11/10/2017

Trapianti sottocutanei per la cura del diabete di tipo 1

Vlahos AE, Cober N, Sefton MV. Modular tissue engineering for the vascularization of subcutaneously transplanted pancreatic islets. Proc Natl Acad Sci USA. 2017;114(35):9337-9342.

In teoria il trapianto di cellule che producono insulina dovrebbe consentire il trattamento del diabete di tipo 1. In effetti è così  ma, nella pratica clinica, i ricercatori devono affrontare numerose sfide.

La necessità di donatori multipli per ottenere un numero di isole tale da permettere l’indipendenza dall’insulina è una di queste, come lo è la ricerca di una sito di trapianto meno ostile alle cellule come quello della vena porta, dove vengono comunemente infuse con grande perdita delle stesse (circa il 60% delle cellule muore nelle prime 48 ore).

Trovare, dunque, un sito di trapianto che sia meno invasivo e in grado di sostenere un grande volume di cellule trapiantate è l’unica via di sviluppo per consolidare questo approccio terapeutico. Si è visto che il sottocute soddisfa entrambi questi criteri ma il problema è che è scarsamente vascolarizzato e questo lo ha reso, finora, di scarsa utilità clinica.

Un nuovo studio, presentato su Proceeding of the National Academy of Sciences, descrive un approccio di ingegneria tissutale che potrebbe riuscire a creare un ambiente adeguato sotto la pelle.

I ricercatori dell’Istituto di Biomateriali e Ingegneria Biomedica (IBBME) dell’Università di Toronto, infatti, descrivono come hanno sviluppato e testato tale metodo di trapianto sottocutaneo delle insule in un modello di topo con diabete di tipo 1.

Per il loro studio, i ricercatori hanno utilizzato insule pancreatiche di ratti sani che hanno incorporato in moduli ingegnerizzati di tessuti fatti da cilindri di collagene rivestiti di cellule endoteliali. Hanno poi impiantato i moduli sotto la pelle di topi affetti da diabete di tipo 1 indotto.

Una caratteristica importante dello studio è che il metodo utilizza l’ingegneria tissutale per generare vasi sanguigni che si integrino con il sangue dell’ospite. È un aspetto, questo, fondamentale perché le cellule produttrici di insulina sono molto sensibili alla mancanza di ossigeno e l’insufficiente rifornimento di sangue è il problema che finora ha ostacolato i tentativi di trapianto sottocute.

Le isole trapiantate (incorporate nei moduli sviluppati dal tessuto) hanno ripristinato e mantenuto il controllo del glucosio nei topi diabetici per 21 giorni.

Un numero equivalente di insule pancreatiche, trapiantate in un gruppo di controllo senza incorporarle nei moduli tessutali costruiti, non aveva dato alcun effetto sul controllo del glucosio.

Quando hanno esaminato il sito del trapianto, i ricercatori hanno scoperto che gli isolotti impiantati erano stati circondati da nuovi vasi sanguigni integrati perfettamente nella rete vascolare dell’ospite ed era la prima volta che questo accadeva nei trapianti sottocutanei di isole.

I ricercatori non solo ritengono lo studio un grande passo avanti nell’utilizzo del sottocute come sito ideale di trapianto insulare, ma reputano il metodo molto valido per esplorare la vascolarizzazione o generare una sufficiente quantità di sangue  nei trapianti di isole.

“Le isole pancreatiche comprendono circa l’1% del pancreas, ma richiedono il 15-20% del flusso sanguigno all’organo. Abbiamo dunque bisogno di garantire un adeguato flusso di sangue per farle funzionare”, spiega Alexander Vlahos, primo autore dello studio.

I ricercatori prevedono ora di iniettare gli isolotti anche in altri siti servendosi dell’ingegneria tissutale per sviluppare in anticipo una buona rete di approvvigionamento ematico.

Ma se in prospettiva questi risultati aprono la strada al potenziale utilizzo del sottocute come sito di infusione delle insule per il diabete di tipo I, il beneficio più immediato può essere l’esplorazione della biologia dell’isola rivascolarizzata.

 

 

 

 

 

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