Научные достижения для лечения сахарного диабета
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.
ВАШИНГТОН, 13 июня. /ТАСС/. Новый механизм мониторинга уровня сахара в крови и автоматического пополнения ее инсулином у больных диабетом первого типа разработали ученые Медицинской школы Орегонского университета здоровья и науки в Портленде (штат Орегон). Их результаты опубликовал научный журнал Nature bolism.
Ни выше, ни ниже
Организм больных диабетом первого типа не в состоянии вырабатывать инсулин, являющийся основным естественным утилизатором излишков сахара. По этой причине перед эндокринологами стоят две важные задачи – проконтролировать уровень глюкозы в крови больных и на основании полученных данных вводить инсулин именно в той концентрации, которая не позволит ни понизить уровень сахара ниже естественного ровня, ни позволить ему оставаться выше нормы.
Механизм, предложенный исследователями Орегонского университета, практически идеально подходит данной группе больных: инъекционный прибор с инсулином, регулируемый дистанционно на беспроводной основе и реагирующий на получаемую с помощью искусственного интеллекта (ИИ) информацию о концентрации сахара в крови.
Новая методика значительно расширила возможности больных наблюдать за своим состоянием на экране смартфона, утверждают авторы. Пакет сведений получил название DailyDose. Данная функция позволяет пациентам в режиме онлайн контролировать свои физиологические данные, не прибегая более ни к каким иным манипуляциям.
Особую роль предложенной методики ученые видят в профилактике такого грозного осложнения при лечении диабета первого типа, как гипогликемия. Снижение уровня сахара в крови чревато развитием комы, либо летальным исходом. Постоянный мониторинг вовремя предупредит о терминальных состояниях, заключают исследователи.
Многообещающие перспективы
“Наша система уникальна, – заявила автор проекта, сотрудник Медицинской школы Орегонского университета здоровья и науки Николь Тайлер. – Мы выработали алгоритм функционирования ИИ с помощью специальной математической модели, позволяющей анализировать и принимать решения пока на уровне врача-эндокринолога, но в перспективе мы надеемся, что искусственный “врач” превзойдет интеллект медиков”.
Данная методика, по мнению ученых, существенно облегчит жизнь больных, которые в настоящее время могут позволить посещение специалиста не чаще, чем раз в промежуток времени от трех до шести месяцев, что рекомендовано медицинскими авторитетами.
Поскольку в столь продолжительный период времени у больных могут развиться тяжелые осложнения, а уровень сахара в крови – либо повыситься, либо понизиться, постоянный мониторинг состояния пациентов, как считают исследователи, может сыграть существенную роль в поддержании их комфортного существования.
“Наша группа изучала и результаты других исследований по данной теме, – добавляет Питер Джейкобс, соавтор проекта, профессор кафедры биомедицинского инжиниринга Орегонского университета здоровья и науки. – Но очень мало кто из них содержит выверенные статистические данные и сравнительные сведения между экспериментальным данными и наработанными методиками врачей-эндокринологов”.
“Помимо этого, предложенный нами метод позволяет более точно отследить уровень сахара в крови, – продолжает ученый, – а степень координации с опытом, полученным эндокринологами, приближается к 100 %”.
“Мы наметили план на несколько ближайших лет по совершенствованию методов лечения больных диабетом, – отмечает еще один участник проекта, профессор медицины, эндокринолог из Медицинской школы Орегонского университета здоровья и науки Джессика Касл. – Будем сравнивать эффект от программы DayliDose с другими методиками лечения инсулином, включая систему автоматического введения инсулина в организм человека”.
ВОЗ и диабет
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире более 420 млн человек живут с диабетом. Этот недуг – седьмая из наиболее распространенных причин смертности.
Диабет – хроническое заболевание эндокринной системы, возникающее, если поджелудочная железа не вырабатывает достаточное количество инсулина. Выделяют несколько типов этого заболевания. Первый тип – инсулинозависимый, когда для жизни человеку необходимо делать инъекции этого гормона. Эта разновидность болезни проявляется в детском возрасте, предотвратить ее нельзя.
При диабете второго типа – инсулинонезависимом – организм не может правильно использовать вырабатываемый инсулин, что зачастую является следствием избыточного веса и отсутствия физической активности. Именно этот вид диагностируется у 90% пациентов. По данным ВОЗ, ранее он наблюдался только у взрослых, но теперь выявляется и у детей. По статистике Международной диабетической федерации, каждый второй больной не знает о своем заболевании. Эффективной профилактикой являются здоровое питание, отказ от курения и регулярные физические нагрузки.
