cellule staminali · diabete · Juni 12, 2023

Diabetes: Heilung mit mesenchymalen Stammzellen

di Alberto Regis

Diabetes: Behandlung mit mesenchymale Stammzellenich?

Diese revolutionäre Behandlung basiert auf Ausdauerzellen kann das heilen Diabetes Typ 1 oder die Insulinabhängigkeit reduzieren?

Neue stammzellbasierte Therapien haben sich als vielversprechende Option herausgestellt Behandlung von Diabetes.

Die Verwendung von Stammzellen, die aus menschlichem oder tierischem Nabelschnurgewebe oder Plazenta gewonnen werden, bietet eine potenzielle Lösung für das Problem des Insulinmangels, der das Kennzeichen von Diabetes ist.

Diese pluripotenten Stammzellen können Inseln erzeugen, die Insulin produzieren und absondern können, wodurch der Bedarf an exogenem Insulin verringert oder ganz eliminiert wird.

Dieser neue Ansatz senkt bei den meisten Patienten effektiv den Glukosespiegel und den Insulinbedarf.

Einer der Vorteile dieser stammzellbasierten Therapien besteht darin, dass eine einzige Zellinfusion langfristige Vorteile bieten kann, wodurch möglicherweise die Notwendigkeit mehrerer Behandlungen und einer lebenslangen Insulintherapie verringert wird.

Hierbei handelt es sich um einen revolutionären Ansatz zur Behandlung von Diabetes, der durch die Schaffung neuer, aus Stammzellen gewonnener, insulinproduzierender Zellen möglicherweise die Lebensqualität von Menschen, die an dieser Krankheit leiden, verbessern kann.

‍Gibt es eine Heilung von Diabetes mit mesenchymalen Stammzellen?

Stammzellen für Typ-1-Diabetes stellen eine aufregende neue Behandlungsoption dar, die in letzter Zeit ausführlich untersucht wurde.

Typ-1-Diabetes oder juveniler Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, die dazu führt, dass Immunzellen die insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse zerstören.

Dies führt zu einem Mangel an Insulin, einem Hormon, das den Blutzuckerspiegel reguliert, und erfordert von den Patienten, den Blutzuckerspiegel zu überwachen und ständig Insulin zu spritzen.

Mesenchymale Stammzellen, d. h. aus der Plazenta oder der Nabelschnur gewonnene, (MSCs) haben sich als potenzielle Behandlung von Typ-1-Diabetes als vielversprechend erwiesen: Sie können Entzündungen reduzieren, das Immunsystem modulieren und in verschiedene Zelltypen differenzieren.

„Die International Diabetes Federation prognostiziert, dass bis 2045 fast 700 Millionen Erwachsene an Diabetes leiden werden. Die Ursache von Diabetes, insbesondere Typ-1-Diabetes (T1D), ist nicht vollständig geklärt, aber Untersuchungen legen nahe, dass eine Kombination aus genetischen, umweltbedingten und viralen Faktoren dies verursachen könnte.“ zu seiner Entwicklung beitragen. Derzeit ist die am häufigsten verwendete Behandlung für Typ-1-Diabetes die Verabreichung von externem Insulin, eine Heilung der Krankheit ist jedoch nicht möglich.“

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Diabetes-Behandlung Typ 1 mit Stammzellen

Gibt es eine Heilung von Diabetes mit mesenchymalen Stammzellen? Es ist derzeit nicht bekannt, ob die Stammzelltherapie eine endgültige Heilung für Typ-1-Diabetes darstellt.

Obwohl Studien vielversprechende Ergebnisse bei der Verwendung von mesenchymalen Stammzellen aus verschiedenen Quellen zur Behandlung von Typ-1-Diabetes gezeigt haben und einige Studien berichten, dass transplantierte MSCs in der Lage waren, sich in insulinproduzierende Zellen zu differenzieren und die Blutzuckerkontrolle zu verbessern, gibt es weitere Untersuchungen ist erforderlich, bevor die Stammzelltherapie als Heilung für menschliche Patienten angesehen werden kann.

Stammzellen für Typ-1-Diabetes stellen eine aufregende neue Therapieoption dar, da sie ein größeres Potenzial für eine funktionelle Heilung haben als herkömmliche Behandlungsmethoden.

