חדשנות בהשמרת תאים של אילוטים כדי להצליח בהשתלה

ההבטחה של השתלות תאי תאי האי מסוג 1 סוכרת

סוכרת מסוג 1 היא מחלה אוטואימונית המשמידת תאי בטא המייצרת אינסולין באבני הפנקרטיות של Langerhans. במשך עשרות שנים, הטיפול היחיד הוא טיפול אינסולין ארוך טווח, אבל זה לא יכול לחקות באופן מושלם את הרגולציה הפיזיקלית של גלוקוז בדם.אי השתלת תאים לות תאים הוא חלופה משתנה: ההיתוך של תאים המייצרים אינסולין מ pancreas תורם לתוך הניאקציה הניסויית, שבו הם יכולים לדרוש טיפול אינסולין או לרפא את רמות דלקת ריאות כדי לפתח טיפול.

כיצד פועל אייט Transplantation

התהליך מתחיל עם בידוד של טיפות מ pancreas התורם המנוח באמצעות עיכול zymatic ודחיסות- ⁇ טיהור ⁇ .המדונים המבודדים מתמוססים לתוך וריד הפורטל של הנמען במהלך הליך פולשני מינימלי.פעם לשכפל בכבד, את הדבורים revascularize ומתחילים לסודיות של השתלה תלויה באופן ביקורתי על יכולת הכדאיות והתפקוד של התריסים הוא ברגע של כל פגיעה, או תרבות, באופן ישיר.

שיעורי ההצלחה הנוכחיים והמגבלות

על פי נתונים של רישום האי קולביאורטיבי, כמעט 50% מהנמענים להשיג עצמאות אינסולין בשנה אחת לאחר השתלה, ורבים שומרים על תפקוד חלקי במשך שנים.עם זאת, ההליך נשאר מוגבל על ידי המחסור של איברים התורם ועל ידי הפגיעות של islets במהלך עיבוד.עד 50% של islets ניתן לאבד לפני השתלה עקב שיטות שימור לא מספקות.

אתגרים קריטיים ב- Islet Cell Preservation

תאי האי הם שבריריים לשמצה.פעילותם המטבולית הגבוהה, המבנה הvascular הדחוס, הרגישות למחסור בחמצן גורמת להם רגישים במיוחד לנזק במהלך התקופה שבין בידוד להשתלת.שלושה סוגים עיקריים של פציעות: פגיעה איסכמית, פגיעה בכפכחת, פגיעה בבעבועות רוח, ונזקים ממין החיסון.

רגישות של תאי האי לאיכימיה ו Hypoxia

מהרגע שהפנוקריב התורם הוסר, חמצן ואספקה תזונתית מפסיקות.ישונים יש שיעור צריכת חמצן גבוה - כמעט שלוש עד חמש פעמים של רקמת הלבלב הרחם של הרחם החמים, רמות ATP צנחומט, סידן homeostasis נכשל, ונתיבי מוות תאים מופעלים גם במהלך אחסון קר, תפקוד הידרדרי של מטבולית הרחם מוקדם יותר משמונה שעות לאחר מכן עם ירידה משמעותית של אינסולין.

נזק מ Cryopreservation and Culture

הקפאה נדרשת לאחסון לטווח ארוך, אבל היווצרות גביש קרח יכולה לקרוע את תאי הקרע. איטי הקפאת עם דיל מתיל sulfoxide (DMSO) כבר תקן במשך עשרות שנים, אך היא מניבה רק 50–70% לאחר שעקב הווידוי. היווצרות קרח היא לא הנבל היחיד; רעלות מגן, זעזועים סמוטיים במהלך הסרת, והסרה קור-מפלקס המושרה להפסדים של כל הזמן.

נזק נפשי וזריקת

גם אם איתונים לשרוד שימור, הם מתמודדים עם התקפה מיידית על ידי מערכת החיסון של הנמען.התגובה דלקתית מיידית בדם (IBMIR) הורסת חלק גדול של משטחים מושתלים בתוך שעות. טכניקות שימור אשר מגבירות חוסן או המאפשרות תנאי מקדים עם סוכנים נגד דלקת ריאות יכול להקטין את הפסד מוקדם זה.