На 80-й сессии ежегодного конгресса Американской диабетической ассоциации (ADA 2020) представили результаты недавних исследований по диабетологии. В частности, были освещены такие темы, как распространенность диастолической дисфункции среди молодых людей с диабетом в США, сравнение эффективности ингибиторов SGLT2 и агонистов рецепторов ГПП-1 для пациентов с диабетом и потенциал высокочастотной стимуляции спинного мозга для облегчения боли при диабетической нейропатии.
В США среди молодых людей с диабетом распространена диастолическая дисфункция
Согласно мнению экспертов из Медицинского центра детской больницы Цинциннати (Cincinnati Children’s Hospital Medical Center), в США практически половина подростков и молодых людей с сахарным диабетом 1-го типа (СД1) или сахарным диабетом 2-го типа (СД2) имеют диастолическую дисфункцию, являющуюся прямым предшественником сердечной недостаточности (СН).
Для анализа были использованы данные из 4 центров США по пациентам с СД1 или СД2, включенным в исследование for Diabetes in Youth, которые в течение 2016 – 2019 гг. прошли допплерографию тканей. Средняя продолжительность заболевания диабетом у участников составляла 10,9 года. Диастолическая дисфункция у пациентов определялась нарушением показателей объема диастолического наполнения левого желудочка (ЛЖ), давления наполнения ЛЖ и скорости митрального клапана. Из 458 участников исследования 255 имели СД1 (средний возраст 21,2 года; 60,8% – белые, неиспаноязычного происхождения; 54,1% – женщины; средний уровень А1с – 9±1,9%), а 203 страдали СД2 (средний возраст 24,3 года, 24,1% – белые, неиспаноязычного происхождения; 75,4% – женщины; средний А1с – 9,6±3%).
В результате у участников с СД2 обнаружили худший профиль сердечно-сосудистого риска (выраженный более высокими показателями индекса массы тела, систолического и диастолического артериального давления, уровня триглицеридов, ХС ЛПНП и A1c, а также более низким уровнем ЛПВП), по сравнению с пациентами с СД1. Кроме того, у испытуемых с СД2 также зафиксировали более низкие показатели объема наполнения ЛЖ, скорости митрального клапана и более высокое давление ЛЖ. Вместе с тем, нескорректированная частота диастолической дисфункции была высокой в обеих группах (57,7% при СД2 против 47,2% при СД1).
Результаты исследования указывают на необходимость наблюдения за молодыми людьми с диабетом на предмет развития у них сердечно-сосудистых осложнений.
Эксперты сравнили эффективность ингибиторов SGLT2 с агонистами рецепторов ГПП-1 для пациентов с диабетом
По данным наблюдательного исследования в реальных условиях, проведенного экспертами из компании Humana, у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа (СД2), которым назначают ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера 2-го типа (SGLT2), зарегистрированы лучшие показатели приверженности к лечению, меньшее число обращений за медицинской помощью и более низкие расходы на медицинскую помощь, по сравнению с теми, кто использует агонисты рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1).
В ходе исследования были проанализированы сведения из базы данных Humana Re для выявления пациентов с СД2, которым недавно назначили ингибиторы SGLT2 или агонисты рецепторов ГПП-1 в период с января 2015 по июнь 2017 года. Возраст участников исследования составил 19-89 лет. В каждой из групп, проходящих лечение (либо ингибиторами SGLT2, либо агонистами рецепторов ГПП-1), было по 5507 пациентов.
Установили, что участники, которым назначили терапию агонистами рецепторов ГПП-1, были более склонны прекратить свое лечение, были подвержены более высокому риску госпитализации и с большей вероятностью обращались в отделения неотложной помощи, чем пациенты, принимавшие ингибиторы SGLT2. Кроме того, прием агонистов рецепторов ГПП-1 ассоциировался с более высокими медицинскими и фармацевтическими затратами по сравнению с использованием ингибиторов SGLT2.
Однако совокупный риск первичного сердечно-сосудистого исхода (инфаркта миокарда, инсульта или летального исхода) и вторичного сердечно-сосудистого исхода (сердечной недостаточности или смерти) был схожим среди участников обеих групп.
Высокочастотная стимуляция спинного мозга может облегчить боль при диабетической нейропатии
По данным экспертов из компании Nevro, высокочастотная стимуляция спинного мозга оказывает эффективное воздействие на облегчение боли у пациентов с диабетической нейропатией.
