เจลต้านอนุมูลอิสระช่วยรักษาการทำงานของเกาะเล็ก ๆ หลังการผ่าตัดตับอ่อน

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์นได้พัฒนาไบโอแมทีเรียลต้านอนุมูลอิสระชนิดใหม่ซึ่งในอนาคตอาจช่วยให้ผู้ป่วยโรคตับอ่อนอักเสบเรื้อรังมีชีวิตที่ง่ายขึ้นมาก

ผลการค้นพบที่สำคัญของการศึกษา

บทความเรื่อง "โมเลกุลขนาดใหญ่ของซิเตรตที่เปลี่ยนเฟสต่อสู้กับความเสียหายของเกาะของตับอ่อนที่เกิดจากออกซิเดชัน ช่วยให้สามารถฝังเกาะและทำหน้าที่ในเอพิเนฟได้" ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารScience Advancesเมื่อ วันที่ 7 มิถุนายน

ก่อนที่ศัลยแพทย์จะทำการผ่าตัดเอาตับอ่อนออกจากผู้ป่วยที่เป็นโรคตับอ่อนอักเสบเรื้อรังอย่างรุนแรงและเจ็บปวด แพทย์จะทำการผ่าตัดเอาเนื้อเยื่อที่สร้างอินซูลินเป็นกลุ่มที่เรียกว่าเกาะลันเกอร์ฮันส์ออกก่อน จากนั้นจึงทำการปลูกถ่ายเข้าไปในระบบหลอดเลือดของตับ เป้าหมายของการปลูกถ่ายคือเพื่อรักษาความสามารถในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดของผู้ป่วยโดยไม่ต้องฉีดอินซูลิน

น่าเสียดายที่กระบวนการนี้ทำลายเกาะเล็กเกาะน้อยได้ 50-80% และผู้ป่วยหนึ่งในสามรายกลายเป็นโรคเบาหวานหลังการผ่าตัด สามปีหลังการผ่าตัด ผู้ป่วย 70% ต้องฉีดอินซูลิน ซึ่งมาพร้อมกับผลข้างเคียงหลายอย่าง เช่น น้ำหนักขึ้น น้ำตาลในเลือดต่ำ และอ่อนล้า

แนวทางใหม่ในการปลูกถ่าย

ในการศึกษาวิจัยครั้งใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ย้ายเซลล์ Langerhans เข้าไปใน omentum ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อไขมันแบนขนาดใหญ่ที่บุอยู่ภายในลำไส้ แทนที่จะเป็นตับ เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมจุลภาคที่เหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับเซลล์ Langerhans นักวิจัยได้ใช้ไบโอแมทีเรียลที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและต้านการอักเสบ ซึ่งจะเปลี่ยนจากของเหลวเป็นเจลได้อย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิของร่างกาย

ผลการทดลองกับสัตว์

ในการทดลองกับหนูและไพรเมต เจลดังกล่าวสามารถป้องกันภาวะเครียดออกซิเดชันและปฏิกิริยาอักเสบได้สำเร็จ ทำให้อัตราการรอดชีวิตและการทำงานของเกาะเซลล์ที่ปลูกถ่ายดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นี่เป็นครั้งแรกที่มีการใช้เจลต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์เพื่อรักษาการทำงานของเกาะเซลล์ที่ปลูกถ่าย

“แม้ว่าการปลูกถ่ายเกาะเซลล์ต้นกำเนิดจะดีขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ผลลัพธ์ในระยะยาวยังคงไม่น่าพอใจ” Guillermo A. Ameer ผู้เป็นหัวหน้าการศึกษากล่าว “วัสดุสังเคราะห์ชนิดใหม่ของเราสร้างสภาพแวดล้อมจุลภาคที่สนับสนุนการทำงานของเกาะเซลล์ต้นกำเนิด จากการทดลองกับสัตว์ พบว่ามีประสิทธิภาพสูงและช่วยฟื้นฟูระดับน้ำตาลในเลือดให้อยู่ในระดับปกติ”

