Die Pankreasinselzelltransplantation ist ein experimentelles Verfahren zur Behandlung von Typ-1-Diabetes. Ziel dieses Verfahrens ist es, Menschen mit dieser Autoimmunerkrankung die Einnahme von Insulin abzubrechen - einem lebenswichtigen Hormon, das von der Bauchspeicheldrüse produziert wird und den Blutzuckerspiegel (Zucker) im Blut steuert. Menschen mit Typ-1-Diabetes sind nicht in der Lage, selbst Insulin zu erzeugen, wodurch sie einem Risiko für schwerwiegende und möglicherweise tödliche Komplikationen ausgesetzt sind, die von Nervenschäden (Neuropathie) oder Augenschäden (Retinopathie) bis hin zu Herzerkrankungen reichen.
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Da die Inselzelltransplantation - manchmal auch Allotransplantation oder Beta-Zelltransplantation genannt - noch untersucht wird, wird sie in den USA nur in klinischen Studien durchgeführt, die von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) genehmigt wurden. Laut dem Collaborative Islet Transplantation Registry haben weltweit 1.089 Menschen Inseltransplantationen zur Behandlung von Typ-1-Diabetes erhalten.
Die Inseltransplantation ist eine sich entwickelnde Therapie und hat noch keinen Erfolg bei der zuverlässigen Behandlung von Patienten mit Typ-1-Diabetes erzielt. Dieses Verfahren sollte nur im Rahmen einer kontrollierten Forschungsstudie durchgeführt werden.
Gründe für eine Inselzelltransplantation
Pankreasinseln, auch Langerhans-Inseln genannt, sind eine von mehreren Arten von Zellgruppen in der Bauchspeicheldrüse - das Organ, das dem Körper hilft, sich zu zersetzen und Nahrung zu verwenden. Die Beta-Zellen, die auf den Inseln vorhanden sind, sind für die Insulinproduktion verantwortlich.
Insulin ist lebenswichtig. Ohne sie baut sich Glukose im Blut schnell auf potenziell tödliche Werte auf, während den Zellen im Körper die Energie ausgeht, die sie für eine ordnungsgemäße Funktion benötigen.
Bei Typ-1-Diabetes zerstört das Immunsystem die Betazellen. Es ist nicht bekannt, warum dies geschieht, aber ohne funktionierende Beta-Zellen kann der Körper kein eigenes Insulin produzieren. Für Menschen mit dieser Erkrankung sind tägliche Injektionen von zusätzlichem Insulin oder die Verwendung einer Insulinpumpe der Eckpfeiler der Behandlung.
Sich selbst zu erschießen oder ein medizinisches Gerät warten zu müssen, kann jedoch eine Herausforderung sein, weshalb die Inselzelltransplantation für manche Menschen eine attraktive Alternative sein könnte.
Ärzte betrachten Menschen für eine Inseltransplantation, wenn die möglichen Vorteile, wie die bessere Erreichung von Blutzuckerzielen ohne Probleme, die Risiken, einschließlich der möglichen Nebenwirkungen von Immunsuppressiva, überwiegen. Die Empfänger müssen Immunsuppressiva einnehmen, um zu verhindern, dass das Immunsystem die transplantierten Inseln angreift und zerstört.
Menschen mit Typ-1-Diabetes, die eine Nierentransplantation zur Behandlung von Nierenversagen planen oder hatten, können auch Kandidaten für eine Inseltransplantation sein, die gleichzeitig mit oder nach einer Nierentransplantation durchgeführt werden kann.
Eine Inselzelltransplantation ist für Menschen mit Typ-2-Diabetes nicht angezeigt, da sie mehr Inselzellen benötigen, um eine Insulinunabhängigkeit zu erreichen, als derzeit aus einer Bauchspeicheldrüse isoliert werden kann.
Eine andere Art der Inseltransplantation, die Inselautotransplantation, wird bei Menschen angewendet, bei denen die gesamte Bauchspeicheldrüse entfernt werden muss, um schwere und chronische Pankreatitis zu behandeln. Bei diesem Verfahren werden die eigenen Inselzellen des Patienten aus der Bauchspeicheldrüse entfernt und in die Leber infundiert. Menschen mit Typ-1-Diabetes sind keine Kandidaten für dieses Verfahren.
