г. Москва, Российская Детская Клиническая Больница, 
                      Отделение диабетологии, запись на прием :
                      Доктор Волков Игорь Эдуардович, детский эндокринолог,
                      тел.  : (095) 936-9136, 936-9336 



Трансплантация культуры островковых клеток поджелудочной железы в комплексном лечении сахарного диабета и его осложнений у детей. Опыт трансплантации осторовковых клеток поджелудочной железы при сахарном диабете 1 типа в условиях РДК.

И.Э.Волков1, Н.Н. Скалецкий2 А.Ю. Никаноров3, С.В. Щенев1, Л.А. Кузнецова1, О.В. Стотикова1., С.А. Цыганкова1 .

Отделения диабетологии и ангиографии Республиканская Детской Клинической Больницы МЗРФ1(Москва), НИИ Трансплантологии и искусственных органов МЗРФ2(Москва), НИИ Гематологии (Москва).

Вопросы стабилизации течения инсулинзависимого сахарного диабета (ИЗСД) и борьба с его осложнениями в детском и подростковом возрасте чрезвычайно актуальны. Сложность решения этих вопросов обусловлена в значительной мере нарушением адекватного поступления инсулина в портальную систему вследствие прогрессирования аутоиммунного инсулита с одной стороны и гормональным дисбалансом пубертатного периода - с другой. Это, в свою очередь, приводит к нарушению обмена гликогена в печени и возрастанию лабильности уровня гликемии в течение суток. К сожалению, традиционная инсулинотерапия неспособна в достаточной мере решить эту проблему. Это заставило искать пути оптимизации введения инсулина, включая применение трансплантации секреторно-активных донорских островковых клеток (бета-клеток) поджелудочной железы.

Предположительно, после трансплантации островковых клеток (конечно, при условии их приживления и активного функционирования) возникают более благоприятные условия нормализации обмена гликогена в гепатоците: создается градиент концентрации инсулина между портальной системой и периферией, устанавливается обратная связь между продукцией инсулина бета-клетками трансплантата и уровнем гликемии реципиента. Это предоставляет очень хорошие возможности для достижения компенсации ИЗСД в течение длительного промежутка времени и, следовательно, для борьбы с диабетическими осложнениями.

Успешные результаты применения трансплантации культур островковых клеток, полученных из поджелудочной железы новорожденных кроликов, в комплексном лечении ИЗСД у взрослых (В.И.Шумаков, Н.Н.Скалецкий, 1995; Н.Н.Скалецкий, В.И.Шумаков, 1996) дали основание использовать этот метод в детской диабетологической практике.

В 1993-1997 гг. сотрудниками отделений диабетологии и ангиографии Республиканской детской клинической больницы МЗРФ были выполнены 28 ксенотрансплантаций культур островковых клеток детям с инсулинзависимым сахарным диабетом. В настоящей работе проводится предварительный анализ результатов проведенных трансплантаций.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Культуры островковых клеток были получены в лаборатории культур тканей НИИ трансплантологии и искусственных органов из поджелудочной железы новорожденных кроликов с помощью оригинального метода (Н.Н.Скалецкнй и соавт., 1990,1994), обеспечивающего высокую жизнеспособность, гормонпродуцирующую активность и резко сниженную иммуногенность трансплантата. Для приготовления 1 порции культур островковых клеток (для трансплантации 1 больному) использовали 40 поджелудочных желез новорожденных кроликов.

Реципиентами были 28 детей с ИЗСД в возрасте от 2 до 16 лет (11 мальчиков и 17 девочек) с длительностью заболевания от 6 месяцев до 12 лет (менее 1 года - 15% больных, 1-5 лет - 37%, 6-10 лет - 41%, более 10 лет -7%).

Рисунок 1 Длительность заболевания сахарным диабетом в основной группе наблюдения.

К моменту проведения трансплантации больные имели следующие вторичные осложнения сахарного диабета: хайропатия - у 19%, дистальная полинейропатия - у 19%, синдром Мориака - у 26%, катаракта - у 30%, жировой гепатоз - у 41%, нефропатия - у 51,8%, липодистрофии в местах введения инсулина - у 60%.

Рисунок 2 Распространенность осложнений ИЗСД в основной группе наблюдения.

