Diabetická retinopatie je obávanou komplikací diabetu, která je velmi často zastoupena u kandidátů transplantační léčby diabetu. Po úspěšné transplantaci pankreatu se u těchto pacientů obnoví endogenní regulace metabolismu glukózy a dosahují fyziologické nebo téměř fyziologické hodnoty glykemie. Pokud jde o retinopatii, většina kandidátů kombinované transplantace pankreatu a ledviny má již v době indikace velmi pokročilá stadia retinopatie s proliferací (70-80 % pacientů). U kandidátů transplantace samotného pankreatu či Langerhansových ostrůvků nacházíme spektrum nálezů širší a jsou častěji zastoupené i méně závažné formy. Podle dosavadních poznatků sice mohou v období časně po transplantaci ještě doznívat rozběhnuté patologické procesy v sítnici, avšak z dlouhodobého hlediska se zpravidla projevuje pozitivní vliv normoglykemie s následnou stabilizací či dokonce zlepšením sítnicových změn.
Diabetic retinopathy is a feared complication of diabetes very often present in transplant therapy candidates. After successful transplantation, endogenous regulation of glucose metabolism is restored, and these patients can reach normal (or near-normal) glycaemia levels. As for retinopathy, majority of pancreas and kidney transplant recipients (70-80 %) have already very advanced stages of retinopathy with proliferative changes. In pancreas transplant alone and pancreatic islet transplant recipients, the variety of retinopathy stages is wider, where also milder stages are seen more frequently. According to the evidence so far, some of the pathological processes in the retina may continue and gradually fade in the early posttransplant period, nevertheless in the long-term horizon we can observe beneficial effects of normoglycaemia with stabilisation or even improvement.
Infusing pancreatic islets into the portal vein currently represents the preferred approach for islet transplantation, despite considerable loss of islet mass almost immediately after implantation. Therefore, approaches that obviate direct intravascular placement are urgently needed. A promising candidate for extrahepatic placement is the omentum. We aimed to develop an extracellular matrix skeleton from the native pancreas that could provide a microenvironment for islet survival in an omental flap. To that end, we compared different decellularization approaches, including perfusion through the pancreatic duct, gastric artery, portal vein, and a novel method through the splenic vein. Decellularized skeletons were compared for size, residual DNA content, protein composition, histology, electron microscopy, and MR imaging after repopulation with isolated islets. Compared to the other approaches, pancreatic perfusion via the splenic vein provided smaller extracellular matrix skeletons, which facilitated transplantation into the omentum, without compromising other requirements, such as the complete depletion of cellular components and the preservation of pancreatic extracellular proteins. Repeated MR imaging of iron-oxide-labeled pancreatic islets showed that islets maintained their position in vivo for 49 days. Advanced environmental scanning electron microscopy demonstrated that islets remained integrated with the pancreatic skeleton. This novel approach represents a proof-of-concept for long-term transplantation experiments.
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Transplantace Langerhansových ostrůvků představuje zavedenou metodu léčby pacientů s diabetem 1. typu se syndromem porušeného vnímání hypoglykemie, u kterých selhává použití moderních technologických postupů. Nejčastěji se jedná o radiointervenční metodu, při které se suspenze pankreatických ostrůvků podává perkutánně zavedeným katétrem do větve portální žíly. Ačkoliv se na rozdíl od orgánové transplantace pankreatu jedná o výkon jen minimálně invazivní, řada technických problémů zůstává nevyřešena. Mezi možné komplikace patří zejména krvácení a trombóza portální žíly. Na rozdíl od svého přirozeného umístění disperzně ve tkáni exokrinního pankreatu jsou izolované transplantované ostrůvky v jaterním parenchymu vystaveny bezprostřední hypoxii, přímému působení toxinů a imunosupresivních léčiv. Přímý kontakt s krví příjemce vyvolává bezprostřední zánětlivou reakci, tzv. IBMIR (instant blood mediated inflammatory reaction), díky které i více než polovina transplantovaných buněk po aplikaci zaniká. Velikost ostrůvkového štěpu je proto často nedostatečná a řada pacientů potřebuje po výkonu určité množství exogenního inzulinu. To všechno jsou důvody, proč hledáme pro ostrůvkový štěp jiné místo transplantace s příznivějšími podmínkami pro dlouhodobé přežívání. V experimentálním i klinickém výzkumu byla zkoušena různá aplikační místa, jejichž výhody a nevýhody shrneme v tomto sdělení. Jako nejnadějnější se v současné době jeví transplantace do velkého omenta, která již byla na několika pracovištích klinicky použita.