В исследовании SENZA-PDN приняли участие люди с болезненной диабетической нейропатией. При этом, 103 пациентов рандомизировали для прохождения традиционного медицинского лечения, а 113 участникам наряду с такой терапией также провели имплантацию стимулятора спинного мозга. Средний возраст участников равнялся примерно 61 годам, и около двух третей пациентов составили мужчины. На момент включения в испытание все пациенты испытывали боль в нижних конечностях со средней интенсивностью не менее 5 из 10 см по визуальной аналоговой шкале (VAS).
Через 3 месяца после стимуляции спинного мозга у 79% участников, которым осуществили имплантацию устройства, зарегистрировали ответную реакцию, выраженную снижением боли на 50% или более, а также отсутствием ухудшения неврологических симптомов, связанных с болезненной диабетической нейропатией. Для сравнения: лишь 5% участников, которым назначили только традиционное медицинское лечение, добились такого же результата.
Средний показатель интенсивности боли по шкале VAS среди пациентов, которым осуществили имплантацию стимулятора спинного мозга, снизился с 7,6 в начале исследования до 2,4 спустя 1 месяц и 1,7 спустя 3 месяца. Что касается участников, следовавших обычной терапии, этот показатель равнялся 7 в начале испытания, затем сократился до 6,7 спустя 1 месяц и составил 6,5 через 3 месяца.
Улучшение качества жизни, связанное с качеством сна и активной жизнедеятельностью, также было более заметным через 3 месяца в группе участников, прошедших стимуляцию спинного мозга.
Сахарный диабет, по словам многих специалистов в области здравоохранения, принимает характер эпидемического заболевания, так как все больше и больше людей страдают от него. При этом возраст людей, подверженных заболеванию, становится все более юным. И в группе риска встречаются не только те, у кого какой-либо из членов семьи был болен диабетом, но и те, у кого заболевание просто развилось с течением времени.
Эксперты утверждают, что люди, в роду которых имеются больные сахарным диабетом, составляют основу группы риска. Но они не единственные, кто может пострадать от этого хронического заболевания. На самом деле, практически каждый – особенно те, кто имеет высокий уровень сахара в крови и не может справиться с этим – может заполучить этот недуг.
Тенденции меняются.
Раньше диагноз сахарный диабет звучал словно приговор, как, скажем, потеря конечностей, слепота, почечная недостаточность или преждевременная смерть. Но теперь дела обстоят уже не столь мрачно. В результате развития современных технологий и достижений в области медицины, многие больные сахарным диабетом могут наслаждаться долгой полноценной жизнью, как обычные люди.
1. Инсулин. Поскольку диабет вызывается недостатком инсулина, все больше и больше людей начинают применять различные методы введения этого гормона в организм, такие как:
- инсулиновые дозаторы с имплантируемым катетером измеряют уровень сахара в крови и мгновенно впрыскивают необходимую дозу инсулина;
- инсулиновые ингаляторы, которые подходят людям, боящимся уколов, обеспечивают мгновенное облегчение при помощи быстро действующего инсулина, распыляемого и вдыхаемого через рот; в данном случае инсулин впитывается через слизистую щек, язык и горло и очень быстро поступает в кровь;
- разрабатываются капсулы с инсулином, оболочка которых будет представлять собой новый тип полимера, они помогут диабетикам получать требуемую дозу быстрее, так как инсулин будет поступать в кровь, минуя воздействие пищеварительной системы;
- также разработаны новые виды инсулина, такие как «гларгин» (инсулин для подкожного введения), «аспарт» и «75/25 лиспро смесь», которые представляют собой очень быстро действующий инсулин.
2. Измерение сахара крови. Уровень сахара крови является очень важным фактором. Новые тенденции здесь включают в себя:
- безболезненные глюкометры, которые позволяют диабетику следить за уровнем сахара в крови без болезненного прокалывания пальцев для взятия образцов крови;
- глюкометр-браслет, который представляет собой устройство, непрерывно отслеживающее содержание сахара в крови.
3. Новые виды лечения. Так как сахарный диабет является хроническим заболеванием, не существует определенного лечения, которое помогло бы справиться с болезнью. Однако, появляются все больше и больше методов лечения, обещающих все лучшие результаты, например:
- пересадка донорских островковых клеток поджелудочной железы, которая может быть эффективна для больных с очень редкой формой сахарного диабета, а именно с 1 типом;
- генная терапия, которая занимается выделением гена, отвечающего за производство инсулина.
4. Вакцина. В настоящее время проходит испытания вакцина, содержащая пептид, предотвращающий разрушение клеток поджелудочной железы, которая вселяет надежду на то, что больные сахарным диабетом смогут прожить более долгую жизнь, несмотря на свой недуг.
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 →