חידושים משנים פרוטוקולים לשימור

במהלך העשור האחרון, החוקרים פיתחו חבילת טכניקות לשיפור דרמטי של הישרדות תאים, תפקוד, ותחריט. חידושים אלה נוגעים בכל שלב של מסלול השימור - החל בידוד לאחסון ועד למיזוג טרום-השתלות.

טיהור לעומת אטה איטית

ויטורציה היא טכניקת קירור מהירה שהופכת תאים למצב דמוי זכוכית, המונעת היווצרות גבישי קרח לחלוטין.על ידי שימוש בריכוזים גבוהים של מגיני בכיו ועל שיעורי קירור מהירים (אלפי מעלות לדקה), ומניעה יכולה להשיג לאחר גלגול לאחר-העוצמה מעל 90%FLT:0FLT:1;2FLT:2FLT: 3D) אופטימיזציה של מיקרוסקופים למיקרוסקופ אלקטרונים במיוחד הוא לחץ דם פתוח.

פתרונות Cryoprotectant Solutions

נוסחאות מבעוטות חדשות משלבות סוכנים נמוכים של רעילות כגון trehalose, sucrose, ופוליווינילpyrrolidone עם ריכוזי DMSO מופחתים.חלקם כוללים נוגדי חמצון כגון חומצה קורטית או ויטמין E כדי להילחם במינים חמצן תגובתיים שנוצרו במהלך מחזורי DLT2aw.הפיתוח של פולימרים "חסימת עכברים" אשר מעכב את נסיגתם במהלך התחממות יתר על ידי ALT2D.

Hypothermic Machine Perfusion

במקום אחסון קר סטטי, מומנטום מכונה שואבת חמצן, תזונה עשירה פתרון שימור באמצעות הלבלב או דרך משטחים מבודדים.טכניקה זו שומרת על רמות ATP, מפחיתה מתח חמצון, ומאפשר ניטור בזמן אמת של בריאות איברים. Hypאחרמית היתוך של כל הלבלב לפני בידוד גדל באופן משמעותי הוא מניבה וכדאיות במודלים לפני השינה, הוא להאריך את החמצן של זמן מוגבל, ללא הגבלת זמן, 000, 000 של אובדן חום, 000 של זמן, 000 של פסולת, 000, 000 של זמן, 000, 000, 000 של פסולת, 000 השפעה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 של פסולת, 000 מוגבל של פסולת, 000 מוגבל של פסולת, 000 של פסולת, 000 מוגבל של פסולת, 000 של פסולת, 000 של פסולת, 000 מוגבל של זמן, 000 השפעה של זמן, 000.

Bioreactor ו- Microfluidic Platforms

ביולוגיים מספקים סביבה מבוקרת המחקה את המיקרוסקופ הפיזיולוגי של איסונים שהוצבו בהנדסת ביולוגיה של כלי תקשורת, המונעת ערפיליות מרכזית - גורם מרכזי למוות בתרבות סטטית.מכשירים מיקרו-השפעה מתקדמים מאפשרים לחוקרים לבחון פתרונות שימור על בודדים וייעל תנאים להובלה המונית.

Antioxidant ו- Anti-Inflammatory Additives

תוספת של נוגדי חמצון כגון N-acetylcysteine, קצב, או coenzyme Q10 כדי לשמור פתרונות להפחית מינים חמצן תגובתי ודלקת שומן. Anti-inflammatory Cytokines כמו IL-1 קולטני אנטגוניסט או סוכנים מעכבים את הגנה על קדמיית משלימים מ IBM.A חדשנות היא השימוש של מימן סולפטפטים, אשר מסייע להפחית את התרגילים הקליניים אלה כדי להגן על ידי חומרים משמרת.