Показаниями к ксенотрансплантации культур островковых клеток служили: высокая лабильность течения сахарного диабета и невозможность его стабилизации традиционными методами (у 52% реципиентов), не устраняемая наклонность к кетозу (у 37%), вторичные диабетические осложнения (у 60%), выраженное отставание в физическом и половом развитии (у 26%).

Рисунок 3 Показания к трансплантации в основной группе наблюдения.

Во всех случаях перед трансплантацией была применена интенсифицированная инсулинотерапия с целью достижения удовлетворительной клинической компенсации сахарного диабета.

Использовали несколько способов введения трансплантата в организм реципиента: под апоневроз мышц живота в 52% случаев, в паренхиму печени методом чрезкожной пункции под контролем ультразвукового аппарата со специальной насадной для пункционнолй биопсии в 22%, в портальную систему чрезселезеночным пункционным доступом под контролем ультразвукового аппарата и ангиографии - в 26% случаев.

Рисунок 4 Методы трансплантации у больных основной группы наблюдения.

У всех больных до ксенотрансплантации и через 3, 6 и 12 месяцев после нее проводили биохимический мониторинг, оценивали динамику показателей степени компенсации инсулинзависимого сахарного диабета (среднесуточная гликемия, содержание гликированного гемоглобина фракция С - НЬА1с). У части реципиентов исследовали концентрацию С-пептида в сыворотке крови натощак и после стимуляции стандартным завтраком. Проводилось стационарное обследование больных с целью выявления и оценки выраженности осложнений до трансплантации и через 3, 6 и 12 месяцев после нее.

Длительность катамнестического посттрансплантационного наблюдения составила к моменту написания настоящего сообщения у 7 реципиентов 1 год, у 16 реципиентов - 2 года, у 2 больных - 3 года, у 1 больного - 4 года и у 1 реципиента - около 5 лет.

Рисунок 5. Длительность катамнестического наблюдения за реципиентами.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

После ксенотрансплантации культур островковых клеток во всех случаях наблюдалась стабилизация течения инсулинзависимого сахарного диабета. До пересадки у большинства больных была неудовлетворительная степень компенсации заболевания, о чем свидетельствовал средний уровень НЬА1с - 11,37%. К 3 месяцу после трансплантации содержание НЬА1с уменьшилось в среднем на 1 % и составило 10,23% от исходного уровня. У одного из больных в дальнейшем было отмечено резкое снижение содержания НЬА1с - до 7,8%, что составило 55% от исходного уровня (14,2 %). К 12 месяцу после трансплантации у реципиентов отмечалось нарастание среднего уровня НЬА1с, но его значение оказалось все же ниже дотрансплантацнонного (10,82%).

Рисунок 6 Динамика усредненных величин HBA1c.

В соответствии с международными критериями, отраженными в Европейском консенсусе, больной с сахарным диабетом считается хорошо компенсированным если уровень гликированного гемоглобина ниже 8%, удовлетворительно - 9%. В этой связи количество больных компенсированных удовлетворительно менее 7% до трансплантации. Через 3 месяца после ксеногенной трансплантации у 31,5% больных была достигнута удовлетворительная компенсация ( HBA1c менее 9%), причем 10% имела уровень гликированного гемоглобина ниже 8%. Через год после ксенотрансплантации - 25% больных удовлетворительно компенсированы (HBA1c<9%), а 12,5% из них - хорошо (HBA1c<8%).

Рисунок 7 Степень компенсации сахарного диабета по HBA1c.

Если до трансплантации трудности в достижении компенсации сахарного диабета испытывали 68% реципиентов, то к 3 и 6 мес. после операции эти проблемы были уже менее чем у половины больных (43% и 42% соответственно), а к 12 мес. - лишь у 33%.

Рисунок 8 Динамика частоты декомпенсаций сахарного диабета и наклонности к кетозу после ксенотрансплантации.

На фоне стабилизации течения сахарного диабета уже к 3 месяцу после трансплантации наклонность к кетозу сократилась с 75% до 24%.

