Будущее в лечении сахарного диабета
Сахарный диабет первого типа, который обычно развивается у детей и подростков, является хроническим заболеванием. Последние два года в Израиле и других странах ведутся интенсивные исследования этого заболевания, результаты которых заставляют ученых полностью пересмотреть традиционный подход к лечению сахарного диабета.
Считается, что сахарный диабет первого типа является аутоиммунным заболеванием, при котором происходит разрушение бета-клеток поджелудочной железы, ответственных за выработку инсулина — гормона, с помощью которого сахар (глюкоза) проникает в клетки организма. При разрушении бета-клеток количество выделяемого инсулина уменьшается и уровень сахара в крови повышается, что приводит к поражению кровеносных сосудов и другим пагубным последствиям для организма.
Несмотря на долгие годы исследований, ученые пока что не могут объяснить, почему организм разрушает собственные бета-клетки. Одна из теорий гласит, что причиной является вирусное заражение, при котором на молекулярном уровне вирусы похожи на бета-клетки, таким образом защитная реакция организма может быть ошибочно направлена на данный вид клеток. Согласно другой теории, причиной аутоиммунной атаки организма является излишняя стерильность, в которой растут дети, что приводит к повышенной чувствительности иммунной системы к собственным бета-клеткам поджелудочной железы.
Классическая модель развития сахарного диабета первого типа
Принятая на сегодня теория развития сахарного диабета первого типа гласит, что первая стадия заболевания продолжается от нескольких месяцев до нескольких лет, в течение которых происходит постепенное разрушение бета-клеток поджелудочной железы. Заболевание не диагностируется на начальной стадии, потому что оставшиеся клетки начинают выделять больше инсулина, чтобы скомпенсировать его недостаток в крови. Сахарный диабет первого типа диагностируется, когда остается только 10 % бета-клеток, уже не способных выделять достаточно инсулина для поддержания требуемого уровня сахара в крови. На этом этапе пациент получает лечение — иньекции инсулина, параллельно с этим происходит полное уничтожение организмом оставшихся бета-клеток. Так как разрушение бета-клеток является необратимым процессом, пациент вынужден получать лечение на протяжении всей жизни.
Данная модель на протяжении многих лет оказывала огромное влияние на исследование сахарного диабета первого типа. Основным предположением было то, что на момент диагностики у пациента практически не остается бета-клеток поджелудочной железы. Старая модель основывалась на исследованиях, проведенных на одном виде мышей, развивающих болезнь, похожую на сахарный диабет первого типа у людей, а также на наблюдениях онкологических пациентов, у которых была удалена часть поджелудочной железы.
Новые исследования
В последние два года, благодаря значительным логическим усилиям, ученые получили возможность изучать десятки образцов тканей поджелудочной железы пациентов, страдающих сахарным диабетом первого типа, которые умерли незадолго после диагностики заболевания. Речь идет о редких и трагических случаях, когда пациенты (в основном дети) погибали при несчастных случаях, а семьи соглашались пожертвовать их органы для исследований.
Анализ образцов ткани этих пациентов показал неожиданные результаты. Оказалось, что в тканях поджелудочной железы имеется большое количество бета-клеток без видимых признаков поражения со стороны иммунной системы, а их количество значительно выше, чем 10 % здоровых клеток (согласно классической модели). Таким образом, ученые пришли к выводу, что на этапе диагностики сахарного диабета у человека имеется большое количество незатронутых иммунной системой бета-клеток.
Данное открытие проливает свет на известный в медицине эффект при начале лечения сахарного диабета первого типа с помощью инсулина, при котором в течение первых месяцев происходит временное «выздоровление», когда бета-клетки начинают вырабатывать инсулин в достаточном количестве. Классическая модель не может объяснить, каким образом такое небольшое количество бета-клеток выделяет достаточно инсулина. Новое исследование утверждает, что происходит функциональное поражение клеток, и при «разгрузке» с помощью инъекций инсулина их функции временно восстанавливаются, что было бы невозможно, если бы клетки были разрушены.
Важно отметить, что в организме происходит аутоиммунная реакция, направленная на разрушение бета-клеток поджелудочной железы. Однако, согласно новым исследованиям, происходит не уничтожение бета-клеток, а нарушение их функционирования, поэтому можно надеяться, что поражение такого рода может быть обратимым.
Какие последствия будет иметь данное открытие?
