El gel antioxidante preserva la función de los islotes después de la extirpación del páncreas

Investigadores de la Universidad Northwestern han desarrollado un nuevo biomaterial antioxidante que podría hacer la vida mucho más fácil a las personas que padecen pancreatitis crónica en el futuro.

Principales conclusiones del estudio

El artículo “La macromolécula de citrato que cambia de fase combate el daño oxidativo de los islotes pancreáticos, permite el injerto de los islotes y su función en el epiplón” se publicó el 7 de junio en la revista Science Advances. p>

Antes de que los cirujanos extirpen el páncreas de pacientes con pancreatitis crónica grave y dolorosa, primero extraen grupos de tejido productor de insulina llamados islotes de Langerhans y los trasplantan al sistema vascular del hígado. El objetivo del trasplante es preservar la capacidad del paciente para controlar los niveles de glucosa en sangre sin inyecciones de insulina.

Desafortunadamente, este proceso destruye entre el 50 y el 80 % de los islotes y un tercio de los pacientes se vuelven diabéticos después de la cirugía. Tres años después de la cirugía, el 70% de los pacientes requieren inyecciones de insulina, lo que se acompaña de una serie de efectos secundarios como aumento de peso, hipoglucemia y fatiga.

Nuevo enfoque para los trasplantes

En un nuevo estudio, los científicos trasplantaron los islotes de Langerhans al epiplón, un tejido graso grande y plano que cubre los intestinos, en lugar del hígado. Para crear un microambiente más favorable para los islotes, los investigadores utilizaron un biomaterial antioxidante y antiinflamatorio que rápidamente pasa de líquido a gel a la temperatura corporal.

Resultados de experimentos con animales

En experimentos con ratones y primates, el gel previno con éxito el estrés oxidativo y las reacciones inflamatorias, mejorando significativamente la supervivencia y la funcionalidad de los islotes trasplantados. Esta es la primera vez que se utiliza un gel antioxidante sintético para preservar la funcionalidad de los islotes trasplantados.

"Aunque el trasplante de islotes ha mejorado en los últimos años, los resultados a largo plazo siguen siendo insatisfactorios", afirmó Guillermo A. Ameer, quien dirigió el estudio. "Nuestro nuevo material sintético crea un microambiente de apoyo para la función de los islotes. Cuando se probó en animales, fue muy eficaz para restaurar los niveles normales de azúcar en sangre".

Ventajas del nuevo biomaterial

“Con este nuevo enfoque, esperamos que los pacientes ya no se vean obligados a elegir entre el dolor de la pancreatitis crónica y las complicaciones de la diabetes”, añadió Jacqueline Burke, primera autora del estudio.

Rol y perspectivas

Para los pacientes que viven sin páncreas, los efectos secundarios, como el control de los niveles de azúcar en sangre, pueden ser un problema de por vida. Los islotes de Langerhans ayudan al cuerpo a mantener el control de los niveles de azúcar en sangre. Sin islotes funcionales, las personas deben controlar con frecuencia su nivel de azúcar en sangre y ponerse inyecciones de insulina.

"Vivir sin islotes funcionales supone una carga tremenda para los pacientes", afirmó Burke. "Tienen que aprender a contar los carbohidratos, dosificar la insulina en el momento adecuado y controlar constantemente los niveles de glucosa. Esto consume mucho tiempo y energía mental".

Problemas con el método actual

Pero desafortunadamente, el estándar actual de cuidado de los islotes a menudo conduce a malos resultados. Después de la cirugía para extirpar el páncreas, los cirujanos aíslan los islotes y los trasplantan al hígado mediante una infusión en la vena porta. Este procedimiento tiene varias complicaciones comunes. Los islotes en contacto directo con el torrente sanguíneo sufren una respuesta inflamatoria, más de la mitad de los islotes mueren y los islotes trasplantados pueden provocar coágulos sanguíneos peligrosos en el hígado. Por estos motivos, los médicos e investigadores buscaron un lugar de trasplante alternativo.

Nuevo enfoque utilizando solución de citrato

Para proteger los islotes y mejorar los resultados, Ameer recurrió a una plataforma de biomateriales de citrato con propiedades antioxidantes desarrollada en su laboratorio. En cultivos celulares, tanto los islotes de ratón como los humanos almacenados en gel de citrato permanecieron viables durante mucho más tiempo que los islotes en otras soluciones. Cuando se exponen a la glucosa, los islotes secretan insulina, demostrando una funcionalidad normal.

Integración en tejidos

Después de tres meses, el cuerpo había reabsorbido entre el 80 y el 90 % del gel biocompatible y, en ese momento, ya no era necesario. "Lo sorprendente fue que los islotes regeneraron vasos sanguíneos", dijo Ameer. "El cuerpo ha creado una red de nuevos vasos sanguíneos para conectar los islotes con el cuerpo. Este es un avance importante porque los vasos sanguíneos mantienen los islotes vivos y saludables".

La próxima vez, Ameer planea probar el hidrogel en modelos animales durante un período de tiempo más largo. También señaló que el nuevo hidrogel podría usarse para diversas terapias de reemplazo celular, incluidas células madre para el tratamiento de la diabetes.