Клинически функцию трансплантата косвенно оценивали по наклонности к развитию гипогликемий (имеются ввиду легкие гипогликемии, требующие коррекции дозы вводимого инсулина). Если до трансплантации наклонность к гипогликемиям имела место лишь у 4% больных, ток 3 месяцу после пересадки эта тенденция отмечалась уже у 33% реципиентов. К концу 1 года после трансплантации наклонность к гипогликемиям сохранялась у 20% больных.

При этом происходило снижение потребности в экзогенном инсулине в среднем на 0,1 ед на 1кг массы тела к 6 месяцу после ксенотрансплантации (максимально - на 0,3 ед/кг, или уменьшение дозы вводимого инсулина на 43% от исходного уровня). Следует отметить, что у 2 детей в пострансплантационном периоде (на амбулаторном режиме) были зафиксированы тяжелые гипогликемические состояния, возникновение которых было обусловлено проведением неадекватной инсулинотерапии (избыточное введение экзогенного инсулина на фоне активной функции трансплантата) из-за недостаточного обучения больных и не обеспечения их средствами самоконтроля.

Рисунок 9 Потребность в инсулине после ксенотрансплантации.

Структурный анализ свидетельствует о снижении потребности в инсулине у половины реципиентов уже к 3 месяцу после ксеногенной транплантации. Данный эффект сохраняется в течение года.

Рисунок 10 Снижение потребности в инсулине в основной и контрольной группах

По-видимому, трансплантация культур островковых клеток новорожденных кроликов не оказывает значительного воздействия на секрецию инсулина собственными бета-клетоками реципиента. Стандартные коммерческие наборы не выявляет С-пептид кролика, динамика С-пептида у больных инсулинзависимым сахарным диабетом, после трансплантации островковых клеток поджелудочной железы кролика, может свидетельствовать о гормональной активности только собственных бета-клеток реципиента. У исследованной группы больных уровень базального и стимулированного С-пептида до ксенотрансплантации составлял в среднем соответственно 0,38 пмоль/мл и 0,42 пмоль/мл, а после нее - постепенное снижение уровня базального и стимулированного С-пептида к 6 месяцу до 0,22 пмоль/мл и 0,23 пмоль/мл.

Рисунок 11 Динамика С-пептида после трансплантации.

При офтальмоскопии перед проведением ксенотрансплантации у 40,7% реципиентов выявлялись изменения на глазном дне, расцениваемые офтальмологом, как непролиферативная ретинопатия. После проведения ксенотрансплантации культуры островковых клеток поджелудочной железы происходило постепенное снижение частоты данного осложнения до 34,5%, 31,8%, 25% на 3, 6, 12 месяц после операции соответственно. Максимальное снижение частоты ретинопатии отмечено к году после трансплантации на 15,7% от исходного уровня.

Рисунок 12 Динамика частоты диабетической ретинопатии после ксенотрансплантации.

Частота диабетической нефропатии, диагностируемой по наличию повышенной экскреции альбумина с мочой, после трансплантации культур островковых клеток уменьшилась более чем в 2 раза - с 51,8% до 31,3% к году после проведения трансплантации.

Рисунок 13 Динамика частоты диабетической нефропатии после ксенотрансплантации

Выраженность альбуминурии к 12 мес. после пересадки снизилась в среднем почти в 3 раза - с 207,4 мг/ сут. до 78,7 мг/сут.

Рисунок 14 Выраженность альбуминурии у больных с диабетической нефропатией

Это привело к значительному сокращению частоты нефропатии в стадии макроальбуминурии и микропротеинурии в группе наблюдавшихся больных.

Рисунок 15 Структура тяжести нефропатии после ксенотрансплантации.

Следует отметить, что уменьшение выраженности диабетической нефропатии не было обусловлено именно улучшением компенсации нарушенного углеводного обмена, так как у реципиентов не было отмечено корреляционной зависимости между снижением содержания HЬА1с и уменьшением альбуминурии.

Рисунок 16 Зависимость частоты нефропатии от степени компенсации сахарного диабета после ксенотрансплантации.

Это свидетельствует о воздействии ранее не учитывавшегося фактора, появляющегося после трансплантации островковых клеток. По нашему мнению, позитивное влияние пересадки на возникновение и течение вторичных диабетических осложнений обусловлено активной секрецией бета-клетками трансплантата и частично восстановившимися собственными бета-клетками реципиента С-пептида, обладающего, по-видимому) выраженным ангиопротективным действием J. Wahren е1 а1" 1994).

