Transplantace nabírají dech

Jak se zbavit injekcí inzulinu? O tom přemýšlí snad každý diabetik 1. typu nebo rodič dítěte s diabetem. Transplantace pankreatu a v poslední době i transplantace izolovaných Langerhansových ostrůvků představují již skutečnou možnost léčby diabetu 1. typu.

Transplantace nabírají dech

Trojrozměrné foto lidského Langerhansova ostrůvků. Měřítko odpovídá jedné desetině mm.

Chybějící β buňky je možné nahradit transplantací – přenosem z jiného zdroje. Aby transplantované buňky přežily, musejí se v novém těle uchytit, získat nové cévní zásobení a odolat imunitnímu systému příjemce. Nejlépe se v současné době daří transplantovat celou slinivku břišní, což je však náročná chirurgická operace. Jednodušší je transplantace samotných ostrůvků, které se ze slinivky izolují v laboratoři. Jejich přežívání je ale horší, bezprostředně nemají cévní zásobení a často jich nezískáme dost. Možné by bylo transplantovat také ostrůvky zvířecí nebo β buňky odvozen z kmenových buněk připravené v laboratoři.

Jde tu o beta-buňky. Co vlastně umí?

β buněk je v lidském pankreatu asi 1 miliarda a dohromady váží méně než 1 g. V dospělosti se už téměř nemnoží, a tak každá z nich musí tvrdě pracovat. Denně dohromady vytvoří 1 až 2 mg inzulinu, což je víc než tisícina jejich hmotnosti. Glukóza se do nich dostává z krevního řečiště, které zásobuje Langerhansovy ostrůvky. Jakmile ale hladina krevního cukru klesá, β buňky přestanou včas inzulin uvolňovat, a tím předejdou vzniku hypoglykémie. Tato souhra spolu s další hormonální a nervovou regulací funguje tak dokonale, že ji zatím žádné technické zařízení nedokáže nahradit.

Řez Langerhansových ostrůvkem: asi 60% všech buněk ostrůvku tvoří beta buňky (barveno zeleně). Dalších asi 20 % buněk tvoří glukagon (barveno červeně). Buňky jsou uspořádané do trámečků, mezi nimiž proudí krev ve vlásečnicích.

Jak získat β buňky k transplantaci?

β buňky představují hlavní součást Langerhansových ostrůvků, které měří asi 0,1 – 0,3 mm. Zde mají zajištěné bohaté cévní zásobení, a po transplantaci celé slinivky se okamžitě ujímají funkce a zpravidla je možné ukončit léčbu inzulinem. Tepny a žíly slinivky je ovšem nutné napojit na cévy příjemce a musí se počítat s tím, že slinivka je také zažívací orgán. Denně produkuje až 2 l trávicích šťáv. Obtížně, ale technicky lze laboratorně oddělit ostrůvky od trávicí části slinivky, ale může dojít k částečnému poškození ostrůvku a k přerušení krevního zásobení. Při izolaci alespoň 300 tisíc kvalitních ostrůvků může dojít k transplantaci. Je jich o dost méně než v celé slinivce a jsou mnohem zranitelnější. Na druhé straně odpadají starosti s tvorbou trávicích šťáv a s celou složitou operací. Samotné β buňky izolované z Langerhansových ostrůvků se zatím netransplantují, protože ještě nebylo nenalezeno vhodné místo, kde by mohly dobře přežívat.

 

Transplantace pankreatu

Náplň pankreatického vývodů enzymem kolagenázou

Zatím bylo ve světě provedeno celkem asi 32 000 výkonů a Institut klinické a experimentální medicíny (IKEM) je s počtem 530 výkonů jedním z nejaktivnějších center ve světě. Po úspěšné transplantaci pankreatu je možné bezprostředně ukončit inzulinovou léčbu a uvolnit dietu. Normální glykémie přispívají k tomu, aby už nepostupovaly pozdní orgánové komplikace, jakou jsou zejména diabetická retinopatie a polyneuropatie. Šance, že ani po 10 letech nebude nutné používat inzulin, přesahuje 70 %! Jedná se ale o náročnou operaci, která může být v 5–10 % neúspěšná a asi v 20 % se vyskytují komplikace, které vyžadují další chirurgický zákrok.