Durch die Transplantation von MSCs in Patienten mit Typ-1-Diabetes hoffen die Forscher, die zerstörten Betazellen zu ersetzen, sodass der Körper des Patienten wieder Insulin produzieren kann.

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Was ist Typ-1-Diabetes?

Typ-1-Diabetes (T1D) ist eine andere Krankheit, die die Betazellen der Bauchspeicheldrüse zerstört, was zu einem vollständigen Insulinmangel führt. Die meisten Fälle werden durch einen Autoimmunangriff auf die Betazellen (Typ 1a) verursacht, während eine kleine Anzahl von Fällen durch eine unbekannte oder idiopathische Zerstörung der Betazellen (Typ 1b) verursacht wird.

T1D ist weltweit für 5–10 % aller Diabetesfälle verantwortlich. Die häufigste Form von Diabetes, Typ-2-Diabetes (T2D), ist durch Insulinresistenz und einen Mangel an ausreichender Insulinproduktion gekennzeichnet.

Die Stammzellbiologie verspricht eine Möglichkeit zur Behandlung von Diabetes zu sein

Stammzellen gelten aufgrund ihrer Fähigkeit zur Differenzierung in mehrere Zelltypen und ihrer Regenerationsfähigkeit als neue Therapieoption für Typ-1-Diabetes.

Ihr vielseitiges Differenzierungspotenzial macht Stammzellen zu einer vielversprechenden Therapieoption zur Wiederbesiedelung geschädigten Gewebes.

Insbesondere mesenchymale Stammzellen (MSCs) haben bei der Behandlung von Typ-1-Diabetes aufgrund ihrer Fähigkeit, Fibrose und Geweberegeneration zu regulieren, das Immunsystem zu modulieren und verschiedene Moleküle zu produzieren, die bei der Behandlung von Typ-1-Diabetes helfen, große Aufmerksamkeit erlangt, wie z als Zytokine und Exosomen.‍

Neue Hoffnung für die Kontrolle von Diabetes kommt von Stammzellen. Die Ergebnisse einer italienischen Forschung

„Für Diabetes bei Erwachsenen – sagte uns Prof. Fiorina – wir haben Medikamente, die uns helfen, die Krankheit zu kontrollieren. Für Diabetes 1, bei dem es keine Insulinproduktion gibt, brauchen wir alternative Möglichkeiten und daher den Einsatz von Stammzellen.“

Höre dem zuvollständiges Interview mit Prof. Fiorina im folgenden Podcast:

Menschen, die davon betroffen sind Diabetes Heute gibt es in Italien 3 Millionen 500.000, mit einer langsam steigenden Tendenz in den letzten Jahren. Die Prävalenz steigt mit zunehmendem Alter bis zu einem Wert von 21 % bei Menschen ab 75 Jahren.

Forschungen, die von Forschern des Romeo and Enrica Invernizzi Pediatric Clinical Research Center der Staatlichen Universität Mailand in Zusammenarbeit mit anderen Zentren, darunter der Universität Pisa und der Harvard Medical School in Boston, entwickelt wurden, haben einen entscheidenden Mechanismus für den Verlust von Betazellen definiert Diabetes und entdeckte, wie man ihn mit Medikamenten deaktivieren kann. Die Ergebnisse der Arbeit wurden in der internationalen Fachzeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation, eine der renommiertesten auf dem Gebiet der experimentellen Medizin mit klinischer Anwendung.

Diabetes, pharmakologische Intervention

„Die neue Achse, die wir identifiziert haben, ist in der Lage, das Schicksal der Betazellen der Bauchspeicheldrüse zu kontrollieren und ihr Überleben zu modulieren“, sagt Prof. Paolo Fiorina. Die Studie zeigt, wie dieser auf der Ebene der endokrinen Bauchspeicheldrüse aktivierte Mechanismus in der Lage ist, deren Funktion, insbesondere im Hinblick auf die insulinproduzierenden Zellen, zu steuern.“

„Das Vorhandensein eines Anstiegs von IGFBP3 im Kreislauf bei Patienten, die an einer Diabeteserkrankung leiden, lässt darauf schließen, dass dieser Faktor bei Diabetes als Toxin für die Betazellen der Bauchspeicheldrüse wirken könnte, die durch Wechselwirkung mit dem auf der Oberfläche der Betazellen exprimierten Rezeptor TMEM219 deren Tod bestimmen.“ . Die Fehlfunktion des IGFBP3/TMEM219-Signals führt daher zum Verlust von Betazellen, die Insulin produzieren, und trägt somit zur Schädigung der Betazellen bei, die bei Diabetes entsteht.

