• Publikační typ
• abstrakt z konference 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

The effectiveness of cell transplantation can be improved by optimization of the transplantation site. For some types of cells that form highly oxygen-demanding tissue, e.g., pancreatic islets, a successful engraftment depends on immediate and sufficient blood supply. This critical point can be avoided when cells are transplanted into a bioengineered pre-vascularized cavity which can be formed using a polymer scaffold. In our study, we tested surface-modified poly(lactide-co-caprolactone) (PLCL) capsular scaffolds containing the pro-angiogenic factor VEGF. After each modification step (i.e., amination and heparinization), the surface properties and morphology of scaffolds were characterized by ATR-FTIR and XPS spectroscopy, and by SEM and AFM. All modifications preserved the gross capsule morphology and maintained the open pore structure. Optimized aminolysis conditions decreased the Mw of PLCL only up to 10% while generating a sufficient number of NH2 groups required for the covalent immobilization of heparin. The heparin layer served as a VEGF reservoir with an in vitro VEGF release for at least four weeks. In vivo studies revealed that to obtain highly vascularized PLCL capsules (a) the optimal VEGF dose for the capsule was 50 μg and (b) the implantation time was four weeks when implanted into the greater omentum of Lewis rats; dense fibrous tissue accompanied by vessels completely infiltrated the scaffold and created sparse granulation tissue within the internal cavity of the capsule. The prepared pre-vascularized pouch enabled the islet graft survival and functioning for at least 50 days after islet transplantation. The proposed construct can be used to create a reliable pre-vascularized pouch for cell transplantation.

• MeSH
• bioinženýrství * MeSH
• experimentální diabetes mellitus chemicky indukované   metabolismus   patologie   MeSH
• fyziologická neovaskularizace * MeSH
• injekce intraperitoneální MeSH
• krevní glukóza analýza   MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• molekulární struktura MeSH
• polyestery chemie   metabolismus   MeSH
• potkani inbrední LEW MeSH
• streptozocin aplikace a dávkování   MeSH
• tobolky chemie   metabolismus   MeSH
• transplantace Langerhansových ostrůvků * MeSH
• vaskulární endoteliální růstové faktory chemie   metabolismus   MeSH
• velikost částic MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

PURPOSE: Combining specific and quantitative F-19 magnetic resonance imaging (MRI) with sensitive and convenient optical imaging provides complementary information about the distribution and viability of transplanted pancreatic islet grafts. In this study, pancreatic islets (PIs) were labeled with positively charged multimodal nanoparticles based on poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA-NPs) with encapsulated perfluoro-15-crown-5-ether and the near-infrared fluorescent dye indocyanine green. PROCEDURES: One thousand and three thousand bioluminescent PIs were transplanted into subcutaneous artificial scaffolds, which served as an alternative transplant site. The grafts were monitored using in vivo F-19 MR, fluorescence, and bioluminescence imaging in healthy rats for 2 weeks. RESULTS: Transplanted PIs were unambiguously localized in the scaffolds by F-19 MRI throughout the whole experiment. Fluorescence was detected in the first 4 days after transplantation only. Importantly, in vivo bioluminescence correlated with the F-19 MRI signal. CONCLUSIONS: We developed a trimodal imaging platform for in vivo examination of transplanted PIs. Fluorescence imaging revealed instability of the fluorescent dye and its limited applicability for longitudinal in vivo studies. A correlation between the bioluminescence signal and the F-19 MRI signal indicated the fast clearance of PLGA-NPs from the transplantation site after cell death, which addresses a major issue with intracellular imaging labels. Therefore, the proposed PLGA-NP platform is reliable for reflecting the status of transplanted PIs in vivo.

• MeSH
• endocytóza MeSH
• fluor chemie   MeSH
• fluorescence MeSH
• Langerhansovy ostrůvky diagnostické zobrazování   MeSH
• luminiscenční měření * MeSH
• magnetická rezonanční tomografie * MeSH
• modely u zvířat MeSH
• molekulární zobrazování * MeSH
• potkani inbrední LEW MeSH
• potkani transgenní MeSH
• přežití tkáně MeSH
• tkáňové podpůrné struktury chemie   MeSH
• transplantace Langerhansových ostrůvků * MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• mužské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Instant Blood-Mediated Inflammatory Reaction (IBMIR) is a major cause of graft loss during pancreatic islet transplantation, leading to a low efficiency of this treatment method and significantly limiting its broader clinical use. Within the procedure, transplanted islets obstruct intrahepatic portal vein branches and consequently restrict blood supply of downstream lying liver tissue, resulting typically in ischemic necrosis. The extent of ischemic lesions is influenced by mechanical obstruction and inflammation, as well as subsequent recanalization and regeneration capacity of recipient liver tissue. Monitoring of immediate liver perfusion impairment, which is directly related to the intensity of post-transplant inflammation and thrombosis (IBMIR), is essential for improving therapeutic and preventive strategies to improve overall islet graft survival. In this study, we present a new experimental model enabling direct quantification of liver perfusion impairment after pancreatic islet transplantation using ligation of hepatic arteries followed by contrast-enhanced magnetic resonance imaging (MRI). The ligation of hepatic arteries prevents the contrast agent from circumventing the portal vein obstruction and enables to discriminate between well-perfused and non-perfused liver tissue. Here we demonstrate that the extent of liver ischemia reliably reflects the number of transplanted islets. This model represents a useful tool for in vivo monitoring of biological effect of IBMIR-alleviating interventions as well as other experiments related to liver ischemia. This technical paper introduces a novel technique and its first application in experimental animals.

• MeSH
• embolie * komplikace   diagnóza   MeSH
• ischemie * diagnostické zobrazování   etiologie   MeSH
• játra * krevní zásobení   diagnostické zobrazování   patologie   MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• magnetická rezonanční angiografie metody   MeSH
• přežívání štěpu MeSH
• reprodukovatelnost výsledků MeSH
• teoretické modely MeSH
• transplantace Langerhansových ostrůvků škodlivé účinky   MeSH
• vena portae * MeSH
• vylepšení obrazu metody   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH