Новое в терапии 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.
Библиографическое описание:
Беликова, Л. В. Новые технологии в лечении сахарного диабета / Л. В. Беликова, Е. А. Горохов, И. А. Реймер. – Текст : непосредственный // Молодой ученый. – 2019. – № 34 (272). – С. 23-25. – URL: https://moluch.ru//272/62151/ (дата обращения: 24.05.2021).
Актуальная проблема современности – это рост числа больных сахарным диабетом. Сахарный диабет – группа эндокринных заболеваний, связанных с нарушением усвоения глюкозы и развивающихся вследствие абсолютной или относительной (нарушение взаимодействия с клетками-мишенями) недостаточности гормона инсулина, в результате чего развивается гипергликемия – стойкое увеличение содержания глюкозы в крови.
Актуальность: больных сахарным диабетом с каждым годом становится все больше, поэтому нужно искать эффективные, современные методы лечения этого заболевания.
Задачей статьи является ознакомление с новыми методами лечения сахарного диабета I типа.
Целью статьи является поиск наиболее оптимального способа лечения больных с сахарным диабетом I типа.
Вакцина от диабета
Некоторые ученые склонны полагать что сахарный диабет I типа в 5 % случаев развивается из-за вируса Коксаки, точнее одной его разновидностью вирус Б-CVB1, который обладает свойствами вызывать аутоиммунные реакции. В мировом масштабе 5 % превращаются в сотни детей ежегодно. Если вакцину от этого вируса делать детям на первом году жизни, то есть возможность уменьшить количество детей с сахарным диабетом I типа. Вакцина уже доказала свою эффективность на мышах, теперь следующей фазой станут испытания на здоровых людях чтобы исключить возможные осложнения. Если все пройдет успешно, то через 5-8 лет возможно не останется детей с диагнозом сахарный диабет I типа.
Инсулиновые помпы
Инсулиновая помпа – это небольшое электронное устройство, которое вводит инсулин по заранее запрограммированным индивидуальным настройкам. Инсулиновая помпа рекомендована пациентам с 1 и 2 типом диабета, находящимся на инсулинотерапии. Инсулиновая помпа позволяет имитировать работу поджелудочной железы у здорового человека. В отличие от метода многократных ежедневных инъекций, в помпе используется только один инсулин – короткого или ультракороткого действия. Постоянная подкожная инфузия инсулина (ППИИ) позволяет исключить необходимость выполнения частых инъекций – быстродействующий инсулин вводится в точных дозах в круглосуточном режиме, точно обеспечивая потребности организма.
Помпа вводит инсулин в двум режимах: базальном и болюсном.
Базальный режим: инсулин вводится непрерывно в небольших дозах по запрограммированной базальной скорости, имитируя процесс секреции инсулина поджелудочной железой здорового человека (не считая периоды приема пищи). В течение суток можно выбрать до 48 различных базальных скоростей (на каждые 30 минут), учитывая индивидуальные потребности организма днем, ночью и во время физической активности. Базальная скорость определяется врачом, исходя из индивидуальных особенностей пациента. Базальную скорость можно корректировать с учетом изменений в режиме дня: подачу инсулина можно временно приостановить, увеличить или уменьшить. Это важное преимущество, которое недоступно при инъекции продленного инсулина.
Болюс: На приемы пищи или в целях коррекции высокого уровня сахара в крови нужно вводить болюсный инсулин. Все инсулиновые помпы оснащены помощником болюса – специальным калькулятором, с помощью которого можно рассчитать необходимую дозу болюса на основе индивидуальных настроек.
Помповая инсулинотерапия имеет множество преимуществ перед терапией с помощью многократных ежедневных инъекций, включая4,5:
– Лучший контроль уровня HbA1c
– Сокращение количества эпизодов гипогликемии
– Снижение вариабельности гликемии
Помпа позволяет использовать индивидуальные настройки введения инсулина, адаптированные под образ жизни и потребности каждого пациента. Помповая инсулинотерапия обеспечивает лучший контроль над диабетом, а также дарит свободу и комфорт.
В инсулиновой помпе предусмотрено отделение для резервуара с инсулином, из которого инсулин вводится в организм с помощью инфузионного набора. Установка инфузионного набора выполняется с помощью специального устройства для введения инфузионного набора – сертера. Сам инсулин вводится через небольшую гибкую трубочку (канюлю), расположенную под кожей. Инфузионный набор подсоединен к резервуару с помощью небольших трубочек, которые можно отсоединять по мере необходимости (например, во время плавания, душа или занятий спортом).