Tatsächlich ist die genetische und pharmakologische Hemmung der betreffenden Achse in der Lage, die Betazellmasse zu erhalten, die Apoptose der Betazellen und den Ausbruch der Krankheit in vivo in Mausmodellen zur Untersuchung diabetischer Erkrankungen zu verhindern. „Die Möglichkeit, die Kontrolle über die Homöostase der Betazellen wiederherzustellen und den Verlust von Betazellen zu verhindern, ist für Patienten mit Diabetes von außerordentlicher Bedeutung, insbesondere für diejenigen, die an Typ-1-Diabetes leiden, bei dem die Zerstörung massiv und schnell erfolgt und eine Insulintherapie erforderlich macht“, fährt Prof . Fiorina.

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Arten von Stammzellen und ihre Herkunft

Die Modulation des Immunsystems spielt eine grundlegende Rolle

Darüber hinaus wurde gezeigt, dass MSCs immunmodulatorische Eigenschaften haben, was bedeutet, dass sie dabei helfen können, die Immunantwort zu unterdrücken, die für die Zerstörung von Betazellen verantwortlich ist.

Dies bedeutet, dass eine Stammzellbehandlung verlorene Betazellen ersetzen und eine weitere Zerstörung dieser Zellen verhindern kann.

„Stammzellen können die Bildung neuer Blutgefäße fördern, indem sie spezifische Proteine wie den Fibroblasten-Wachstumsfaktor und VEGF freisetzen. Sie spielen auch eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Immunsystems, indem sie in Entzündungsbereiche vordringen und die Eigenschaften von Zellen wie dendritischen Zellen verändern.“ , T-Zellen, B-Zellen und natürliche Killerzellen. MSCs können die Produktion entzündungsfördernder Proteine verringern und verhindern, dass sie durch T-Zellen abgetötet werden, hemmen die Reifung dendritischer Zellen und reduzieren das Wachstum von T-Lymphozyten, indem sie die Produktion regulatorischer T-Zellen fördern durch TGF-beta1, HGF und Stickstoffmonoxid.“

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Ergebnisse klinischer Studien zu Typ-1-Diabetes (T1D)

Gibt es eine Heilung von Diabetes mit mesenchymalen Stammzellen? Mehrere Studien an Tiermodellen für Typ-1-Diabetes haben vielversprechende Ergebnisse mit MSCs als Behandlung gezeigt.

Einige Studien berichten, dass transplantierte MSCs sich in insulinproduzierende Zellen differenzieren und die Blutzuckerkontrolle verbessern könnten. Es bedarf jedoch noch weiterer Forschung, bevor Stammzellen für Typ-1-Diabetes in eine Behandlung für menschliche Patienten umgesetzt werden können.

Es wurde vermutet, dass mesenchymale Stammzellen (MSCs) über verschiedene Mechanismen eine Rolle bei Diabetes und anderen Krankheiten spielen.

Dazu gehören die Abgabe an die Verletzungsstelle und die Regulierung des Immunsystems. Eine Überprüfung ergab, dass MSCs den Nüchternblutzucker-, C-Peptid- und Hämoglobin-A1c-Spiegel wirksam senken und mikrovaskuläre Komplikationen im Zusammenhang mit T1D behandeln können. (1) Die genaue Ursache von Typ-1-Diabetes ist jedoch kaum bekannt, was die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden erschwert.

Es wurden mehrere Mechanismen entdeckt, die bei der Behandlung von T1D durch MSCs eine Rolle spielen

Klinische Studien zu Stammzellen für Diabetes Typ 1

Gibt es eine Heilung von Diabetes mit mesenchymalen Stammzellen? Die Forschung zur Verwendung von Stammzellen bei Diabetes war äußerst positiv und hat vielversprechende Ergebnisse für die Behandlung von Typ-1- und Typ-2-Diabetes gezeigt. Die Verwendung von Stammzellen bei der Behandlung von Diabetes verbessert nachweislich die Blutzuckerkontrolle und stellt möglicherweise die Funktion des Blutzuckers wieder her Insulin produzierende Betazellen der Bauchspeicheldrüse.