Теперь, когда известно, что на момент диагностики сахарного диабета первого типа имеется достаточно бета-клеток, пациент должен получать лекарства, нейтрализующие иммунную систему с целью предотвращения нарушения функционирования этих клеток. Разработка таких лекарств уже ведется. Другим направлением будут лекарства, которые смогут вернуть способность вырабатывать инсулин пораженным клеткам или обеспечить достаточную выработку инсулина оставшимися клетками. Ученые пока что далеки от создания подобных препаратов, но главное, что результаты последних исследований показали верный путь для лечения этого заболевания.
12664 просмотра
Сахарный диабет – заболевание, приводящее к пожизненным инъекциям инсулина, инвалидности и фатальным осложнениям. Ученые из Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) приступили к разработке принципиально нового метода лечения этого недуга.
Чтобы понять механизм технологии, нужно сказать о том, как работает поджелудочная железа, отчего возникает диабет. В этом органе есть так называемые бета-клетки, объединенные в островки, которые автоматически продуцируют инсулин в ответ на повышение уровня глюкозы в крови. При ряде аутоиммунных или хронических болезней общая их масса снижается, появляются функциональные нарушения в виде недостаточной выработки инсулина. Результат – повышение уровня глюкозы в сыворотке крови.
– Это инсулинопотребный сахарный диабет. Он возникает, если число островков уменьшилось на 80 процентов, – рассказывает заведующий кафедрой факультетской хирургии и трансплантологии, главный внештатный трансплантолог минздрава Нижегородской области Владимир Загайнов.
Ученый подчеркивает, что метод лечения диабета только один – трансплантация поджелудочной железы. Потребность в этой операции в России удовлетворяется на тысячные доли процента, что связано с дефицитом донорских органов. Во всех остальных случаях речь идет о компенсации заболевания с помощью инсулина. Однако даже пересадка сопряжена с необходимостью иммуносупрессивной терапии, чтобы организм пациента не отторгал донорский орган. А у нее есть свои минусы, особенно в отдаленном периоде.
Главная идея проекта – пересадка не всей поджелудочной железы, а только островков, состоящих из тех самых бета-клеток.
– Островки будут выделяться из донорской железы специальным способом. Даже если целая железа не годится для трансплантации, из нее можно попытаться выделить островки и пересадить их, – поясняет Владимир Загайнов.
В мире эту идею пытаются реализовать разными способами и с разной степенью успешности. Введение островков от донора требует все той же небезопасной иммуносупрессивной терапии. В ПИМУ ученые разрабатывают вариант пересадки клеток, заключенных в специальные пористые капсулы. В теории клетки приживаются и начинают вырабатывать инсулин. Человек излечивается от диабета. А поры капсулы достаточно малы, чтобы предотвратить атаку иммунных клеток организма, поэтому никакой иммуносупрессивной терапии не требуется. Важно, что речь идет о малоинвазивных операциях, а не о сложной трансплантации. Возможных вариантов несколько: введение в брюшную полость путем пункции либо введение в печень по воротной вене.
Первые эксперименты ученых из НИИ экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий ПИМУ вместе с Институтом металлоорганической химии РАН оказались успешными.
– В отдаленной перспективе планируем проработать выращивание бета-клеток из стволовых, – говорит Владимир Загайнов. – Параллельно вместе с коллегами из Национального медицинского исследовательского центра трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова занимаемся легитимизацией технологии. Раньше в России за это никто не брался, поэтому трансплантация островков бета-клеток поджелудочной пока не вошла в список разрешенных, хотя в мире это уже существует. Надеемся, что в ближайшее время вопрос будет решен.
Планируем проработать выращивание бета-клеток из стволовых
В 2022 году проект, выполняемый по госзаданию Минздрава России, завершится. Можно будет испытывать метод на животных, а затем заниматься регистрацией. На мой вопрос, когда лечение будет доступно российским пациентам, профессор Загайнов ответил кратко:
– Деклараций в жизни хватает, давайте заниматься делом.
Комментарий
Ольга Занозина, доктор медицинских наук, заведующая отделением эндокринологии Нижегородской областной больницы имени Семашко:
– Наряду с совершенствованием самих инсулинов, способов их введения в организм пациента, улучшением терапевтического обучения больных сахарным диабетом развивается и другое направление – трансплантационные технологии, позволяющие вводить бета-клетки островков поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин, в организм больного человека.
Положительный эффект достигается при виртуозном заборе, хранении и введении островковых клеток больному человеку. При успешном результате – почти полный контроль за гликемией, отсутствие гипогликемий и потребности в экзогенном инсулине. Вся эта работа требует ювелирного мастерства.
