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Il trapianto di cellule delle isole per il diabete di tipo 1: caratteristiche e chi può farlo?

Siamo vicino a una cura per il diabete?

I diabetici di tipo 1 (diabete mellito) non producono insulina – le cellule beta beta che producono insulina nel loro pancreas non funzionano correttamente per ragioni che non sono al 100 per cento chiare. Quindi l’unico modo per gestire i livelli dello zucchero nel sangue, si basa sull’insulina artificiale, iniettando insulina più volte al giorno o indossando una pompa d’insulina, applicando il conteggio dei carboidrati e spesso controllando lo zucchero nel sangue.

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Tuttavia, gli scienziati stanno esplorando la creazione di cellule di isole umane (cellule che producono insulina) dalle cellule staminali, allo scopo di trapiantarle per aiutare coloro che soffrono di diabete e tornare a fare insulina. Le cellule staminali autoctone sono un’area di ricerca in via di sviluppo e sono attualmente utilizzate negli studi sugli animali. Tuttavia, secondo gli Istituti Nazionali per Salute, esistono altri due tipi di trapianti di cellule isolate più forti che vengono utilizzati in pazienti selezionati con diabete.

Che cosa è il trapianto di isole?

Il trapianto delle cellule delle isole pancreatiche, noto anche come trapianto di cellule beta, è un processo in cui le beta, sia di donatori umani che di cellule create in laboratorio, sono trapiantate in una persona con diabete di tipo 1. La speranza è che esse secernano insulina e aiutino a regolare il glucosio nel sangue, come le cellule beta che normalmente funzionano i non diabetici.

Finora, i pazienti trapiantati con cellule isolate di donatori donatori possono essere resi insulino indipendenti per più anni.

Tuttavia, questa strategia è limitata a causa della scarsità e qualità delle cellule isolanti del donatore. Inoltre, è importante notare che il trapianto di cellule è una procedura sperimentale e resterà tale fino a quando la tecnologia del trapianto non sarà considerata sufficientemente efficace per essere definita terapeutica.

Attualmente esistono due tipi di trapianto.

Allo-trapianto

Questo tipo di trapianto comporta la presa di cellule isolane da un donatore defunto e la purificazione. Dopo la depurazione, le cellule vengono elaborate e trasferite nel destinatario.

Questo tipo di trapianto è stato utilizzato in alcuni pazienti con diabete di tipo 1 i cui zuccheri nel sangue sono molto difficili da controllare. Idealmente, il trapianto porterebbe a livelli normali di glucosio nel sangue senza l’uso di iniezioni o infusioni di insulina, o almeno ridurrebbe la quantità di insulina necessaria. Un altro obiettivo è quello di ridurre la non consapevolezza dell’ipoglicemia – una condizione pericolosa in cui le persone non possono sentire l’abbassamento glicemico.

I pazienti trapiantati ricevono in genere due infusioni con una media di 400.000 a 500.000 isole per infusione. Una volta impiantate, le cellule beta in questi isolotti iniziano a produrre e rilasciare l’insulina.

Quando si ricevono le cellule trapiantate occorre prendere farmaci immunosoppressivi per prevenire il rigetto. Questo può complicare il diabete perché nel tempo questi tipi di farmaci, come i corticosteroidi, possono aumentare la resistenza all’insulina, causando un incremento degli zuccheri nel sangue. Altri tipi di farmaci immunosoppressivi possono ridurre la capacità delle cellule beta di rilasciare l’insulina.

Infine, questi tipi di farmaci indeboliscono il sistema immunitario, il che può aumentare il rischio di infezione. Quindi, è chiaro che questo processo avviene con limitazioni e incertezze.

Gli Allo-trapianti non sono condotti in tutti gli ospedali. Tali strutture devono avere il permesso dell’American Food and Drug Administration (FDA) per la ricerca clinica sul trapianto di isole. Un medico specializzato in imaging, un radiologo, è in genere quello che esegue i trapianti. Utilizza immagini a raggi x e ultrasuoni per guidare il posizionamento di un catetere (un sottile tubo di plastica) attraverso una piccola incisione nello stomaco superiore nella vena del porta (una vena importante che fornisce il sangue al fegato).

Una volta che il catetere viene inserito nella posizione corretta, le cellule degli isolotti vengono lentamente fatte transitare. In genere, ai pazienti vengono somministrati anetetici locali e sedativi durante la procedura.

I ricercatori ritengono che i pazienti necessitino di circa 350 a 750 milioni di cellule per interrompere completamente l’insulina. Pertanto, la maggior parte dei pazienti necessita di trapianti multipli.

Auto-trapianto

Questo tipo di trapianto viene eseguito in seguito alla rimozione totale del pancreas (una pancreatectomia ) nei pazienti con pancreatite grave e cronica che non possono essere gestiti da altri trattamenti. L’idea è di mantenere la produzione di insulina e la secrezione perché la rimozione del pancreas può condurre una persona a sviluppare il diabete.

I pazienti con diabete di tipo 1 non possono ricevere questo tipo di trapianto.

Aspetti

Rispetto al trapianto di organi interiori, i trapianti di cellule degli isole sono molto meno invasivi. Il successo dell’allo trapianto migliorerà il controllo del glucosio nel sangue e limiterà o ridurrà l’uso dell’insulina per lunghi periodi di tempo. Ciò significa che i pazienti non dovrebbero iniettarsi insulina o infonderla attraverso una pompa più volte al giorno. Un migliore controllo dello zucchero nel sangue potenzialmente può ridurre o rallentare il rischio di complicanze del diabete come malattie cardiache, neuropatia associata al diabete (danni ai nervi) e  retinopatia (danni agli occhi).

