в сами бета-клетки. К сожалению, пересаженные клетки не могут обновляться как орган, они имеют свою программу, которая заканчивается через несколько месяцев, когда они инкапсулируются. Поэтому через 8-12 месяцев для закрепления положительного эффекта больным следует делать повторную трансплантацию. При регулярных трансплантациях можно обеспечить больному полноценную жизнь, и с большой степенью вероятности предупредить развитие осложнений, приостановить их развитие или даже обеспечить их обратимость.
Как показывает опыт, лучшие результаты дают введение умеренных доз бета-клеток и приближение больного к норме с каждой последующей трансплантацией, хотя поначалу был соблазн ввести такое количество клеток, чтобы пациент мог вовсе обходиться без инсулина. Но при сильных дозах, когда резко снижается уровень сахара в крови, возможны неприятные последствия — гипогликемия, ухудшение состояния глазного дна. Возможно, добиться инсулиннезависимости сахарного диабета удастся в будущем, когда врачи научатся более четко определять необходимую для пересадки каждому конкретному больному «порцию» клеток. А пока такие эксперименты проводятся на животных.
Риск при проведении трансплантации полностью исключен. Культура вводится опытным хирургом шприцем через иглу в прямую мышцу живота. Вполне возможно, что компоненты этих бета-клеток попадают в поджелудочную железу реципиента, стимулируют восстановление пула бета-клеток. После трансплантации увеличивается число инсулиновых рецепторов в периферических тканях. Соответственно инсулинотерапия становится более эффективной (в том числе и по этой причине уменьшаются дозы инсулина).
Почему же по этому весьма перспективному пути не пошли американцы — лидеры в трансплантологии? Дело в том, что в начале 80-х годов президент Р.Рейган запретил использование плодной ткани. Этот запрет был снят Б.Клинтоном лишь в 1992 году. Поэтому американцам приходится выступать в непривычной для них роли догоняющих.
Когда восторжествует истина?
В НИИТиИО сделано около 800 трансплантаций плодных тканей кролика, более 500 — в других клиниках России и за рубежом (в том числе в США) из полученных в институте культур. Трансплантация показана больным как первым (инсулинзависимым), так и вторым типом диабета, если он связан с потребностью в инсулине и развитием осложнений. Через 1-2 месяца после трансплантации у больных уменьшается или даже временно отменяется прием инсулина, нормализуется уровень сахара. Но снижение дозы инсулина — это не самоцель, главное — профилактика осложнений. Очень важен этот метод при лечении лабильного (некомпенсированного) диабета, особенно у подростков в период полового созревания, когда подобрать адекватные дозы инсулина чрезвычайно сложно. Заведующий диабетологическим отделением Российской детской клинической больницы Игорь Волков получил хорошие результаты при трансплантации бета-клеток ПЖ кролика детям. Удалось полностью купировать проявления микроальбуминурии — начального проявления нефропатии. После трансплантации дети, у которых из-за диабета была сильная задержка роста и полового развития, вырастали на 10-16 сантиметров в год!
Очень неплохо проявляет себя трансплантация бета-клеток ПЖ кролика и после пересадки почки больным сахарным диабетом. Известно, что во многих центрах больных диабетом не берут на пересадку почки, поскольку дело это хлопотное, риск при проведении трансплантации высокий. В НИИТиИО от больных диабетом не отказываются. Защитить трансплантированную почку от ангиопатии помогают пересаженные бета-клетки. Иногда это процедуру делают интраоперационно (бета-клетки вводятся под капсулу пересаженной почки), иногда — сразу после операции в случае обострения декомпенсации диабета, но чаще — через несколько недель после трансплантации почки, когда состояние больного стабилизируется.
Как подчеркивает Н.Скалецкий, трансплантация бета-клеток кроликов ни в коем случае не является противопоставлением традиционным методам лечения сахарного диабета, она лишь дополняет их. За последние годы получены доказательства, что трансплантация значительно улучшает качество жизни больных сахарным диабетом. Это подтверждают и сами пациенты, и их лечащие врачи. Но, к сожалению ведущие российские диабетологи, мягко говоря, пока не проявляют к новому методу должного интереса и во многом из-за их позиции у трансплантации бета-клеток ПЖ кролика пока нет шансов на широкое применение в клинической практике. Причем наиболее активными оппонентами являются те ученые, которые ни разу не наблюдали больных после трансплантации.
Что ж, остается только ждать того мгновения торжества, которое, по словам Пуанкаре, суждено всякой истине между бесконечностью, когда ее считают неверной, и бесконечностью, когда ее считают тривиальной. А пока миллионы больных сахарным диабетом ждут помощи…

Читайте также:  Обследование желудочно кишечного тракта поджелудочная железа

Tags: диабет

Добавить комментарий

Беркегейм Михаил

About Беркегейм Михаил

Я родился 23 ноября 1945 года в Москве. Учился в школе 612. до 8 класса.

