Способ лечения сахарного диабета

Изобретение относится к медицине, а именно к эндокринологии, и касается лечения сахарного диабета. Для этого вводят в подкожную клетчатку живота реципиента инъекционную композицию, включающую биодеградируемый гельсодержащий матрикс и клеточную взвесь первичной культуры островковой ткани поджелудочной железы донора. Способ обеспечивает нормализацию уровня глюкозы в крови в течение длительного времени за счет восстановления функции островковой ткани поджелудочной железы больного. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в общем курсе лечения сахарного диабета.

В связи с широким распространением сахарного диабета задача поиска новых эффективных способов его лечения и профилактики осложнений, остается актуальной для практического здравоохранения. В числе таких способов, назначаемых при неэффективной или недостаточной эффективной медикаментозной терапии, можно упомянуть трансплантацию β-клеток поджелудочной железы. Биоматериал получают от новорожденных кроликов (до 80 особей) и, после специальной обработки, диспергирования и последовательных пассажей, культуру β-клеток (2 млн) вводят в виде взвеси (до 20,0 мл) под фасцию прямой мышцы живота.

К недостаткам известного способа следует отнести механическое вымывание способного к пролиферации донорского материала, изменение количества донорского материала в месте его введения, неконтролируемое изменение гликемии после операции, неустойчивый характер посттрансплантационной гликемии, опасность гипогликемической комы в посттрансплантационный период, восстановление гипергликемии через 6-8 месяцев после трансплантации и высокую себестоимость способа.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа лечения больных, страдающих сахарным диабетом I и II типа, при этом достигаемый технический результат заключается в восстановлении норм инкреторных отношений островковой ткани поджелудочной железы больного направленным возбуждением регуляторных систем в его организме, а также в снижении или полной отмене сахаропонижающей лекарственной терапии.

Для достижения поставленного результата предлагается способ лечения сахарного диабета, включающий введение в подкожную клетчатку живота реципиента инъекционной композиции в виде культуры ткани и биодеградируемого гельсодержащего матрикса, при этом в качестве культуры ткани используют первичную культуру островковой ткани поджелудочной железы донора в виде клеточной взвеси.

Варианты реализации способа предусматривают использование в качестве донора человека или животное, а в качестве культуры ткани первичную культуру эмбриональной островковой или первичную культуру фетальной островковой ткани поджелудочной железы.

Принцип и идеология предложенного способа базируются на возможностях коррекции нарушенной функции органов (в заявленном способе - поджелудочной железы) через ранее изученные и убедительно доказанные механизмы восстановления их функций за счет активизации внутренних резервов. Безусловно, это оказывается возможным, если пораженный орган имеет остаточный морфологический субстрат. Применение в этом случае предложенного способа позволяет не только надеяться на успех предпринимаемых медицинских действий, но и ожидать устойчивую реабилитацию утраченной или нивелирование избыточной функции поврежденного болезнью органа.

Вступив в контакт с организмом реципиента, донорский материал немедленно изменяет устоявшийся баланс инкреторных отношений в плазме крови реципиента, поскольку его инкрет всасывается в кровь в месте имплантации, распространяя свое действие гуморальным путем, «автоматически» через центральную нервную систему и/или рефлекторно. Полученная таким образом информация акцептуется на уровне клеточных мембран органа-мишени, рецепторные зоны которых имеют стехиометрическое сродство к регуляторным углеводородным соединениям, входящим в состав инкрета. Это ведет к изменению не только баланса «нормы инкреторных отношений» в плазме крови реципиента, но и функциональной активности клеток органа-мишени, поскольку они вынужденно переходят в состояние «возбуждения».

Биологическая субстанция, передаваемая от донорского материала реципиенту гуморальным путем и, что более важно, передаваемая от реципиента к донорскому материалу, представляет собой композицию углеводородных соединений (белков, пептидов, мукополисахаридов и т.д. - более 200 наименований, разделенных на 24 фракции) молекулярной массой от 400 до 400 000 дальтон, а также ионов (К⁺, Na⁺ Са⁺⁺, Mg⁺⁺, С1^- и т.д.), определяет возможность правильного выбора органа-мишени (островки Лангерганса поджелудочной железы реципиента) и восстановления его (их) адекватной функции.

Восстановление функции органа, избранного таким образом мишенью, происходит за счет того, что донорский материал, наделенный сцепленными свойствами тканевой и функциональной специфичности, обладает собственным инкретом, состав которого характерен для здоровой ткани. Благодаря этому, донорский материал обеспечивает не только выбор мишени в организме реципиента, но и активно вмешивается в устоявшийся баланс взаимоотношений биологически активных веществ, находящихся в плазме крови реципиента, принимая на себя функцию активного участника в общей системе нейрогуморальной регуляции, в том числе функции органа-мишени.

