Электив на тему Сахарный диабет (текст) / 7 Перспективные методы лечения

VII. Перспективные методы лечения

Инсулинотерапией не удается достигнуть той степени точности регуляции гликемии, которая обеспечивается нормальными островками Лангерганса, Слишком часто случаются эпизоды гипергликемии, а отсюда - гликирование белков и поздние осложнения сахарного диабета. Гипергликемия в течение нескольких дней уже вызывает изменения в капиллярах. Первоначальные изменения могут быть обратимыми, но повторяющиеся эпизоды гипергликемии приводят к необратимым повреждениям. Поэтому остаются актуальными поиски новых методов лечения диабета.

1. Трансплантация островков или -клеток.

Продолжаются попытки лечения ИЗСД трансплантацией поджелудочной железы, островков Лангерганса, -клеток. Но трансплантация часто не удается (отторжение трансплантата), а если удается, то затем требуется постоянное применение иммунодепрессантов. Однако экспериментальные исследования в этом направлении продолжаются и позволяют надеяться на успех. В частности, выживанию аллогенного трансплантата островков Лангерганса способствует котрансплантация сингенных миобластов, модифицированных так, что они экпрессируют лиганд Fas. Когда лиганд взаимодействует с его рецептором на иммунной клетке, индуцируется апоптоз этой клетки. У мышей со стрептозотоциновым диабетом выживаемость островков, покрытых такими миобластами и введенных под капсулу почки, увеличилась с 10 до 84 дней, как полагают, вследствие уничтожения Т-лимфоцитов прежде, чем они достигнут -клеток.

Исследуется и другой способ защиты трансплантируемых островков от действия иммунных лимфоцитов и иммуноглобулинов: трансплантат заключают в полупроницаемую мембрану, пропускающую лишь малые молекулы, в частности - инсулин.

2. Трансплантация генетически реконструированных клеток.

Перспективным направлением поиска новых средств лечения диабета является создание методами генной инженерии клеток, не вызывающих иммунного ответа и в то же время способных секретировать инсулин пропорционально концентрации глюкозы в крови. Исходным материалом для таких конструкций могут быть клетки самого пациента; таким путем снимаются проблемы, связанные с отторжением трансплантата.

Клетка, пригодная для трансплантации, должна обладать рядом специфических свойств:

1. содержать глюкозоизмерительный аппарат, т.е. ГЛЮТ-2 и глюкокиназу

2. экспрессия высокоафинных гексокиназ должна быть небольшой

3. эффективный механизм экспрессии проинсулина и образования инсулина

4. механизм регуляции секреции инсулина в ответ на изменения концентрации глюкозы.

Неизвестны клетки с таким набором свойств, кроме -клеток, однако существующий арсенал методов генной инженерии допускает возможность создания подобных клеток. В частности, ведутся работы по модификации гепатоцитов в инсулинпродуцирующие клетки.

3. Стимуляция регенерации островков Лангерганса как возможный метод лечения диабета

В поджелудочной железе человека содержится 104-106 островков Лангерганса, или примерно 1,5% объёма железы. Около 75% клеток островков приходится на -клетки, синтезирующие инсулин. Примерно 20% составляют -клетки, синтезирующие глюкагон.

Островки при эмбриогенезе развиваются из эндодермальных клеток, находящихся в эпителиальном слое протоков поджелудочной железы. У взрослых пролиферативная активность островков весьма ограничена, и все же их количество может увеличиваться, причем двумя путями: путем пролиферации уже существующих -клеток или путем дифференцировки из клеток протоков. Дифференцировку и пролиферацию стимулируют некоторые факторы роста - пролактин, гормон роста, бетацеллюлин (белок семейства эпидермальных факторов роста), белок REG (лектин С-типа, экспрессируемый островками).

В поджелудочной железе плода крысы число инсулинсодержащих клеток, определяемых иммуноцитохимическим методом, увеличивается вдвое в течение двух дней непосредственно перед рождением. Скорость роста популяции всех островковых клеток, включая -клетки, заметно снижается через 3 - 4 дня после рождения. После удаления поджелудочной железы (90%) у молодых крыс происходит регенерация как экзокринной, так и эндокринной тканей.

В раннем периоде жизни количество -клеток определяется балансом между репликацией существующих клеток и появлением новых клеток в результате дифференцировки - с одной стороны, и апоптозом - с другой. У новорожденных крыс преходящая волна апоптоза наблюдается в течение 1 - 2 недель после рождения. Поскольку общая масса -клеток при этом существенно не изменяется, то следует полагать, что потери, вызванные апоптозом, компенсируются новой популяцией клеток. Описан сходный эпизод апоптоза -клеток в поджелудочной железе плода человека в 3-м триместре беременности. Возможно, что апоптоз нужен для смены популяции -клеток, приспособленных к условиям in utero, на -клетки, функционирующие после рождения.

Лишь небольшая часть индивидов с аутоиммунностью к -клеткам, определяемой по наличию антител к ним, заболевает диабетом. Это указывает на то, что другие факторы могут играть решающую роль в развитии болезни. Гистологическими методами уже давно установлено, что у молодых пациентов с ИЗСД происходит регенерация островков, содержащих преимущественно -клетки, наряду с продолжающимся аутоиммунным разрушением -клеток (3, 6). Поджелудочная железа взрослых утрачивает способность к регенерации островков. Общее количество -клеток, а следовательно и клинические проявления диабета зависят от баланса между деструктивным аутоиммунным процессом - с одной стороны, и способностью поджелудочной железы увеличивать массу -клеток - с другой. Стрептозотоцин (аналог глюкозы, N-[метилнитрозокарбамоил]-D-глюкозамин) у новорожденных крыс вызывает интенсивное разрушение -клеток и диабет, однако уже на 14-й день у них наступает нормогликемия. При этом наблюдается значительная митотическая активность в области эпителия протоков, где образуются предшественники -клеток.

Частичная перевязка протока поджелудочной железы у золотистого хомячка стимулирует дифференцировку эндокринных клеток и образование островков. Экстракт поджелудочной железы этих хомячков стимулирует регенерацию островков у хомячков со стрептозотоциновым диабетом (при внутриперитонеальном введении), нормализует концентрацию глюкозы в крови и увеличивает выживаемость диабетических хомячков. Исследования подобного рода направлены на выяснение молекулярных механизмов регуляции пролиферации и дифференцировки -клеток, которые в свою очередь могут послужить основой для разработки методов лечения ИЗСД.

Неудовлетворительные результаты лечения ИЗСД иммуномодуляторами, возможно, объясняются именно недостаточной пролиферативной активностью -клеток. Недавно было найдено, что одновременное подавление иммунного процесса и стимуляция пролиферации -клеток оказывается более эффективным при лечении диабета у мышей линии NOD. В качестве иммуномодулятора применяли линомид (хинолин-3-карбоксамид), а в качестве стимулятора пролиферации -клеток - белок Reg, экспрессирующийся в панкреатической ацинарной ткани. Каждый из этих агентов по-отдельности ослабляет проявления сахарного диабета на ранних стадиях развития болезни, в то время как на более поздних стадиях такой же эффект достигается лишь при одновременном применении линомида и белка Reg. При этом отмечено увеличение количества островков в поджелудочной железе, количества -клеток в островках и содержания инсулина в железе. Возможно, эти данные указывают путь к разработке эффективных методов лечения ИЗД.