Pancreatic islets transplantation is an established treatment method for type 1 diabetic patients with the hypoglycemia unawareness syndrome in whom a therapy with modern technologies fails. Islet transplantation is most commonly done using an interventional radiology method: a tissue suspension of pancreatic islets is applied into a branch of the portal vein through a percutaneously installed catheter. Although being minimally invasive unlike pancreas organ transplant, this method is associated with many technical difficulties. Possible complications of the procedure include hemorrhage and portal vein thrombosis. Unlike their natural dispersed localization in exocrine pancreas, isolated pancreatic islets are exposed to hypoxia, toxins and immunosuppressive drugs in the liver parenchyma. Direct contact with the recipient’s blood causes an instant blood mediated inflammatory reaction (IBMIR) resulting in the death of more than half of the pancreatic islets shortly after their application. Therefore the size of the islet graft is often insufficient and a number of transplanted patients require administration of exogenous insulin. All of these are reasons for seeking an alternative transplantation site with more hospitable conditions for long-term islet survival. Various transplantation sites have been tested in experimental and clinical research. The advantages and disadvantages of some of them are summarized in this paper. Currently, transplantation into the greater omentum seems most promising, which has already been used in clinical practice at several institutions.
- Klíčová slova
- syndrom porušeného vnímání hypoglykemie,
- MeSH
- diabetes mellitus 1. typu chirurgie MeSH
- lidé MeSH
- omentum MeSH
- transplantace Langerhansových ostrůvků * metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Clostridial collagenases are essential biotechnological tissue dissociation agents owing to their ability to cleave different types of collagen. Standardization of collagenase-based protocols has been hampered by impurities in products manufactured from Clostridium histolyticum. To enhance the purification process, we produced recombinant collagenase classes G and H, taking advantage of the Escherichia coli expression system. The respective gene sequences were derived from C. histolyticum and modified by addition of a C-terminal polyhistidine tag. Harvested bacteria were lysed and the collagenase protein was affinity purified using a His-tag column. The purity, identity, integrity of the eluted collagenases G and H were determined by SDS electrophoresis and Western blot. The proteolytic activity of the collagenase G and H blend (rColGH) was determined by the standard FALGPA assay. The tissue dissociation activity was verified using a standardized method for isolation of rat pancreatic islets. Biocompatibility of the blend was validated by a standardized viability assay on the isolated islets. Two batches of rColGH were produced and compared to a commercially available collagenase. Based on our results, we conclude that rColGH is a functional and non-toxic novel recombinant collagenase worth further characterization and blend optimization in order to make it a competitive commercial product.
- MeSH
- Clostridium MeSH
- kolagenasy * MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- Langerhansovy ostrůvky * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Pacienti s diabetickým onemocněním ledvin v pokročilém stadiu vyžadují podrobnou klinickou rozvahu z hlediska vhodného způsobu budoucí náhrady funkce ledvin. Postup závisí zejména na přidružených kardiovaskulárních, periferních cévních a mikroangiopatických komplikacích. Ty mohou být kontraindikací k transplantaci ledviny. Zejména pro osoby s diabetem 1. typu, který je způsoben autoimunitním zánikem beta buněk, ale také pro některé osoby s diabetem 2. typu, jež jsou plně závislé na léčbě inzulinem, se nabízí spolu s transplantací ledviny také náhrada inzulin produkujících beta buněk. Pro ni dnes existují dvě zavedené metody: transplantace celého pankreatu a transplantace izolovaných Langerhansových ostrůvků. Obě formy transplantace mohou být provedeny v rámci jednoho výkonu spolu s transplantací ledviny nebo až následně u příjemců štěpu ledviny s dobře rozvinutou funkcí. Hlavním cílem transplantační náhrady beta buněk je umožnit jinak komplikovanou metabolickou kontrolu, zbavit pacienta rizika problematických hypoglykemií, zlepšit kvalitu života a zmírnit průběh kardiovaskulárních a pro diabetes specifických mikrovaskulárních onemocnění. K těm patří i případné rekurence diabetické nefropatie v transplantované ledvině. V přehledu jsou shrnuty jednotlivé možnosti, které jsou nyní dostupné v Institutu klinické a experimentální medicíny. Jsou uvedeny jejich výhody a nevýhody, faktory určující jejich správnou volbu a také očekávané výsledky.