Перепрограммирование клеток
Примерно десятая доля диабетиков страдает диабетом первого типа, в результате которого бета-клетки разрушаются под действием иммунной системы организма. Ученые заметили что альфа, дельта клетки поджелудочной железы не подвергаются атаке иммунной системы организма, а в дальнейшем пытаются компенсировать недостаточность бета-клеток, «перепрофилируясь» и сливаясь в островки. Некоторые из этих клеток перепрофилируются и начинают продуцировать инсулин в малых количествах, недостаточного для нормальной жизнедеятельности организма. Этот процесс можно усилить при помощи генной терапии. Если взять альфа и дельта-клетки и принудительно включить всего два генома PDX1 и MAFA, то эти клетки внешне похожие на альфа и дельта, начинают продуцировать инсулин и реагировать на изменение уровня глюкозы крови, тем самым выполняя функцию бета-клеток. Тем самым эти псевдо-бета-клетки становятся недосягаемыми для иммунной системы организма. Трансплантация небольшого количества таких клеток помогает полностью избавиться от проблем с сахаром и инсулином в течении нескольких месяцев.
Правда этот метод пока находится в фазе клинических испытаний и пока недоступен для лечения большинства пациентов.
Трансплантация клеток
Еще одним способом лечения сахарного диабета I типа является пересадка инсулин-продуцирующих клеток в жировую клетчатку. Предполагается, что жировая ткань является идеальным местом трансплантации для инсулин-продуцирующих клеток. Это поможет в дальнейшем пациентам обходится без каждодневных инъекций инсулина, тем самым очень сильно облегчить жизнь пациентам и улучшить качество жизни. Пока данный метод был применен единожды, женщине пересадили в жировую складку и на данный момент она полностью обходится без инсулиновых инъекций.
Этот метод может быть применен не только на взрослых, но его стоит опробовать на детях, так как многие дети боятся уколов и часто не соблюдают время и технику инъекций, это должно им помочь почувствовать себя здоровыми.
Стволовые клетки
Еще один прорыв в лечении сахарного диабета – это стволовые клетки. Стволовые клетки имплантируются в поджелудочную железу, которые образуют своего образа – “островки” и после микроскопического и биохимического обследования этих клеток выяснилось что новообразованные клетки созревают и функционируют как инсулин-продуцирующие. В опыте на мышах, клетки вживили в поджелудочную железу мышам, и буквально через несколько дней стволовая культура включилась в метаболические процессы, начала реагировать на изменения уровня сахара крови в организме. Есть один недостаток, так как культура инородная, возможна иммунная реакция организма на инородную культуру, поэтому этим пациентам придется постоянно принимать иммунносупрессивные препараты.
Таким образом, в скором времени возможен почти полный отказ от каждодневного введения инсулина больным и переход на более действенные схемы лечения. Также, благодаря стволовым клеткам в теории возможно полное выздоровление больных.
Литература:
- Педиатрия: Учебник для медицинских вузов/ Под ред. Н. П. Шабалова/ – СПб.: СпецЛит, 2015,- 893с.
- Болезни поджелудочной железы у детей/ Под ред. С. В. Бельмер/ – МедПрактика, 2019,-528с.
- Эндокринология. Национальное руководство/ Под ред. И. И. Дедов, Г. А. Мельниченко/ – ГЭОТАР-Медиа, 2018,-832с.
- Помповая инсулинотерапия и непрерывное мониторирование гликемии. Клиническая практика и перспективы/ Под ред. А. В. Древаль, Ю. А. Ковалева, Т. П. Шестакова/ – ГЭОТАР-Медиа, 2019г,-336с.
- Эндокринные заболевания у детей и подростков/ Под ред. Е. Б. Башнина, О. С. Берсенева, Н. В. Ворохобина/ – ГЭОТАР-Медиа, 2017г,-416с.
Основные термины (генерируются автоматически): сахарный диабет, поджелудочная железа, инсулиновая помпа, инфузионный набор, клетка, иммунная система организма, инсулин, MAFA, базальная скорость, здоровый человек.
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.
На медицинских конференциях по диабету эксперты часто сетуют: почему эту болезнь обходят вниманием в СМИ и соцсетях? Буквально каждый день появляются новости о раке, а про «сахарную болезнь» вспоминают только в День диабета. Между тем по последним данным им больны 425 миллионов людей во всем мире. И к 2045 году по прогнозам специалистов цифра вырастет до 736 миллионов.
Как выглядит на самом деле жизнь пациента с диабетом сегодня? Насколько ограничены в простых человеческих радостях больные и чем могут помочь последние достижения медицины?