 

Ostrůvky (červené) oddělené od ostatní tkáně pankreatu

Typickou indikací je kombinovaná transplantace ledviny a pankreatu, při níž osoby s diabetem typu 1 s diabetickým postižením ledvin v konečném stádiu dostávají 2 orgány od téhož dárce zároveň. Transplantace ledviny je téměř život zachraňující a zbaví pacienta dialyzační léčby. To dostatečně zdůvodňuje podávání imunosupresivní léčby. IKEM je nyní schopen zajistit tento způsob léčby prakticky všem pacientům, kteří ji potřebují. Jen je o ní třeba uvažovat s předstihem, dokud zdravotní stav dovoluje její provedení. Výjimečně se transplantuje i pankreas samotný, a to jen u pacientů s mimořádně nestabilním diabetem, kteří jsou bez tohoto zákroku ohrožení dalším průběhem diabetu na životě. Častěji se samotný pankreas transplantuje u osob, které již před tím podstoupili transplantaci ledviny, a užívají již imunosupresivní léčbu.

Transplantace Langerhansových ostrůvků

Izolované Langerhansovy ostrůvky

Trávicí šťávy se tvoří v malých lalůčcích, které se postupně spojují a vyúsťují do pankreatických vývodů. Když se do hlavního vývodu odebrané slinivky vstříkne enzym kolagenáza, který štěpí vazivo (kolagen), tyto malé žlázky se rozpadnou, aniž by při tom byly vážně poškozeny ostrůvky. Ty je potom možné ve speciální centrifuze oddělit od ostatní rozpadlé tkáně a připravit je k transplantaci. Zatímco celá žláza váží asi 90 – 140 g, téměř čisté ostrůvky se vejdou do 3–5 ml zkumavky. K jejich transplantaci není nutná složitá operace. V místním znecitlivění, vpichem přes kůži, se zavede pod kontrolou rentgenu do vrátnicové žíly jater tenká kanyla. Po zavedení se ostrůvky během asi hodinové infúze podají a kanyla se odstraní. Technika je nesrovnatelně jednodušší a bezpečnější, i když ani v tomto případě nelze některé komplikace vyloučit. V IKEM se transplantace ostrůvků začala používat v roce 2005, a zatím bylo provedeno asi 75 výkonů. IKEM patří mezi pouze několik evropských center, kde se tato léčba provádí.

Výsledky ostrůvkové transplantace

Implantace ostrůvků v místním znecitlivění pod rentgenologickou kontrolou

Úspěch závisí na řadě faktorů. Prvním z nich je kvalita samotné slinivky a počet ostrůvků (optimálně 500 tisíc), které se podaří izolovat od zemřelého dárce. Ostrůvky musí přečkat kritický první týden po transplantaci, než se u nich vytvoří nové cévní zásobení. Také je nutné zabránit zničení ostrůvků cizorodou tkání a zastavit autoimunitní reakcí, která u pacientů původně způsobila diabetes. Z těchto důvodů zatím pouze jediná implantace ostrůvků nestačí k zbavení se závislosti na inzulinu. Důvodem k transplantaci ostrůvků je nejčastěji tzv. syndrom porušeného vnímání hypoglykémie, který se obvykle vyvíjí po delším trvání diabetu při inzulinové léčbě. Nám se podařilo tento syndrom odstranit u převážné většiny pacientů. Přitom klesla potřeba inzulinu alespoň o 30 % a výrazně se zlepšilo vyrovnání diabetu. V mnoha případech je vhodné transplantaci opakovat. Vzhledem k zlepšujícím se výsledkům očekáváme, že i po jedné implantaci se podaří odstranit aplikaci inzulinu, jako při transplantaci orgánové.
Úspěšná transplantace není schopna upravit špatnou citlivost tkání na inzulin a jeho působení. Špatná citlivost je jednou z hlavních příčin vzniku diabetu typu 2. Transplantace proto rozhodně není vhodná pro osoby s inzulinovou rezistencí, obézní a s vysokou potřebou inzulinu.
Transplantace také přináší nejen chirurgická rizika. Dlouhodobá imunosupresivní léčba může zvyšovat výskyt bakteriálních i virových infekcí, zvláště méně obvyklých. Transplantace se neprovádí jen proto, aby pacienta zbavila aplikaci inzulinu, u každého je nutno zvážit přínos a rizika. Tkání pankreatu je také obrovský nedostatek, a tak do doby, než se podaří získat jiné zdroje než slinivku zemřelých dárců, budou transplantaci podstupovat osoby, které tento způsob léčby nejvíce potřebují, a u nichž je nejlepší předpoklad dobrého výsledku.