ננוטכנולוגיה ושגשוג

מכווצים ממובנים וסוכני בקרת קרח מתעוררים כמכשירים חזקים.ננו חלקיקים שמקצצים רדיקלים חופשיים או מספקים גורמים אנטי-פופוטוטיים ישירות לאיסטונים מפותחים. Encapsulation של islets באלג'ינאטה או הידרוגלים אחרים לפני שמירה עליהם מפני כוחות הרדאר והתקפות החיסון.

אחריות על אחריות: אחריות ותפקוד

הערכה מדויקת של איכות הlet חיונית כדי להעריך טכניקות שימור חדשות.שיטות מסורתיות כמו לנסות להרחיב כחול או פלורסצ'ין diacetate / Propidium iodide מכתים מידה של יושרה קרום אבל לא לחזות תפקוד.

ATP Content and Oxygen Conduction

תוכן ATP לכל let מקבילה תואם את יכולת ואחרי תפקוד לאחר transplant.שיעור צריכת החמצן (OCR) נמדד בתא מעורר מספק מידה דינמי של פעילות mitochondrial.A OCR מעל 200ol /min לכל 100 שווה ערך הוא נחשב מצוין.

גלוקוזה-Stimulated Insulin secretion Test

מבחן פונקציונלי תקן הזהב הוא פרשת אינסולין גלוקוז (GSIS) כפי אומר. Islets נחשפים באופן משמעותי לנמוך (2.8 מ"מ) גבוה (16.7 מ"מ) גלוקוז, ואת האינסולין שפורסם הוא נמדד. אינדקס גירוי (ratio של גבוה לפרשת גלוקוז נמוכה) מעל 2.0 הוא מקובל; מעל 5.0 הם מצוינים שיטות שימור חדשות כדי להשיג גירויים בשווה ערך לטריונים.

ב-Vytro וב-Viovo Assessment

ב vitro vitro vitroability ותפקוד שימושיים, אבל הבדיקה הסופית היא השתלת עכברים immuno-deficient (מודל העכבר עירום) טיפות אנושיות שנלקחו עכברים אלה לאחר 30 ימים ניתחו עבור תוכן אינסולין, צפיפות פולשנית, ושחרור אינסולין מגיב גלוקוז.

השפעה קלינית של שיפור

שימור טוב יותר החל לתרגם לתוצאות קליניות טובות יותר.האפקט הוא בלתי ניתן להשגה בתפקוד גניבת גניבת, לוגיסטיקה השתלת ואיכות החיים של המטופל.

טוב יותר תפקוד גניבת ועצמאות

המרכזים אשר אימצו פרוטוקולי שימור מותאמים לחיוביים מדווחים על שיעור גבוה יותר של עצמאות אינסולין בששת החודשים ושנה אחת.פרוטוקול אדנטון – אשר מהפכה בהשתלת החתלתול בשנת 2000 – כיום שימוש במשחתות טריות, תוכניות המשלבות את הפירוק, היפוכימוסימי, והתוספים נוגדי חמצון משיגים תוצאות דומות גם כאשר נשמרים במשך 24 שעות או יותר.

זמן אישמיה קר ו-Orcalcon

אחד החסמים הגדולים ביותר להשתלת יאכטות נרחב הוא חלון הזמן של שש שעות מ רכש הלבלבלב מחבת.חדשנות כמו היתוך מכונה היפותרמית וזעקה מתקדמת יכול להאריך את זה עד 12-24 שעות.זה מאפשר איברים להיות מועברים יותר למרחקים ארוכים, משפר את ההתאמה עם נמענים, ומפחית את מספר האיברים המבוזבזים של איברים לאומיים של איברים עכשיו משלבים עבור כל הנוסחאות המיועדות עבור כל פאן הוא שילוב של נוסחאות.

אובדן מוקדם של אובדן גרופט

IBMIR ו hypoxia- המושרה אפופטוזיס הם הגורמים העיקריים לאובדן הlet בשבוע הראשון. טכניקות שימור כי תנאי מוקדם הוא על ידי סוכנים אנטי-אפפוטיים או המספק חמצן מתמשך במהלך התרבות להפחית את ההפסד הזה.ראיות קליניות מראות כי מקבלי עליות נשמר עם מדיה מחמצן יש רמות גבוהות יותר C-peptide (למציין פחות מוקדם) ושיעורי עצמאות לטווח ארוך יותר.