Auswahlverfahren für Spenderempfänger
Zu den Kandidaten für eine Inselzelltransplantation gehören im Allgemeinen Menschen mit Typ-1-Diabetes, die:
- Sind 18 bis 65 Jahre alt
- Haben Sie Blutzuckerspiegel, die schwer zu handhaben sind
- Schlecht kontrollierten Typ-1-Diabetes, einschließlich Episoden schwerer Hypoglykämie und Hypoglykämie-Unwissenheit
- Möglicherweise ist eine Nierentransplantation erforderlich oder Sie haben diese bereits erhalten
- Sie sind derzeit nicht schwanger, versuchen gerade, schwanger zu werden oder ein Baby zu stillen, da das Risiko von Immunsuppressiva bei einem Baby besteht (in der Gebärmutter oder über die Muttermilch). Frauen im gebärfähigen Alter müssen der Verhütung zustimmen
Da Inselzelltransplantationen derzeit ausschließlich in klinischen Studien durchgeführt werden, können die Empfängerkriterien variieren. Andere Dinge, die berücksichtigt werden können, sind der Body Mass Index (BMI) der Person mit einem erforderlichen BMI von 28 oder weniger; Status der Leber- und Nierenfunktion; und ob Infektion, Krebs, Hepatitis oder HIV vorhanden sind.
Wenn sich jemand für eine klinische Studie anmeldet, wird er zunächst überprüft, ob er die Kriterien für die Aufnahme erfüllt. Wenn sie sich qualifizieren, werden sie auf eine Warteliste gesetzt, bis eine geeignete Bauchspeicheldrüse erhalten ist.
Arten von Spendern
Inselzellen werden aus der Bauchspeicheldrüse einer verstorbenen Person entnommen, die sich entschieden hat, ihre Organe zu spenden. Leider ist ein Mangel an Inselzellen von Spendern ein Haupthindernis für die weit verbreitete Verwendung der Pankreas-Inselzelltransplantation.
Das Nationale Institut für Diabetes und Verdauungs- und Nierenerkrankungen berichtet, dass im Jahr 2017 1.315 Pankreas von verstorbenen Spendern geborgen wurden. Viele sind nicht für die Inselisolierung geeignet, so dass jedes Jahr nur eine kleine Anzahl zur Verfügung steht. Einige Spenderinseln können auch während des Transplantationsprozesses beschädigt oder zerstört werden.
Darüber hinaus ist es nicht ungewöhnlich, dass ein Patient im Laufe der Zeit mehr als eine Transplantation benötigt, was bedeutet, dass eine Person letztendlich Inseln von mehr als einer Bauchspeicheldrüse benötigt.
Um diesen Mangel auszugleichen, untersuchen Forscher Möglichkeiten, Inseln aus anderen Quellen wie Schweinen zu transplantieren, und arbeiten daran, neue Inseln aus menschlichen Stammzellen zu schaffen.
Vor der Operation
Vor Erhalt einer Inseltransplantation muss eine präoperative Standardbewertung durchgeführt werden, die Blutuntersuchungen, Herz- und Lungentests sowie einen oralen Glukosetoleranztest umfasst.
Chirurgischer Prozess
Der Inseltransplantationsprozess selbst ist ein relativ einfaches, nicht chirurgisches ambulantes Verfahren. Da dieses Verfahren jedoch auf klinischer Forschungsbasis durchgeführt wird, müssen Patienten häufig zur Überwachung im Krankenhaus bleiben.
Beta-Zellen aus der Bauchspeicheldrüse eines verstorbenen Spenders werden gereinigt und verarbeitet und dann per Infusion auf den Patienten übertragen.Während einer einzelnen Transplantation erhalten Patienten typischerweise zwei Infusionen mit durchschnittlich jeweils 400.000 bis 500.000 Inseln. Der Eingriff dauert ungefähr eine Stunde pro Infusion.
Dies wird normalerweise von einem interventionellen Radiologen (einem auf medizinische Bildgebung spezialisierten Arzt) durchgeführt. Mithilfe von Röntgenstrahlen und Ultraschall führen sie einen Katheter (einen dünnen Kunststoffschlauch) durch einen kleinen Einschnitt im oberen Magen in die Pfortader - eine Hauptvene, die die Leber mit Blut versorgt.
Sobald der Katheter in Position ist, werden die vorbereiteten Inselzellen langsam durch ihn gedrückt. Die Allotransplantation kann unter örtlicher Betäubung und einem Beruhigungsmittel erfolgen. Eine riskantere Vollnarkose ist selten erforderlich.
Komplikationen
Das Transplantationsverfahren kann das Risiko von Blutungen und Blutgerinnseln erhöhen. Es kann auch Komplikationen geben, die eine offene Operation erfordern (intraperitoneale Blutungen, die eine Transfusion oder Laparotomie erfordern).
Es besteht auch die Möglichkeit, dass die transplantierten Zellen nicht gut oder überhaupt nicht funktionieren. Darüber hinaus funktionieren möglicherweise nicht alle Zellen sofort und es kann einige Zeit dauern, bis sie ordnungsgemäß funktionieren. Daher müssen Empfänger möglicherweise Insulin einnehmen, bis die Zellen richtig funktionieren.