Co bude následovat?

Snahou transplantačního a diabetologického centra v IKEM je využít každou vhodnou slinivku a počet výkonů stoupá. Závažné formy diabetu jsou časté a do budoucna bude jediným řešením nalézt pro ně „obnovitelný“ zdroj. Nabízejí se tzv. kmenové buňky, které je možné množit v laboratoři. Tyto buňky se postupně specializují, v raném stádiu se mohou přeměnit na jakýkoliv typ buňky. Později slouží jako záloha pro přirozenou regeneraci organismu. Ta je ale v případě β buněk minimální, a tak je nutné tyto buňky nejprve vrátit do jejich mnohotvárného stádia, a pak je teprve různými manipulacemi přimět k tomu, aby se co nejvíce podobaly přirozené β buňce. Tyto manipulace jsou ale zatím nejen málo efektivní, ale mohou vést i ke vzniku buněk nádorových. Po nalezení efektivní biotechnické přípravy β buněk se bude muset bezpečnost pečlivě ověřit. Transplantace pankreatu představuje v současné době již zavedenou metodu léčby pro vybranou skupinu pacientů a transplantace ostrůvků přecházejí u pacientů se syndromem porušeného vnímání hypoglykémie ze stádia klinického experimentu do léčebné praxe.

Hybnou silu dalšího rozvoje transplantací je informovanost a zájem samotných osob s diabetem.

Transplantace jen díky dárcům orgánů

Pro transplantaci či pro izolaci ostrůvků je nutné získat orgán od vhodného dárce orgánů s mozkovou smrtí. V ČR je jich ročně asi jen 100, a tak je počet transplantací omezen. Nejčastěji se provádí současná transplantace pankreatu a ledviny u pacientů s diabetickým onemocněním ledvin, ročně jde asi o 30 výkonů. Po operaci je možné vysadit inzulin, uvolnit dietu a lze očekávat lepší vývoj dalších komplikací diabetu. Samotný pankreas nebo ostrůvky se transplantují méně často, a to zejména u pacientů, kteří trpí těžkými hypoglykémiemi při inzulinové léčbě. Transplantace ostrůvků zatím zcela odstraní aplikaci inzulinu jen u málo pacientů. U většiny však zlepší vyrovnání diabetu a odstraní těžké hypoglykémie. U obou typů transplantace je nutné trvale užívat imunosupresivní léčbu.

Vlastním beta-buňkám se nic nevyrovná

Transplantace by mohla být jednou vhodná pro velký počet osob s diabetem – β buňkám se nevyrovná žádná technologie podávání inzulinu ani monitorování glykémií. K tomu bude nutné získat β buňky připravené od zvířat či vypěstované z kmenových nebo jiných množících se buněk. Vhodné buňky musejí být schopné nejen kontrolovaně tvořit inzulin, ale být naprosto bezpečné. Aby se nemusela podávat imunosupresivní léčba, mohly by se odebrat i z těla samotného pacienta a tvorbu inzulinu by se mohly „naučit“ až v laboratoři. Při transplantaci by se mohly ukládat do ochranných komůrek, které by předcházely jejich imunitnímu poškození. Takové metody se již testují, ale klinické použití je ještě vzdálené. Pro pacienty s nejobtížnějším průběhem diabetu zatím připadají v úvahu jen transplantace celé slinivky nebo izolovaných ostrůvků.

 

Prof. MUDr. František Saudek, DrSc.

 

– odborník v oboru diabetologie, specializuje se na transplantační léčbu u diabetických pacientů
– přednosta Kliniky diabetologie Centra diabetologie IKEM
– profesor vnitřního lékařství na 3. LF UK
– vedoucí Laboratoře Langerhansových ostrůvků
– koncepční vedoucí programu transplantací pankreatu a Langerhansových ostrůvků v IKEM
– publikuje u nás i v zahraničí, je členem řady českých i mezinárodních vědeckých společnosti

Diskuze k článku

Komentujte

Buďte první kdo bude komentovat!

Upozornit na
avatar