Мама учитель химии. Папа инженер. Я очень увлекался химией и радиоэлектроникой. Из химии меня очень увлекала пиротехника. После взрыва нескольких помоек , я уже был на учете в детской комнате милиции. У меня была кличка Миша – химик. Из за этого после 8 класса дед отвел меня в 19 мед училище. Где меня не знали. Мой отчим был известный врач гинеколог. В 1968 году я поступил на вечерний факультет медицинского института. Мой отчим определил мою профессию. Но увлечение электроникой не прошло, и я получил вторую специальность по электронике.
Когда я стал работать врачом гинекологом в медицинском центре «Брак и Семья» в 1980 году, я понял., что важнейшим моментом в лечении бесплодия является совмещение по времени секса и овуляции. Мне было известно, что овуляция может быть в любое время и несколько раз в месяц. И самое главное, что часто бывают все признаки овуляции. Но ее не происходит. Это называется псевдоовуляция.
Меня посетила идея создать прибор надежно определяющий овуляцию.
На это ушло около 20 лет. Две мои жены меня не поняли. Я мало времени уделял семье. Третья жена уже терпит 18 лет. В итоге прибор получился.

Этот прибор помог вылечить бесплодие у очень многих женщин…

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 августа 2013;
проверки требуют 19 правок.

Бе́та-кле́тка (β-Клетка, В-клетка) — одна из разновидностей клеток эндокринной части поджелудочной железы. Бета-клетки продуцируют гормон инсулин, понижающий уровень глюкозы крови.

Читайте также:  Если лопнет поджелудочная железа последствия

Микрофотография среза бета-клетки крысы, которая была обработана при помощи модифицированной технологии визуализации НАСА. Инсулиновые гранулы — темные пятна, окруженные белой областью, называемой гало. Большие клетки имеют сотни инсулиновых гранул.

Строение[править | править код]

Бета-клетки человека, как правило, имеют округлую форму, хотя могут образовывать отростки. Клеточное ядро — крупное, круглой формы. Цитоплазма содержит множественные секреторные гранулы размером около 275 нм. Гранулы не растворимы в воде, но хорошо растворяются в спирте, и они проявляют базофильные свойства, окрашиваясь генциановым фиолетовым и альдегидфуксином в синий цвет. Выявляются, обычно, при помощи методов иммуногистохимии антителами к инсулину.

Расположение[править | править код]

Бета-клетки в островке поджелудочной железы человека, иммуногистохимическое окрашивание, антитела к инсулину

Бета-клетки, составляющие основную массу эндокринной части поджелудочной железы (65—80 %), могут входить в состав панкреатических островков или образовывать небольшие скопления, рассеянные в экзокринной (ацинарной) части поджелудочной железы. Единичные бета-клетки могут быть расположены в составе ацинусов, т. н. ациноостровковые клетки, или среди клеток протоков[1].

Функции[править | править код]

Контроль секреции инсулина[править | править код]

Бета-клетки поддерживают базальный уровень инсулина в крови, а также обеспечивают быстрое выделение пресинтезированного инсулина, а также его образование, при резком повышении уровня глюкозы в крови. Ответ происходит достаточно быстро и обычно занимает несколько минут.

Секрецию инсулина усиливают аминокислоты, особенно лейцин и аргинин, некоторые гормоны гастроэнтеропанкреатической системы: холецистокинин, ГИП, ГПП-1, а также АКТГ, СТГ, эстрогены и другие, препараты сульфонилмочевины. Кроме того, секрецию инсулина усиливает повышение уровня калия или кальция, свободных жирных кислот в плазме крови. Понижается секреция инсулина под влиянием соматостатина и глюкагона.

Другие гормоны, секретируемые бета-клетками[править | править код]

Помимо инсулина, бета-клетки выделяют в кровь в эквимолярном количестве С-пептид, полипептид, отщепляемый от молекулы проинсулина с образованием инсулина[2]. Определение уровня C-пептида позволяет косвенно судить о инсулиносекретирующей способности бета-клеток (его концентрация не зависит от инсулина, вводимого извне).[3].

Читайте также:  При воспаление поджелудочной железы у кошки

Также бета-клетки синтезируют так называемый островковый амилоидный полипептид (амилин), функции которого до конца не выяснены.[4]. У больных с инсулиннезависимым сахарным диабетом нарушена секреция амилина, и он задерживается бета-клетками, образуя в островках фибриллярные отложения.

Другие вещества, содержащиеся в бета-клетках[править | править код]

Бета-клетки обнаруживают сходство по ряду синтезируемых соединений с нервными клетками. Среди этих веществ: глутамат декарбоксилаза (GAD), нейрон специфичная енолаза (NSE), хромогранин А (ChrA), фактор роста нервов (NGF) и многие другие. Это позволяет причислить бета-клетки к клеткам диффузной эндокринной эпителиальной системы, которую также называют APUD-системой. Таким образом бета-клетка является апудоцитом и обозначается в литературе как В-клетка[5].

Иннервация[править | править код]

Бета-клетки также находятся под влиянием автономной нервной системы.

  • Парасимпатическая часть (холинергические окончания блуждающего нерва) стимулирует выделение инсулина.
  • Симпатическая часть (активация α2-адренорецепторов) подавляет выделение инсулина.