Предлагаемый способ на практике может быть осуществлен следующим образом. Непосредственно перед операцией шприц, содержащий биодеградируемый матрикс, например, гетерогенный имплантируемый гель Сферо®ГЕЛЬ в количестве 1,0÷2,0 мл, размещают вертикально поршнем вниз. Отводят поршень шприца, в освободившийся объем через коннектор шприца вводят наконечник микропипетки и впрыскивают взвесь ксеногенного биоматериала в виде культуры аутентичной ткани ксеногенного донора (согласно заявленному способу - клеточную взвесь культуры островковой ткани поджелудочной железы в количестве ~3 млн клеток, находящихся в объеме ростовой среды ~0,2-0,45 мл). Дальнейший процесс взаимопроникновения происходит спонтанно, благодаря физико-химическим свойствам инъекционной композиции биодеградируемого матрикса, обеспечивающего, одновременно, адекватное дыхание, питание, внешнюю функцию биоматериала и его фиксацию в месте введения. Процедура трансплантации инъекционной композиции ксеногенного биоматериала и биодеградируемого матрикса реципиенту осуществляет путем введения содержимого шприца в подкожную клетчатку живота в условиях местной анестезии. Инъекцию производят сверху вниз через катетер инъекционной иглы диаметром 2,0-2,2 мм.

Предварительный забор донорского материала, культивирование, первичную обработку, консервацию и транспортировку производят по общепринятой методике: в асептических условиях ламинарного потока стерильного воздуха биоматериал (хвостовая часть поджелудочной железы) помещают в чашку Петри, содержащую физиологический раствор. Затем его переносят в другую чашку Петри и также в условиях ламинарного потока стерильного воздуха максимально измельчают с помощью глазных ножниц, периодически промывая в физиологическом растворе. После удаления физиологического раствора путем низкоскоростного центрифугирования (1 тыс. об./мин) измельченную ткань помещают в раствор, лишенный ионов Са⁺⁺ и Mg⁺⁺. Избыток раствора максимально удаляют и центрифугируют (1 тыс. об./мин). Процедуру повторяют несколько раз. Непосредственно перед трансплантацией клеточную взвесь центрифугируют (1 тыс.об./мин) и extempore вводят в шприц, содержащий биодеградируемый матрикс.

Нижеследующие примеры 1 и 2 ряда клинических исследований, иллюстрируют эффективность заявляемого способа для лечения сахарного диабета I (инсулинозависимая форма) и II (инсулиннезависимая форма) типа соответственно.

Пример 1.

Введение в подкожную клетчатку живота четырем пациентам, страдающим инсулиннезависимым сахарным диабетом, первичной культуры островковой ткани (3,0 млн клеток в 0,45 мл ростовой среды) поджелудочной железы новорожденных кроликов в составе инъекционной композиции биодеградируемого матрикса Сферо®ГЕЛЬ (2,0 мл) в соответствии с заявленным изобретением показало, что динамика гликемии не устойчива и имеет сглаженную кинетику. В течение одних суток после операции, на фоне продолжающейся лекарственной терапии, было зарегистрировано временное снижение содержания глюкозы в плазме крови реципиентов с 20 до 15,0 ммоль/л утром и до 13,2 ммоль/л вечером. В последующие десять дней амплитуда колебаний (утро-вечер) не изменилась (~7,5 ммоль/л), демонстрируя устойчивую тенденцию к снижению гипергликемии вплоть до 2-3 месяцев наблюдения. При этом гликемия в общей своей динамике практически нормализовалась при сниженных дозах сахаропонижающей терапии (~ в 2-4 раза). Все пациенты находились в режиме амбулаторного наблюдения и контроля. Состояние удовлетворительное. Осложнений во время исполнения процедуры и в послеоперационный период нет.

Пример 2.

Всего проведено 41 трансплантация 29 больным сахарным диабетом II типа в общем курсе лечения (из них 7 повторных операций). Распределение больных по группам сравнения представлено в таблице 1. Возраст пациентов находился в пределах от 37 до 72 лет. Средний возраст: 54,8±9,89 лет. Продолжительность болезни: от впервые выявленного заболевания до 15 лет и более. Критерии отбора пациентов по объективным показателям представлены в таблице 2.