Dies ist besonders wichtig für Patienten mit Typ-1-Diabetes, die ihr Leben lang auf Insulinspritzen angewiesen sind.

„Laut einer im Juni 2022 durchgeführten, randomisierten, placebokontrollierten klinischen Studie der Phase I/II führte der Einsatz von MSCs bei Transplantationen zu Verbesserungen der HbA1c-Werte, einer Verschiebung des Gleichgewichts der Zytokine im Blut von proinflammatorisch zu antiinflammatorisch -entzündlich, zu einer Erhöhung der Anzahl regulatorischer T-Zellen im peripheren Blut und zu einer Verbesserung der allgemeinen Lebensqualität. Die Patienten erlebten nach der Stammzellinfusion schnelle und anhaltende Verbesserungen". (3)

Warum mesenchymale Stammzellen verwenden?

Mesenchymale Stammzellen (MSCs) haben im menschlichen Organismus ein überlegenes biologisches Sicherheitsprofil und ein vernachlässigbares Tumorgenitätsrisiko im Vergleich zu induzierten pluripotenten hämatopoetischen Stammzellen oder embryonalen Stammzellen.

Dies macht sie aufgrund ihrer Fähigkeit, das Immunsystem zu modulieren und die Regeneration zu fördern, einer fehlenden Immunantwort aufgrund des Fehlens des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) der Klasse II und ihrer Fähigkeit, auf beschädigte Pankreasinseln abzuzielen, zu einer attraktiven Option für die Behandlung oder Heilung von Diabetes und nahegelegene Lymphknoten.

Grenzen der aktuellen Stammzellforschung für Diabetes

Die aktuelle Stammzellenforschung weist mehrere Einschränkungen auf.

Eine Einschränkung besteht darin, dass größere Stichproben erforderlich sind, um belastbarere und definitivere Ergebnisse zu liefern. Da Stammzelltherapien noch relativ neu und experimentell sind, waren die Stichprobengrößen vieler klinischer Studien bisher klein, was es schwierig machte, endgültige Schlussfolgerungen über die langfristige Wirksamkeit dieser Therapien zu ziehen.

Phase-III-Studien mit einer größeren Anzahl von Patienten, die mehrere MSC-Injektionen erhalten, und längerer Nachbeobachtungszeit sind erforderlich, um die therapeutischen Wirkungen von MSCs bei Typ-1-Diabetes aufzuklären und Licht auf die molekularen Mechanismen und Wege zu werfen, die diesem Prozess zugrunde liegen.

Was ist Typ-2-Diabetes?

Typ-2-Diabetes (T2D) ist eine chronische Erkrankung, die durch einen hohen Blutzuckerspiegel gekennzeichnet ist, der auf die Unfähigkeit des Körpers zurückzuführen ist, Insulin richtig zu nutzen. Insulin ist ein Hormon, das die Aufnahme von Zucker aus dem Blutkreislauf in die Körperzellen zur Energiegewinnung reguliert.

Bei Typ-2-Diabetes produziert der Körper nicht genügend Insulin oder die Zellen reagieren nicht ausreichend auf Insulin, wodurch sich Zucker im Blut ansammelt. Unbehandelt kann dies zu mehreren gesundheitlichen Komplikationen führen.

Typ-2-Diabetes ist die häufigste Form von Diabetes, die meist im Erwachsenenalter auftritt und eng mit Fettleibigkeit und Lebensstilfaktoren wie schlechter Ernährung und mangelnder körperlicher Aktivität verbunden ist.‍

Gibt es eine Heilung für Diabetes?

Derzeit gibt es keine Heilung für Diabetes. Die Herausforderungen bei der Suche nach einem Heilmittel für Diabetes konzentrierten sich in erster Linie darauf, eine Methode zum Ersetzen oder Auffüllen von B-Zellen zu finden. In der Vergangenheit war die B-Zell-Transplantation die wirksamste Behandlung, um die Anzahl gesunder B-Zellen im Patienten zu erhöhen.

Dieses Vorgehen war jedoch aus mehreren Gründen unerwünscht. Die für eine einzelne Transplantation erforderliche Mindestanzahl an B-Zellen erforderte 2-3 gesunde Spender. Darüber hinaus war die Behandlung mit immunsuppressiven Medikamenten, die erforderlich war, um zu verhindern, dass der Körper die Zellen des Spenders abstößt, eine Belastung für den Empfänger.