В результате проведения ксенотрансплантации почти в 3 раза сократилось число детей с задержкой роста (с 33% до 12% к 6 мес.). Среднее увеличение роста реципиентов со стойкой задержкой физического развития составило 6,1 см в год, что соответствует нормальным темпам роста. Максимальная прибавка в росте составила 16 см/год.

Рисунок 17 Динамика нарушений роста у больных после ксенотрансплантации.

В посттрансплантационном периоде при различных способах введения трансплантата отрицательной динамики биохимических показателей зафиксировано не было.

Проведенный анализ предварительных результатов выполненных нами трансплантаций культур островковых клеток поджелудочной железы новорожденных кроликов детям с инсулинзависимым сахарным диабетом позволил сделать следующие выводы:

1. Ксенотрансплантация культур островковых клеток оказывает стабилизирующее влияние на течение сахарного диабета у детей, о чем свидетельствуют динамика HЬА1с, уменьшение наклонности к развитию кетоза, снижение частоты декомпенсаций.

2. Эффективны все три использованных способа введения трансплантата, однако внутримышечный предпочтительнее из-за его простоты и безопасности.

3. Начало функционирования трансплантированных островковых клеток, оцениваемое по появлению наклонности к гипогликемиям и динамике дозы вводимого инсулина, определяется на 2-3 мес. после пересадки, и длительность функционирования составляет 8-10 мес.

4. Положительное влияние трансплантации культур островковых клеток на вторичные осложнения ИЗСД отмечается через 3-6 мес. после пересадки. Наиболее заметный посттрансплантационный лечебный эффект наблюдается у больных с диабетической нефропатией, ретинопатией и с синдромом Мориака.

ЛИТЕРАТУРА

1. Скалецкнй Н.Н., Кирсанова Л.А" Блюмкин В.Н. //Проблемы транспланологии и искусственных органов. - М., 1994. - С. 73-80.

2. Скалецкий Н.Н" Кирсанова Л.А" Загребина О.В. и др. // Трансплантация органов. - Львов, 1990. - С. 124-125.

3. Скалецкий Н.Н" Шумаков В.Н. // Трансплантация фетальных тканей и клеток человека. - М, 1996. - С. 33-40.

4. Шумаков В.Н. Скалецкий Н.Н. // Трансплантология. Руководство. / под ред. В.И.Шумакова.-М" 1995.-С. 317-331.

5. Wahren J., Johansson B., Wallberg-Henriksson H/ // Diabetologia. - 1994. -37,8 Sappl.2.-Р. 99-107.

РЕЗЮМЕ

Проанализированы предварительные результаты 28 ксеногенных трансплантаций культур островковых клеток детям с инсулинзависимым сахарным диабетом (ИЗСД). Культуры островковых клеток были получены из поджелудочной железы новорожденных кроликов с помощью оригинального метода. Реципиентами были 28 детей с ИЗСД в возрасте от 2 до 16 лет (9 мальчиков и 17 девочек) с длительностью заболевания от 6 мес. до 12 лет. Показаниями к трансплантации служили высокая лабильность течения ИЗСД и невозможность его стабилизации традиционными методами, не устраняемая наклонность к кетозу, вторичные диабетические осложнения, в том числе диабетические нефропатия и ретинопатия, выраженное отставание в физическом и половом развитии (синдром Мориака). После ксенотрансплантации во всех случаях наблюдалась стабилизация течения ИЗСД, у большинства больных исчезала наклонность к кетозу. При этом снижалось содержание гликированного гемоглобина (НЬА1с), уменьшалась потребность в экзогенном инсулине. Отмечено лечебное действие трансплантации культур островковых клеток на вторичные осложнения ИЗСД. Так, у больных с диабетической нефропатией экскреция альбумина с мочой снизилась в среднем почти в 4 раза - с 207 мг/сут. до 78,7 мг/сут. У больных синдромом Мориака восстановилась нормальная прибавка в росте - в среднем 6,1 см в год (максимальный результат - 16 см/год). По-видимому, позитивное влияние на вторичные осложнения обусловлено, в основном, ангиопротективным действием С-пептида, секретирумого бета-клетками трансплантата.