Открытие инсулина в 1920-е годы превратило сахарный диабет из смертного приговора в состояние, с которым человек может дожить до глубокой старости. Но даже сегодня, лечение этого заболевания требует пожизненных ежедневных инъекций инсулина, а люди с диабетом, в среднем, умирают раньше, чем остальная часть населения. Именно поэтому необходимы дальнейшие исследования в области терапии сахарного диабета.
- Автор:
Марина Однорог
- access_time
Трансплантация островковых клеток поджелудочной железы
Одной из наиболее интересных областей исследования является пересадка островковых клеток поджелудочной железы, которые производят инсулин. Данный метод лечения диабета очень эффективен. Тем не менее, существует много проблем, препятствующих его широкому применению, а именно: пересаженные клетки живут только в течение нескольких лет; трансплантированных клеток не всегда достаточно для обеспечения потребностей в инсулине; трудно остановить отторжение клеток иммунной системой организма. На данный момент уже проводятся исследования, которые помогут сделать трансплантацию островковых клеток более успешной и доступной для большего количества людей в течение следующих нескольких лет.
Искусственная поджелудочная железа
Сегодня проводится много исследований искусственной поджелудочной железы, комбинации электронных устройств, совместная работа которых помогает контролировать и регулировать уровень инсулина и сахара в крови, подобно поджелудочной железе человека. Клинические испытания закончились успешно, поэтому сейчас устройство исследуют на людях, которые используют его в домашних условиях.
Существует гипотеза, которая заключается в предотвращении распространения диабета путем специфического “вакцинирования”. Разработка подобного метода борьбы с диабетом, вероятно, займет гораздо больше времени, но она является одним из ключевых направлений для исследований в течение следующего десятилетия.
Будущее в лечении диабета 2 типа
Нам известно, что проблема при диабете 2 типа связана с высоким содержанием жира в поджелудочной железе и печени. Также было установлено, что при потере веса функция поджелудочной железы и печени нормализуется. Поэтому в будущем, возможно, будет наблюдаться тенденция к экстренной медицинской терапии данного нарушения – например, применение очень низкокалорийной диеты для снижения массы тела на 15% в течение нескольких недель. Также исследования будут направлены на поиск лучшего способа сохранения нормального веса после быстрого похудения.
Разработка новых лекарственных средств
Сейчас уже доступны препараты под названием агонисты глюкагоноподобного пептида 1, которые имитируют действие естественного гормона кишечника, сообщая организму о необходимости вырабатывать большее количество инсулина и снижая аппетит. Сейчас разрабатываются лекарственные формы длительного действия, которые необходимо будет вводить только раз в неделю.
Контролируйте свой уровень сахара в крови
Вы можете улучшить уровень сахара в крови после приема пищи без использования лекарств. Есть два важных подхода.
Во-первых, если утром вы употребляете небольшую закуску, богатую белком, и завтракаете только через 2 часа, повышение уровня глюкозы в крови после завтрака будет уже не столь выраженным (наполовину меньшим). Это называется “эффект второго приема пищи”.
Во-вторых, если после еды вы прогуляетесь в течение получаса (или займетесь другой физической активностью), то повышение уровня глюкозы в крови будет значительно меньшим по сравнению с тем, если бы вы просто сидели в кресле. Это связано с тем, что мышечная ткань поглощает глюкозу быстрее во время физических упражнений
Когда появится эффективное лекарство от этой болезни? «АиФ» поговорил об этом с директором Института диабета НМИЦ эндокринологии Минздрава академиком Мариной Шестаковой.
Диабетом может заболеть каждый
Лидия Юдина, «АиФ»: Марина Владимировна, исследования показывают, что предрасположенность к диабету есть у большинства людей. Означает ли это, что болезнь может развиться у каждого?
Марина Шестакова: Ген инсулинорезистентности (механизм, при котором клетки перестают поглощать глюкозу, что приводит к повышению её уровня в крови) действительно есть у всех людей. Это заложено эволюционно со времён палеолита, когда периоды голода сменялись периодами изобилия и в сытое время нашим предкам нужно было накопить достаточно жира, чтобы пережить голод. Потом этот механизм закрепился генетически и из защитного превратился в патологический. Современные люди много едят и мало двигаются. При наличии инсулинорезистентности это неизбежно приводит к развитию сахарного диабета.
– Однако есть люди, которые ни в чём себе не отказывают и при этом диабет у них не развивается. Почему?