Können Stammzellen Typ-2-Diabetes heilen?

Forscher greifen auf Stammzellen zurück, um große Mengen neuer B-Zellen ohne die negativen Auswirkungen einer Transplantation zu gewinnen.

Nach der Einführung in einen Patienten wandern Stammzellen in geschädigtes Gewebe, differenzieren sich zu neuen B-Zellen und sorgen für einen gesunden B-Zellenspiegel im Körper.

Alternativ können Stammzellen im Labor gezüchtet und so induziert werden, dass sie zu insulinproduzierenden Zellen werden. Diese Zellen könnten dann erschöpfte Zellen im Körper des Patienten direkt wieder auffüllen. Mit diesen Methoden könnte Typ-1-Diabetes ohne die begrenzte Verfügbarkeit von Spenderzellen erfolgreich behandelt werden.

Stammzellen können ebenfalls zur Behandlung von Typ-2-Diabetes eingesetzt werden. Obwohl bei Typ-2-Patienten noch B-Zellen vorhanden sind, könnten zusätzliche B-Zellen die Versorgung des Körpers ergänzen, um die Insulinresistenz des Patienten zu überwinden.

Die Behandlung könnte darauf abzielen, den B-Zell-Spiegel dauerhaft über dem Wert zu halten, der zur Bekämpfung der Insulinresistenz des Patienten erforderlich ist.

Schlussfolgerungen

Insgesamt hat die Stammzellenforschung bei Diabetes vielversprechende Ergebnisse im Hinblick auf eine Verbesserung der Glukosekontrolle und eine Verringerung des Bedarfs an Insulinersatz gezeigt.

Ein entscheidender Faktor für den Erfolg neuer Stammzellen ist die Zieldosis und der Zeitpunkt der Behandlung. Studien haben gezeigt, dass eine frühzeitige Intervention mit mehr Stammzellen die Ergebnisse im Vergleich zu niedrigeren Dosen oder einer verzögerten Behandlung verbessern kann.

Während pluripotente Stammzellen in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten haben, haben sich mesenchymale Stammzellen (MSCs) aufgrund ihrer immunmodulatorischen und regenerativen Eigenschaften und ihres vernachlässigbaren Risikos einer Tumorentstehung als sicherere und praktischere Option für die Diabetestherapie herausgestellt.

Während die regenerative Medizin weiter voranschreitet, müssen Forscher und medizinische Führungskräfte weiterhin die optimale Dosierung und den optimalen Zeitpunkt von Stammzellen untersuchen und neue Arten von Ersatzzellen wie MSCs erforschen, um das Management und die Behandlung von Diabetes zu verbessern.

Stammzellen haben das Potenzial, die Behandlung von Diabetes zu verändern und bieten einen innovativen und praktischen Ansatz zur Behandlung dieser chronischen Krankheit durch glykämische Kontrolle des Glukosespiegels.

Mit weiterer Forschung und Entwicklung können wir möglicherweise Therapien anbieten, die verlorene insulinproduzierende Zellen wirksam ersetzen und die Lebensqualität von Menschen mit Diabetes verbessern können.

Literaturverzeichnis

(1) Jayasinghe M, Prathiraja O, Perera PB, Jena R, Silva MS, Weerawarna PSH, Singhal M, Kayani AMA, Karnakoti S, Jain S. Die Rolle mesenchymaler Stammzellen bei der Behandlung von Typ-1-Diabetes. Cureus. 27.07.2022;14(7):e27337. doi: 10.7759/cureus.27337. PMID: 36042996; PMCID: PMC9414788.

(2) Maahs DM, West NA, Lawrence JM, Mayer-Davis EJ. Epidemiologie von Typ-1-Diabetes. Endocrinol Metab Clin North Am. 2010 Sep;39(3):481-97. doi: 10.1016/j.ecl.2010.05.011. PMID: 20723815; PMCID: PMC2925303.

(3) Izadi, M., Sadr Hashemi Nejad, A., Moazenchi, M. et al. Mesenchymale Stammzelltransplantation bei neu diagnostizierten Typ-1-Diabetes-Patienten: eine randomisierte, placebokontrollierte klinische Studie der Phase I/II. Stammzell-Res-Ther 13, 264 (2022). https://doi.org/10.1186/s13287-022-02941-w