Развитие[править | править код]

В протоках развивающейся поджелудочной железы человека содержащие инсулин клетки можно обнаружить с 7-й недели развития
после оплодотворения[6].

Патология[править | править код]

Повреждение и нарушение функции бета-клеток (в сочетании с другими факторами) выступают причиной сахарного диабета как инсулинзависимого, так и инсулиннезависимого типа.

Редкая, обычно доброкачественная опухоль, возникающая из бета-клеток, — инсулинома — обычно проявляется в виде множественных и продолжительных приступов гипогликемии.

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Прощина А. Е., Савельев С. В., Иммуногистохимическое исследование распределения A- и B- клеток в разных типах островков Лангерганса поджелудочной железы человека. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины», 2013 г., Том 155, № 6, 763. https://www.iramn.ru/journal/bebm/2013/bbm1306.htm
  2. Ido Y; Vindigni A; Chang K; Stramm L; Chance R; Heath WF; Dimarchi, RD; Di Cera, E; Williamson, J. R. Prevention of vascular and neural dysfunction in diabetic rats by C-peptide (англ.) // Science : journal. — 1997. — Vol. 277, no. 5325. — P. 563—566. — DOI:10.1126/science.277.5325.563. — PMID 9228006.
  3. Hoogwerf B., Goetz F. Urinary C-peptide: a simple measure of integrated insulin production with emphasis on the effects of body size, diet, and corticosteroids (англ.) // J Clin Endocrinol Metab (англ.)русск. : journal. — 1983. — Vol. 56, no. 1. — P. 60—7. — DOI:10.1210/jcem-56-1-60. — PMID 6336620.
  4. Moore C., Cooper G. Co-secretion of amylin and insulin from cultured islet beta-cells: modulation by nutrient secretagogues, islet hormones and hypoglycemic agents (англ.) // Biochem Biophys Res Commun (англ.)русск. : journal. — 1991. — Vol. 179, no. 1. — P. 1—9. — DOI:10.1016/0006-291X(91)91325-7. — PMID 1679326.
  5. ↑ Яглов В. В., Яглова Н. В., Итоги и перспективы изучения диффузной эндокринной эпителиальной системы. Клиническая и экспериментальная морфология, 2012, № 3, с.3
  6. ↑ Jeon J, Correa-Medina M, Ricordi C, Edlund H, Diez JA. Endocrine cell clustering during human pancreas development. J Histochem Cytochem. 2009 Sep;57(9):811-24. DOI:10.1369/jhc.2009.953307. PMID 19365093

См. также[править | править код]

  • Инсулин
  • Инсулинома
  • Незидиобластоз

Диабетология

  • Сахарный диабет
  • Нарушение толерантности к глюкозе
  • Состояния, связанные с избытком инсулина

Клинические стадии сахарного диабета

  • Предиабет или достоверные классы риска
  • Нарушение толерантности к глюкозе
  • Явный (манифестный) сахарный диабет

Классификация сахарного диабета

Клинические классы
  • Сахарный диабет 1-го типа ()
  • Сахарный диабет 2-го типа у лиц с нормальной массой тела
  • Сахарный диабет 2-го типа у лиц с ожирением
  • Сахарный диабет беременных
  • Латентный аутоиммунный диабет у взрослых ()
  • Сахарный диабет, связанный с недостаточностью питания (тропический)
Неиммунные формы
сахарного диабета у детей
  • Юношеский ИНСД
  • MODY-диабет
  • Неонатальный сахарный диабет
  • DIDMOAD-синдром (синдром Вольфрама)
  • Синдром Альстрёма
  • Митохондриальный сахарный диабет: Синдром MELAS, Сахарный диабет, сопровождающийся глухотой
Осложнения лечения
  • Аллергические реакции на введение инсулина (Анафилактический шок)
  • Гипогликемическая кома
  • Синдром хронической передозировки инсулина
  • Липодистрофия
Осложнения
сахарного диабета
Острые (диабетическая кома)
Кетоацидоз
Лактатацидоз
Гиперосмолярная комаПоздние
Микроангиопатия (Диабетическая ретинопатия, Диабетическая нефропатия)
Макроангиопатия
Диабетическая стопа
Диабетическая нейропатия
Синдром Мориака
Синдром Нобекура
Поражения других органов и систем

Избыток инсулина

  • Гипогликемия
  • Гипогликемический синдром
  • Синдром хронической передозировки инсулина
  • Инсулинома
  • Незидиобластоз
  • Гипогликемическая кома
  • Инсулинокоматозная терапия

См. также

  • Островки Лангерганса: Альфа-клетка, Бета-клетка, Дельта-клетка
  • Гормоны: Инсулин, Глюкагон, Кортизол, Гормон роста, Норадреналин, Лептин, Соматостатин
  • Глюкоза
  • Кетоновые тела
  • Диетотерапия сахарного диабета
  • Хлебная единица
  • Сахарозаменители
  • Инсулинотерапия
  • Таблетированные сахароснижающие средства
  • Растительные сахароснижающие средства
  • Самоконтроль при сахарном диабете
  • Всемирный день борьбы с диабетом
  • Вторичные формы сахарного диабета
  • Глюкометр

Источник