Es ist auch möglich, dass sich spenderspezifische Antikörper entwickeln. In diesem Fall beginnt der Körper des Empfängers, die Spenderzellen anzugreifen.
Eine weitere mögliche Folge der Inseltransplantation ist die Entwicklung mehrerer spenderspezifischer Antikörper. Da Inseln von mehreren Spendern erhalten werden, sind Empfänger von Inseltransplantaten mehreren Fehlpaarungen des menschlichen Leukozytenantigens ausgesetzt. Mehrere Fehlpaarungen führen zur Bildung mehrerer Antikörper, die den Patienten aufgrund einer verringerten Wahrscheinlichkeit, ein kompatibles Transplantat zu finden, an einer zukünftigen Transplantation (Insel, Niere, Bauchspeicheldrüse) hindern können.
Unerwünschte Ereignisse im Zusammenhang mit Immunsuppression (Neutropenie, erhöhte Leberfunktionstests oder Nierenversagen) können ebenfalls selten auftreten.
Nach der Operation
Nach der Operation bilden und verbinden neue Blutgefäße die Inseln mit den Blutgefäßen des Empfängers und beginnen mit der Herstellung und Freisetzung von Insulin, mit zwei Hauptvorteilen:
- Normalisierung des Glukosespiegels ohne Abhängigkeit von Insulininjektionen oder zumindest Verringerung der benötigten Insulinmenge
- Umkehrung der Unwissenheit über Hypoglykämie - ein Verlust der Fähigkeit, Symptome eines gefährlich niedrigen Blutzuckers (typischerweise 70 mg / dl oder weniger) wie Schwitzen, Schütteln, erhöhter Herzschlag, Angst oder Hunger zu erkennen und entsprechend zu behandeln
Ablehnung verhindern
Um Pankreasinseln von einer anderen Person zu erhalten, muss der Empfänger immunsuppressive Medikamente einnehmen, um eine Abstoßung der Zellen zu verhindern.
Einige davon, wie z. B. Kortikosteroide, können Diabetes komplizieren, indem sie die Insulinresistenz im Laufe der Zeit erhöhen und einen Anstieg des Blutzuckers verursachen. Andere Arten von Immunsuppressiva können die Fähigkeit von Beta-Zellen, Insulin freizusetzen, verringern. Zusätzlich hemmen Immunsuppressiva die Fähigkeit des Immunsystems, Infektionen zu bekämpfen, und können eine Erhöhung des Leberenzyms und ein mögliches Nierenversagen verursachen.
Gleichzeitig besteht auch das Risiko, dass trotz der Unterdrückung durch Medikamente die Autoimmunreaktion, die ursprünglich die nativen Zellen einer Person zerstörte und in erster Linie Typ-1-Diabetes verursachte, erneut ausgelöst wird und diesmal die neu transplantierten angreift und zerstört Spenderzellen.
Prognose
Eine klinische Phase-3-Studie, die vom Konsortium für klinische Inseltransplantationen der National Institutes of Health durchgeführt wurde, ergab, dass ein Jahr nach der Inselzelltransplantation neun von zehn Empfängern einen A1C-Wert (ein Maß für den durchschnittlichen Blutzuckerspiegel über zwei oder drei Monate) unter 7 hatten % hatten keine Episoden schwerer Hypoglykämie und mussten kein Insulin einnehmen. Zwei Jahre nach der Transplantation hatten sieben von 10 Empfängern einen A1C-Spiegel von weniger als 7% und hatten keine Episoden schwerer Hypoglykämie und etwa vier von 10 brauchten kein Insulin.
Die Transplantatempfänger hatten auch Verbesserungen in Bezug auf Lebensqualität und allgemeine Gesundheit - einschließlich derer, die noch Insulin einnehmen mussten.
Ein Wort von Verywell
Die Forschung zur Inselzelltransplantation konzentriert sich derzeit darauf, in der Lage zu sein, genügend Inselzellen zu sammeln, indem Zellen aus anderen Quellen, einschließlich fötalem Gewebe und Tieren, verwendet werden. Wissenschaftler versuchen auch, menschliche Inselzellen im Labor zu züchten. Während Fortschritte bei der Entwicklung neuer und besserer Medikamente gegen Abstoßung erzielt wurden, muss in diesem Bereich noch mehr Arbeit geleistet werden.
Es wird natürlich einige Zeit dauern, bis die Inselzelltransplantation zur Routinebehandlung für Typ-1-Diabetes wird. Aber das Konzept ist faszinierend und es lohnt sich zu wissen, ob Sie oder ein geliebter Mensch diese Form der Krankheit haben. Informationen zur Teilnahme an einer klinischen Studie zur Inseltransplantation finden Sie unter ClinicalTrials.gov.