Диабетологи говорят, что сейчас работает «правило половины». Только 50% людей с диабетом знают о своем диагнозе, лишь половина из них лечится, и только 50% из этой половины лечатся эффективно. Пациенты отказываются от лечения в том числе из-за устаревших представлений, заблуждений и незнания о новых средствах, облегчающих жизнь, считают врачи.
Виноваты сбой в иммунитете и ожирение
У здорового человека в поджелудочной железе вырабатывается гормон инсулин. Он воздействует на рецепторы на поверхности клеток, и позволяет глюкозе проникать внутрь клетки (не задерживаясь в крови, что было бы опасно для организма).
У пациентов с диабетом 1-го типа инсулин вообще не вырабатывается. При диабете 2-го типа все намного сложнее. Инсулин может вырабатываться, но его концентрации недостаточно; кроме того, у пациентов с сахарным диабетом 2 типа развивается инсулинорезистентность: состояние, при котором рецепторы на поверхности клеток не реагируют на инсулин. Из-за этого инсулин работает неэффективно.
Почему люди заболевают диабетом? Сахарный диабет 1-го типа встречается намного реже (от 6 до 10% всех случаев диабета), поражает чаще всего детей и молодежь до 35 лет и относится к аутоиммунным заболеваниям. У больных происходит серьезный сбой в иммунной системе, и она начинает разрушать собственные бета-клетки поджелудочной железы, отвечающие за выработку инсулина. Пациентам пожизненно нужны инъекции этого гормона.
Для диабета 2-го типа выделяют пять главных факторов риска: семейная история (наследственность), недостаток физической активности, лишний вес, нездоровое питание и пожилой возраст (50+).
Неправильное питание – ведущая причина развития эпидемии диабета в мире. Когда человек мало двигается, много ест и преобладают быстрые углеводы (сладости, выпечка, фастфуд), появляется избыток жировой ткани. Ожирение ведет к нарушению инсулинового обмена. Если присутствует еще и наследственный фактор, то сахарный диабет 2-го типа может развиться постепенно в течение 5 – 15 лет.
Самое частое заблуждение
Многие думают, что с первого же дня постановки диагноза больному придется колоть себе инсулин. Это заблуждение.
– При диабете 2-го типа есть несколько стадий болезни, для каждой из которых предусмотрена своя тактика лечения, – рассказывает доктор медицинских наук, член британского Королевского колледжа врачей, директор по медицине одной из крупнейших в мире компаний по производству инсулина, профессор Стивен Гоф. – В самом начале, на стадии предиабета, пациентам даются рекомендации нормализовать вес (сбросить лишние кг) и усилить физическую активность. На начальном этапе этого может быть достаточно, чтобы наладить инсулиновый обмен в организме.
Если таких мер не хватает, назначают препараты 1-й линии для лечения диабета. Это лекарства, помогающие активировать выработку инсулина, повысить чувствительность тканей к нему и, опять же, сбросить вес. Если нормализовать уровень глюкозы в крови так и не удается, либо такая проблема возникает со временем, по мере прогрессирования болезни врачи переходят к препаратам 2-й линии. Это уже инсулин в виде инъекций (уколов). Причем, он существует двух видов.
– На более раннем этапе может быть достаточно базального инсулина – он обеспечивает фоновый, или базовый уровень гормона, который всегда должен быть в организме. Такой укол делается раз в 18 – 24 часа, а длительности препаратов нового поколения хватает на 40 – 42 часа.
– На более поздней стадии к базальному добавляется так называемый болюсный инсулин, или инсулин короткого действия. Его нужно колоть перед каждым приемом пищи в зависимости от количества содержащихся в ней углеводов.
Прорыв № 1: спасти от гипогликемии
«Одна из главных проблем и страхов, из-за которого больные отказываются от полноценного лечения, это угроза гипогликемии. То есть критичного снижения уровня глюкозы в крови (в том числе это возможно при передозировке сахароснижающих препаратов, долгом перерыве в еде и т.д.)», – рассказывает профессор Гоф. При гипогликемии наши ткани и органы не получают необходимого количества энергии для своей работы. Это чревато тяжелейшими нарушениями вплоть до инфаркта, повреждения мозга и комы.
Поэтому важнейшим прорывом последнего времени эксперты называют препараты, предохраняющие от опасного падения уровня глюкозы.
– На разработку ушли долгие годы, и в итоге ученые создали уникальное соединение, которое выступает в организме как дирижер, управляющий сложным молекулярным оркестром, – рассказывает профессор Мадс Кросгор Томпсен. – Это искусственно синтезированный аналог человеческого гормона под названием глюкагоноподобный пептид – 1 (ГПП-1).