Таблица 1
Наименование группы	Место введения	Количество клеток, 106	Объем, мл	Количество пациентов
введение β- клеток островковой ткани поджелудочной железы	подфасциально в прямую мышцу живота	2,0	20,0	9
введение β-клеток островковой ткани поджелудочной железы в составе матрикса	в подкожную клетчатку живота	3,0	2,2	10
введение культуры островковой ткани поджелудочной железы согласно заявленному способу	в подкожную клетчатку живота	3,0	2,2	10

Таблица 2
Нозологическая форма заболевания	Критерии рандомизации	Референтные значения
сахарный диабет	глюкоза крови >6,0 ммоль/мл	4,10-5,9 ммоль/мл
	сахар мочи >3,0 нмоль/л	1,77-2,93 нмоль/л
HbA1a+b+c (гликолизированный Нb)	5,6-7,5% от общего Hb

Избранная схема введения культуры β-клеток островковой ткани поджелудочной железы новорожденных кроликов (под фасцию прямой мышцы живота) показала, что содержание глюкозы в плазме крови реципиентов не устойчиво и имеет волнообразную кинетику. В течение одних суток после операции, на фоне продолжающейся лекарственной терапии, происходило временное, но достоверное (р<0,05) снижение содержания глюкозы в плазме крови реципиента (до 6,0±3,1 ммоль/л). В последующие четыре дня амплитуда колебаний (утро-вечер) значительно уменьшалась (утро ~8,25±1,18 ммоль/л, вечер ~9,45±2,12 ммоль/л; против: утро ~16±4,5 ммоль/л; вечер ~9,2±4,3 ммоль/л), демонстрируя некоторую недостоверную тенденцию к увеличению гипергликемии вплоть до 3 месяцев наблюдения (15,2±4,8 ммоль/л). К шестому месяцу содержание глюкозы в плазме крови недостоверно падало (11,8±4,2 ммоль/л), а к 7-8 месяцу вновь нарастало (14,8±5,4 ммоль/л), не отличаясь, фактически от дооперационного уровня. Состояние всех пациентов не претерпевало существенных изменений, хотя субъективная оценка очень часто была неоправданно оптимистической.

Не повлияло на общую кинетику гликемии в послеоперационный период и введение культуры β-клеток островковой ткани поджелудочной железы новорожденных кроликов (в подкожную клетчатку живота) в составе биодеградируемого матрикса Сферо®ГЕЛЬ. Содержание глюкозы также было неустойчивым и имело явную волнообразную кинетику, схожую с предыдущими результатами (р>0,05).

Избранная схема введения первичной культуры островковой ткани поджелудочной железы новорожденных кроликов в составе биодеградируемого матрикса (в подкожную клетчатку живота) в соответствии с заявленным способом показала, что содержание глюкозы в плазме крови реципиентов также как и в предыдущих группах пациентов имеет тенденцию к волнообразной кинетике, но отличается большей устойчивостью. В течение первых суток после операции, на фоне продолжающейся лекарственной терапии, было зарегистрировано временное снижение содержания глюкозы в плазме крови реципиента до (6,0 ммоль/л утром и 11,4±3,1 вечером). В последующие четыре дня амплитуда колебаний (утро-вечер) уменьшилась (утро ~9,2±2,3; вечер ~7,8±2,0; против: утро ~12,2±2,5; вечер ~7,8±2,3), демонстрируя некоторую недостоверную тенденцию к снижению гипергликемии вплоть до шести суток наблюдения, как и в группах сравнения. Важно отметить, что у пациентов данной группы начиная с шести суток поменялась последовательность высоких и низких цифр глюкозы в плазме крови: если до пятых суток наблюдения утренние результаты были выше вечерних в ~2 раза, то в период 6-7 суток эта разница перестала определяться, с 8 суток: утренние показатели вновь стали выше вечерних в ~1,2-2,2 раза. Сравнительный анализ, однако, показал, что общая динамика гликемии в посттрансплантационный период предпочтительнее при пересадке первичной культуры тканей согласно заявленному способу. Всего прооперировано 10 пациентов, из них 2 - повторно. Оба находились в режиме амбулаторного наблюдения и контроля. Состояние удовлетворительное. Осложнений во время исполнения процедуры и в послеоперационный период нет.

Подытоживая, заявленный способ позволяет в течение 1-2 месяцев после операции нормализовать уровень гликемии и начать уменьшение доз сахаропонижающей терапии вплоть до ее полной отмены к 3-6-ому месяцу после операции. При необходимости операция может быть осуществлена повторно, но не позднее 3,5÷4 месяцев после исполнения первой операции. В случаях тяжелого исходного состояния пациентов по показаниям может быть назначена следующая операция, но не ранее 6 месяцев после последней трансплантации.

1. Способ лечения сахарного диабета, включающий введение в подкожную клетчатку живота реципиента инъекционной композиции в виде культуры ткани и биодеградируемого гельсодержащего матрикса, при этом в качестве культуры ткани используют первичную культуру островковой ткани поджелудочной железы донора в виде клеточной взвеси.

2. Способ по п.1, в котором в качестве донора используют человека.

3. Способ по п.1, в котором в качестве донора используют животное.

4. Способ по п.3, в котором в качестве культуры ткани используют первичную культуру эмбриональной островковой ткани поджелудочной железы.

5. Способ по п.3, в котором в качестве культуры ткани используют первичную культуру фетальной островковой ткани поджелудочной железы.