– Исследования показывают, что у 30% пациентов диабет не развивается даже при нездоровом питании и низкой физической активности. Чтобы понять, почему это происходит, в нашем центре в рамках гранта Российского научного фонда «Ожирение и сахарный диабет: поиск факторов, препятствующих развитию сахарного диабета» проводится исследовательская работа. Предварительные данные показали, что у людей, склонных к развитию диабета, повреждены стволовые клетки – предшественники жировой ткани. Они не могут производить достаточного количества подкожных жировых клеток. Из-за этого при переедании жир откладывается во внутренних органах (в печени, почках, поджелудочной железе, в стенках сосудов), что и провоцирует развитие диабета и повреждение органов-мишеней. Наше открытие может стать основой для создания принципиально новых лекарств, которые позволят преодолеть этот дефект.
– Если причина диабета – в повреждении стволовых клеток, значит, здоровый образ жизни защитить от болезни не в состоянии?
– Гарантии от развития сахарного диабета здоровый образ жизни дать не может, но он защищает от недуга на 90%. Однако врачи под здоровым образом жизни понимают одно, а пациенты – другое. Например, физическая активность – это не прогулки с собакой. Необходимый уровень физической активности, который можно рассматривать как защиту от болезни, – 30 минут энергозатратной нагрузки в день или через день (аэробной, силовой и т. д.). Если это ходьба – то достаточно интенсивная (со скоростью не менее 6 км/ч).
В питании следует придерживаться правила – всё, что съедено, должно быть потрачено. Например, чтобы сжечь съеденный кусочек хлеба (50 ккал), нужно пройти быстрым шагом километр. Прежде чем съесть кусок торта (1000 ккал), сперва оцените, сможете ли вы пройти или пробежать необходимое расстояние.
Людям, склонным к набору веса, нужно придерживаться низкокалорийной диеты (1500–1800 ккал в сутки). Исследования показывают, что 2–3 месяца гипокалорийной диеты (800–850 ккал в день) позволяют даже у пациентов с уже имеющимся диабетом уйти в ремиссию (нормализовать уровень глюкозы и отказаться от лекарств). Причём нормальный уровень глюкозы в этом случае сохраняется и при переходе на обычный рацион (1800 ккал).
Самое трудное – это объяснить человеку (даже на продвинутой стадии заболевания), ради чего он должен мучиться. Особенность диабета в том, что он не болит. Поэтому даже ради излечения больные люди не хотят жить впроголодь! Хотя опасные осложнения (см. инфографику) у них могут развиться достаточно быстро, потому что приём лекарств без «домашней работы» (ограничения рациона и физической активности) не даёт нужного результата.
Обучение больных сегодня считается новым методом лечения диабета (таким же, как терапевтическое и хирургическое). За создание этого метода лечения наша группа эндокринологов-диабетологов в этом году получила премию «Призвание».
Почему анализу крови не стоит доверять
– Прогноз на развитие осложнений напрямую зависит от того, как быстро был выявлен диабет. Но, по статистике, на одного выявленного пациента приходится двое невыявленных. Почему такие сложности с постановкой диагноза?
– Диагностика диабета не так проста. Жажда и мочеизнурение возникают, когда нарушается продукция инсулина поджелудочной железой. Анализ крови натощак на сахар не всегда показателен: уровень глюкозы в крови часто повышается не до еды (когда сдают анализ), а после (когда его уже не контролируют).
Достоверный анализ, который позволяет безошибочно диагностировать диабет, – тест на гликированный гемоглобин (показывает средний уровень глюкозы крови за 2–3 месяца). Но он дорогостоящий, поэтому пока не входит в программу диспансеризации. Диабетологи советуют пройти его в обязательном порядке людям, которые входят в группу риска по диабету (см. инфографику).
– Сегодня диабет неизлечим. Есть надежда, что врачи всё-таки найдут способ избавления от него?
– Ремиссия сахарного диабета, связанного с ожирением, достигается при правильном питании и физической активности. Прорыв в лечении сахарного диабета, связанного с поломкой иммунитета и отсутствием инсулина в организме, придёт с клеточными технологиями. Уже разработана технология выделения стволовых клеток из жировой ткани или фибробластов больного человека. Такую клетку можно «переучить» на выработку инсулина и пересадить обратно. Уже есть первые результаты. Думаю, через 10 лет эта технология будет отработана и сможет быть использована для лечения людей от диабета.
Смотрите также:
- Диета против диабета. Как восстановить работу поджелудочной железы? →
- Когда приходится несладко. Что вы не знали про диабет →
- Диабет лечится! Если его выявить на ранней стадии →