There are currently several therapeutic options for subjects with advanced diabetic kidney disease which require comprehensive consideration from the point of view of future replacement of kidney function. While associated advanced cardiovascular, peripheral vascular or microangiopathic complications may represent a contraindication, kidney transplantation from a deceased or living donor is otherwise the best option. Particularly in type 1 diabetes, which is caused by autoimmune destruction of the insulin producing beta cells, but also in selected cases of type 2 diabetes with marked insulin dependence, transplantation of the insulin producing tissue should be considered. This can be currently realized using two established methods: transplantation of the whole vascularized pancreas or transplantation of isolated pancreatic islets. They can by both be performed simultaneously with the kidney transplant or subsequently in the recipient with a functioning kidney graft. The aims of beta cell replacement are mainly achieving good metabolic control without the risk of problematic hypoglycemia, improving the quality of life, and halting or ameliorating the progression of cardiovascular and diabetes specific microangiopathic complications including the recurrence of diabetic nephropathy in the kidney graft. This review summarizes the individual options, which are now available at the Institute for Clinical and Experimental Medicine in Prague. Advantages and disadvantages and factors, which are important for the right option are discussed.
- MeSH
- diabetické nefropatie * chirurgie MeSH
- kontraindikace léčebného výkonu MeSH
- lidé MeSH
- směrnice pro lékařskou praxi jako téma MeSH
- transplantace Langerhansových ostrůvků metody MeSH
- transplantace ledvin * metody MeSH
- transplantace slinivky břišní metody MeSH
- výběr pacientů MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- MeSH
- diabetické nefropatie * diagnóza patofyziologie terapie MeSH
- diferenciální diagnóza MeSH
- lidé MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- směrnice pro lékařskou praxi MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Pacienti s diabetickým onemocněním ledvin v pokročilém stadiu vyžadují podrobnou klinickou rozvahu z hlediska vhodného způsobu budoucí náhrady funkce ledvin. Postup závisí zejména na přidružených kardiovaskulárních, periferních cévních a mikroangiopatických komplikacích. Ty mohou být kontraindikací k transplantaci ledviny. Zejména pro osoby s diabetem 1. typu, který je způsoben autoimunitním zánikem beta buněk, ale také pro některé osoby s diabetem 2. typu, jež jsou plně závislé na léčbě inzulinem, se nabízí spolu s transplantací ledviny také náhrada inzulin produkujících beta buněk. Pro ni dnes existují dvě zavedené metody: transplantace celého pankreatu a transplantace izolovaných Langerhansových ostrůvků. Obě formy transplantace mohou být provedeny v rámci jednoho výkonu spolu s transplantací ledviny nebo až následně u příjemců štěpu ledviny s dobře rozvinutou funkcí. Hlavním cílem transplantační náhrady beta buněk je umožnit jinak komplikovanou metabolickou kontrolu, zbavit pacienta rizika problematických hypoglykemií, zlepšit kvalitu života a zmírnit průběh kardiovaskulárních a pro diabetes specifických mikrovaskulárních onemocnění. K těm patří i případné rekurence diabetické nefropatie v transplantované ledvině. V přehledu jsou shrnuty jednotlivé možnosti, které jsou nyní dostupné v Institutu klinické a experimentální medicíny. Jsou uvedeny jejich výhody a nevýhody, faktory určující jejich správnou volbu a také očekávané výsledky.
There are currently several therapeutic options for subjects with advanced diabetic kidney disease which require comprehensive consideration from the point of view of future replacement of kidney function. While associated advanced cardiovascular, peripheral vascular or microangiopathic complications may represent a contraindication, kidney transplantation from a deceased or living donor is otherwise the best option. Particularly in type 1 diabetes, which is caused by autoimmune destruction of the insulin producing beta cells, but also in selected cases of type 2 diabetes with marked insulin dependence, transplantation of the insulin producing tissue should be considered. This can be currently realized using two established methods: transplantation of the whole vascularized pancreas or transplantation of isolated pancreatic islets. They can by both be performed simultaneously with the kidney transplant or subsequently in the recipient with a functioning kidney graft. The aims of beta cell replacement are mainly achieving good metabolic control without the risk of problematic hypoglycemia, improving the quality of life, and halting or ameliorating the progression of cardiovascular and diabetes specific microangiopathic complications including the recurrence of diabetic nephropathy in the kidney graft. This review summarizes the individual options, which are now available at the Institute for Clinical and Experimental Medicine in Prague. Advantages and disadvantages and factors, which are important for the right option are discussed.
