Новые разработки при лечении 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.

Источник

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: 04.06.2021).

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.

Источник

Эксперты назвали пять главных прорывов в борьбе с диабетом 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

Источник