ข้อดีของวัสดุชีวภาพชนิดใหม่

“ด้วยแนวทางใหม่นี้ เราหวังว่าผู้ป่วยจะไม่ถูกบังคับให้เลือกระหว่างความเจ็บปวดจากโรคตับอ่อนอักเสบเรื้อรังและภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวานอีกต่อไป” Jacqueline Burke ผู้เขียนคนแรกของผลการศึกษากล่าวเสริม

บทบาทและแนวโน้ม

สำหรับผู้ป่วยที่ไม่มีตับอ่อน ผลข้างเคียง เช่น การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด อาจเป็นความท้าทายตลอดชีวิต ตับอ่อนเกาะลันเกอร์ฮันส์ช่วยให้ร่างกายควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดได้ หากไม่มีตับอ่อนที่ทำงานได้ ผู้ป่วยจะต้องตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดและฉีดอินซูลินบ่อยครั้ง

เบิร์กกล่าวว่า “การใช้ชีวิตโดยไม่มีเกาะเล็กเกาะน้อยที่ทำงานได้เป็นภาระหนักสำหรับผู้ป่วย พวกเขาต้องเรียนรู้ที่จะนับคาร์โบไฮเดรต ฉีดอินซูลินให้ถูกเวลา และตรวจระดับกลูโคสในเลือดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งต้องใช้เวลาและพลังงานทางจิตใจมาก”

ปัญหาที่เกิดขึ้นกับวิธีการในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม น่าเสียดายที่มาตรฐานการดูแลตับอ่อนในปัจจุบันมักนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ดี หลังจากการผ่าตัดเพื่อเอาตับอ่อนออก ศัลยแพทย์จะแยกตับอ่อนและปลูกถ่ายตับอ่อนเข้าไปในตับโดยการฉีดเข้าหลอดเลือดดำพอร์ทัล ขั้นตอนนี้มีภาวะแทรกซ้อนทั่วไปหลายประการ ตับอ่อนที่สัมผัสกับกระแสเลือดโดยตรงจะเกิดการอักเสบ ตับอ่อนมากกว่าครึ่งหนึ่งจะตาย และตับอ่อนที่ปลูกถ่ายอาจทำให้เกิดลิ่มเลือดในตับซึ่งเป็นอันตรายได้ ด้วยเหตุนี้ แพทย์และนักวิจัยจึงพยายามค้นหาตำแหน่งอื่นในการปลูกถ่ายตับอ่อน

แนวทางใหม่ในการใช้สารละลายซิเตรต

เพื่อปกป้องเกาะเซลล์และปรับปรุงผลลัพธ์ Ameer จึงหันมาใช้แพลตฟอร์มไบโอแมทีเรียลซิเตรตที่พัฒนาในห้องทดลองของเขาซึ่งมีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ เกาะเซลล์ของหนูและมนุษย์ที่เก็บไว้ในเจลซิเตรตสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานกว่าเกาะเซลล์ในสารละลายอื่นๆ มาก เมื่อสัมผัสกับกลูโคส เกาะเซลล์จะหลั่งอินซูลิน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการทำงานปกติ

การบูรณาการเข้ากับเนื้อเยื่อ

หลังจากผ่านไป 3 เดือน ร่างกายได้ดูดซับเจลที่เข้ากันได้ทางชีวภาพได้ 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเมื่อถึงเวลานั้นก็ไม่จำเป็นต้องใช้เจลนี้อีกต่อไป “สิ่งที่น่าทึ่งก็คือเกาะเซลล์สร้างหลอดเลือดใหม่” อาเมียร์กล่าว “ร่างกายสร้างเครือข่ายหลอดเลือดใหม่เพื่อเชื่อมต่อเกาะเซลล์กับร่างกาย ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญ เพราะหลอดเลือดช่วยให้เกาะเซลล์มีชีวิตอยู่และมีสุขภาพดี”

อาเมียร์มีแผนที่จะทดสอบไฮโดรเจลในสัตว์ทดลองเป็นระยะเวลานานขึ้นในอนาคต นอกจากนี้ เขายังตั้งข้อสังเกตว่าไฮโดรเจลชนิดใหม่นี้สามารถใช้สำหรับการบำบัดทดแทนเซลล์หลายประเภท รวมถึงการบำบัดด้วยเซลล์ต้นกำเนิดสำหรับโรคเบาหวาน