Inoltre, con il allo trapianto nello stesso tempo, anche la funzione parziale dopo un trapianto può invertire l’ignoranza dell’ipoglicemia, aiutando i pazienti a sentire i sintomi quali la sudorazione, l’agitazione, l’aumento del battito cardiaco, l’ansia o la fame e curarli di conseguenza.

Rischi

La procedura di trapianto può aumentare il rischio di sanguinamento e coaguli di sangue. C’è anche la possibilità che le cellule trapiantate non funzionino bene o affatto. Inoltre, tutte le celle potrebbero non agire subito e possono richiedere tempo per iniziare a funzionare correttamente. Pertanto, i destinatari potrebbero aver bisogno di prendere l’insulina finché le cellule iniziano a funzionare correttamente.

C’è anche il rischio che la risposta autoimmune, che inizialmente distrusse le cellule naturali della persona possa essere nuovamente attivata, causando un attacco nelle nuove cellule. I ricercatori stanno attualmente cercando di indagare se l’utilizzo di altre aree del corpo per il trapianto può impedire che ciò accada.

Al fine di prevenire il rigetto delle cellule, è necessario prendere farmaci immunosoppressivi che abbassano il sistema immunitario. Questi farmaci possono anche aumentare gli zuccheri nel sangue. I farmaci immunosoppressivi non sono necessari nel caso di un auto trapianto perché le cellule infuse vengono dal corpo del paziente.

 

Limitazioni

Uno degli ostacoli principali è che c’è una carenza di cellule isolane dai donatori – molte volte non ci sono sufficienti cellule sane per il trapianto e non ci sono donatori sufficienti.

Come potete immaginare, questo tipo di procedura è anche costoso. Mentre i pazienti potrebbero risparmiare sull’insulina, i costi della procedura, degli appuntamenti e dei farmaci immunosoppressivi creano barriere finanziarie che impediscono l’uso diffuso di trapianto allo sullo stato isletico.

Aspettative future

Gli scienziati stanno lavorando duramente per perfezionare il trapianto di cellule delle isole. Ci sono alcune ricerche che presentano la capacità di creare cellule beta umane dalle cellule staminali in laboratorio. Si ritiene che queste cellule genererebbero una quantità maggiore di cellule isolate più efficienti. E anche se ci sono stati molti avanzamenti, molto lavoro deve essere fatto in questo settore prima che il trapianto diventi un’opzione terapeutica. Perfezionare questo metodo potrebbe portarci ad un passo più vicino nella cura del diabete.

fonti:

Istituto nazionale per il diabete. Trapianto di isole pancreatiche.

Pagliuca FW , et. al. Generazione di cellule funzionali di pancreas umane umane in vitro. Cell. 2014, ottobre 9; 159 (2): 428-39. doi: 10.1016 / j.cell.2014.09.040 .

Settima relazione annuale del trapianto di isole collaborative. Registro di trapianto colonnato.  https://web.emmes.com/study/isl//reports/01062012_7thAnnualReport.pdf

American Diabetes Association. Dati e Statistiche su Diabete .

JDRF. Un nuovo percorso alle cellule beta .



Trapianto isole: nuovo studio clinico annunciato dall’Istituto di ricerca City of Hope

diabetes researchIl nuovo Diabetes & Metabolism Research Institute al City of Hope in California, ha recentemente annunciato un nuovo studio clinico di fase 1/2 per gli adulti con diabete di tipo 1 che fornirà il trapianto di cellule isolotto.

I partecipanti devono aver avuto il diabete per più di 5 anni ed l’esperienza di frequenti episodi d’ipoglicemia o inconsapevolezza ipoglicemica.

“Siamo uno dei pochi programmi di trapianto di cellule insulari del paese,” ha detto in un comunicato stampa Fouad Kandeel, MD, PhD, presidente del dipartimento di clinica del diabete, endocrinologia e metabolismo al City of Hope, . “Questo processo, oltre a fornire una potenziale cura tanto necessaria per i pazienti con grave diabete di tipo 1, sarà anche fondamentale per aprire la porta ad altri studi importanti nell’affrontare le esigenze mediche di questi pazienti.”

Il trial valuterà l’efficacia del trapianto di isole pancreatiche come cura per il diabete di tipo 1, così come aiutare i ricercatori a comprendere meglio di rigetto delle cellule se e quando si verifica.

“La strategia di immuno-soppressione che viene utilizzata nel processo in corso è considerato un significativo miglioramento rispetto al protocollo utilizzato negli studi di trapianto di cellule insulari precedenti”, ha detto Kandeel.

Precedenti ricerche sulla strategia suggerisce che il trapianto si tradurrà in una migliore funzione delle cellule e cellule T regolatorie di ricambio.

In test precedenti il 60% dei pazienti ha prodotto insulina sufficiente 5 anni dopo il trapianto.

Ulteriori studi dovrebbero testare l’espansione ed educazione delle cellule T per proteggere le isole trapiantate e prevenirne la riattivazione.

P.S.: Desidero unirmi anch’io al ringraziamento fatto da Roberto a Camillo Ricordi. La memoria è corta e si fa presto a dimenticare ma se oggi il trapianto di isole è realtà che si sta sempre più consolidando come strumento per liberarsi a tempo, sempre più lungo, dalle iniezioni d’insulina, bene tutto questo lo si deve al professore Camillo Ricordi padre di questa metodica di trapianto. Camillo Ricordi è si un esimio scienziato italiano ma anche un poco nostro qui negli USA da molti anni ormai. Se riusciremo cercheremo di esserci il 23 a Bologna, dallo Stato di New York. Grazie Camillo!

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