Когда мы принимаем пищу, клетки слизистой оболочки кишечника выделяют гормон ГПП-1, и он стимулирует выработку инсулина. При этом сдерживается секреция другого гормона – глюкагона, задача которого, наоборот, повышать уровень глюкозы в организме в случае ее недостатка.
«Умное» лекарство устроено так, что при повышении глюкозы в крови запускает выработку инсулина. А когда уровень глюкозы низкий, препарат передает бразды правления глюкагону для необходимого подъема сахара в крови. За счет этого гормона удается избежать гипогликемии, регулируется обмен веществ в целом, обеспечивается чувство сытости и происходит снижение веса, поясняют эксперты. Также недавние исследования показали, что этот гормон может обладать нейропротекторным механизмом действия, и его планируется изучать в рамках борьбы с болезнью Альцгеймера.
Сейчас ГПП-1 существует в виде инъекций, но мы уже стоим на пороге производства препарата в виде таблеток, говорит профессор Томпсен.
Прорыв № 2: уколы инсулина раз в неделю
Еще один вызов при лечении диабета – добиться удобства приема инсулина. Вместо частых инъекций это могли бы быть таблетки. Но здесь есть серьезные трудности: наш организм устроен так, что крайне сложно сохранить в целости инсулин при попадании в желудочно-кишечный тракт и без потерь переправить гормон в кровь. Однако после многолетних исследований ученым удалось найти хитрый ход, как доставлять в кровь ГПП-1 из таблеток. Поэтому продолжаются аналогичные эксперименты и для доставки инсулина, и есть надежда на успех, говорит профессор Томпсен.
В то же время есть вариант, который может оказаться даже более комфортным, чем ежедневный прием таблеток. Это инъекции инсулина раз в неделю. Такая разработка для базального (фонового инсулина, см. выше) уже проходит 2-ю стадию клинических исследований и станет доступной пациентам в ближайшем будущем, говорит эксперт.
Прорыв № 3: измерение глюкозы без прокола пальца
Чтобы контролировать уровень глюкозы в крови, пациентам с диабетом, в том числе детям с диабетом 1-го типа, приходится прокалывать пальцы глюкометром от 5 до 8 раз в день. Во многих странах мира, включая Россию, есть экспериментальные разработки для менее травмирующей диагностики. Но полностью прошла все необходимые испытания и официально разрешена в мире только одна система отслеживания уровня глюкозы, не требующая ежедневных проколов пальцев. Она называется FreeStyle Libre.
Это датчик с клейким основанием, который крепится на плечо и меняется раз в 14 дней. От датчика в кожу на глубину не больше 5 мм входит тончайший электрод, который постоянно измеряет уровень глюкозы. Пациент или врач может узнать показатель в любую минуту, приложив к датчику сканер.
В России эта система появилась в свободном доступе с прошлого года. Но пока, увы, не входит в льготные перечни для больных диабетом. За свой счет использование устройства обходится около 9 тысяч руб. в месяц.
Прорыв № 4: инсулиновая помпа
Это устройство предназначено в первую очередь для пациентов с диабетом 1-го типа, для которых пропуск даже одного укола инсулина чреват тяжелыми осложнениями. Помпа крепится в районе талии и обеспечивает подачу инсулина в необходимое время и в нужном количестве. Если пациент хочет принять душ, помпа снимается, и на месте ее прикрепления ставится безопасная заглушка. В мире есть профессиональные пловцы, которые живут с такой помпой, и она не мешает им заниматься водным спортом.
Среди последних разработок – усовершенствованное устройство на основе помпы с биосенсором. Прибор улавливает важные параметры состояния организма пациента с диабетом: уровень глюкозы крови, холестерина, свертываемости крови, частоты сердечных сокращений. Данные автоматически отсылаются на смартфон самого пациента и(или) его родственников, а также могут направляться врачу. Сейчас такое устройство проходит клинические испытания.
Прорыв № 5: щприц-ручки нового поколения
Недавно автор этого материала участвовала в тренингах, где журналистов обучали пользоваться шприц-ручкой нового поколения. Это оказалось делом одной минуты. Одноразовая игла, которую мы присоединили к инъектору – толщиной с человеческий волос. А чтобы выбрать необходимую дозу инсулина, нужно выставить соответствующие цифры на табло, покрутив барабан в верхней части ручки.
Также в России уже появились шприц-ручки с дисплеем памяти последней введенной дозы и времени, прошедшего с момента введения.
Версия для печати