כיוונים עתידיים באייט Preservation

התחום נע במהירות לעבר פתרונות שימור מותאמים אישית, מהונדסים ביולוגית, המגנים על עונים מפני פציעה תוך הכנתם לסביבה החיסונית של המקבל.

הנדסה גנטית לשיפור חוסן

שינוי גנטי של אליטות לפני שימור הוא אזור פעיל של מחקר.Overexpression של חלבונים אנטי-אפוטוטיים כגון Bcl-2 או heme חמצןase-1 מגן מפני לחץ קר ודלקת. Knockdown של גנים המעורבים בפעילות משלימה מפחיתה את IBMIR. בעוד שינויים אלה דורשים וויקטורים והעלאת hurdles רגולטוריים, ניסויים קליניים באמצעות CRISPR-edited שימור עבור צפויים בתוך חמש שנים הבאות.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

הרעיון המתהווה של בנקאות איברים נועד לשמר את כל הפנסים או את אשכולות הגדולים במשך חודשים או שנים באמצעות vitrification וננוווארמיזציה.זה יאפשר יצירת "לחיות" שניתן לבחון עבור HLA תואם ובטיחות זיהומית לפני השימוש.הטכנולוגיה עדיין preclinical, אך הצלחות ב vitrating ו reming and הארנבים מציעים כי כליות עבור בידוד מוחלט של בנקאות הוא:2Falpherpherphertal הוא עדיין LT5 הוא עדיין pre-Fal, אבל LT5 הוא עדיין pre-Fal, אבל LT5LT5LT5 LT5 הוא עדיין pre-Fal, אבל LT5 הוא עדיין pretourating, אבל LT5 הוא עדיין pretourating, אבל LT5 LT5 LT5 LT5 LT5 LT5 LT5 LT5 LT5 הוא עדיין preclinical, אבל LT5 LT5 הוא עדיין pretourating, אבל LT5 LT5 LT5 LT5 הצלחות in vitrating, אבל .

שילוב עם Immunomodulation

שימור אינו רק על שמירה על תאים בחיים - זו גם הזדמנות לשנות אותם כדי לחמוק ממערכת החיסון. Co-encapsulation של islets עם תאי T רגולטוריים או עם פולימרים immuno-modulatory יכול להפחית את הצורך בחיסון חיסוני לאורך החיים. פתרונות שימור המכיל נוגדנים נגד CD 40 או נגד HIV154 יכול להיות קשור משטח אחסון במהלך וחסומי כפירה לאחר השתלות.

ראשי תיבות של Stem Cell-Derived Islets and Preservation Needs

תאי גזע-דרטיביים נכנסים בניסויים קליניים כחלופה לאיברים התורמים.תאים אלה חייבים גם לשמור, והם מציגים אתגרים ייחודיים כי הם פחות מבוגרים רגישים ללחץ.טכניקות שימור אופטימיזציה עבור שדות ראשוניים כנראה יעבירו מוצרים תאיים-דרדרטיביים, אבל מחקר מתמשך הוא התאמת פרוטוקולים עבור רקמות מהונדסים אלה.

מסקנה

חידושים בשימור תאי הlet משנים את הנוף של השתלת הlet לסוכרת מסוג 1.מ- vitrification ו- hypothermic perfusion לשיפור גנטי וננוטכנולוגיה, ההתקדמות הזו נעה בין הליך מוגבל על ידי לוגיסטיקה התורם ו fragility תאים לאחד שהוא אמין יותר, מדרגי ויעיל יותר.המשך מחקר - נתמך על ידי ארגונים כגון JDR ו-National Institutes של בריאות - מבטיח שיטות רבות של אינסולין, אשר סביר יותר, אשר מבטיח טיפול קליני, אשר יהיה צורך.