Le gel antioxydant préserve la fonction des îlots après l’ablation du pancréas

Des chercheurs de l'Université Northwestern ont développé un nouveau biomatériau antioxydant qui pourrait à l'avenir rendre la vie beaucoup plus facile aux personnes souffrant de pancréatite chronique.

Principales conclusions de l'étude

L'article « La macromolécule de citrate à changement de phase combat les dommages oxydatifs des îlots pancréatiques, permet la greffe des îlots et leur fonction dans l'omentum » a été publié le 7 juin dans la revue Science Advances. p>

Avant de retirer le pancréas des patients atteints de pancréatite chronique sévère et douloureuse, les chirurgiens retirent d'abord des amas de tissus producteurs d'insuline appelés îlots de Langerhans et les transplantent dans le système vasculaire du foie. Le but de la greffe est de préserver la capacité du patient à contrôler sa glycémie sans injections d'insuline.

Malheureusement, ce processus détruit 50 à 80 % des îlots et un tiers des patients deviennent diabétiques après une intervention chirurgicale. Trois ans après l'intervention chirurgicale, 70 % des patients nécessitent des injections d'insuline, ce qui s'accompagne d'un certain nombre d'effets secondaires tels qu'une prise de poids, une hypoglycémie et une fatigue.

Nouvelle approche de la transplantation

Dans une nouvelle étude, des scientifiques ont transplanté les îlots de Langerhans dans l'omentum, un gros tissu adipeux plat qui recouvre les intestins au lieu du foie. Pour créer un microenvironnement plus favorable pour les îlots, les chercheurs ont utilisé un biomatériau antioxydant et anti-inflammatoire qui passe rapidement du liquide au gel à la température du corps.

Résultats des expérimentations animales

Dans des expériences sur des souris et des primates, le gel a réussi à prévenir le stress oxydatif et les réactions inflammatoires, améliorant ainsi considérablement la survie et la fonctionnalité des îlots transplantés. C'est la première fois qu'un gel antioxydant synthétique est utilisé pour préserver la fonctionnalité des îlots transplantés.

"Bien que la transplantation d'îlots se soit améliorée ces dernières années, les résultats à long terme restent insatisfaisants", a déclaré Guillermo A. Ameer, qui a dirigé l'étude. "Notre nouveau matériau synthétique crée un microenvironnement favorable au fonctionnement des îlots. Lorsqu'il a été testé sur des animaux, il s'est révélé très efficace pour rétablir une glycémie normale."

Avantages du nouveau biomatériau

« Avec cette nouvelle approche, nous espérons que les patients ne seront plus obligés de choisir entre la douleur de la pancréatite chronique et les complications du diabète », a ajouté Jacqueline Burke, première auteure de l'étude.

Rôle et perspectives

Pour les patients vivant sans pancréas, les effets secondaires tels que la gestion de la glycémie peuvent constituer un problème permanent. Les îlots de Langerhans aident l’organisme à maintenir le contrôle de la glycémie. Sans îlots fonctionnels, les gens doivent fréquemment surveiller leur glycémie et recevoir des injections d'insuline.

« Vivre sans îlots fonctionnels représente un énorme fardeau pour les patients », a déclaré Burke. "Ils doivent apprendre à compter les glucides, à doser l'insuline au bon moment et à surveiller en permanence leur glycémie. Cela leur prend beaucoup de temps et d'énergie mentale."

Problèmes avec la méthode actuelle

Mais malheureusement, les normes actuelles en matière de soins des îlots conduisent souvent à de mauvais résultats. Après une intervention chirurgicale visant à retirer le pancréas, les chirurgiens isolent les îlots et les transplantent dans le foie par perfusion de la veine porte. Cette procédure présente plusieurs complications courantes. Les îlots en contact direct avec la circulation sanguine subissent une réponse inflammatoire, plus de la moitié des îlots meurent et les îlots transplantés peuvent provoquer de dangereux caillots sanguins dans le foie. Pour ces raisons, les médecins et les chercheurs ont recherché un autre site de transplantation.

Nouvelle approche utilisant une solution de citrate

Pour protéger les îlots et améliorer les résultats, Ameer s'est tourné vers une plateforme de biomatériaux à base de citrate aux propriétés antioxydantes développée dans son laboratoire. Dans les cultures cellulaires, les îlots de souris et humains stockés dans un gel de citrate sont restés viables beaucoup plus longtemps que les îlots présents dans d’autres solutions. Lorsqu'ils sont exposés au glucose, les îlots sécrètent de l'insuline, démontrant une fonctionnalité normale.

Intégration dans les tissus

Après trois mois, le corps avait réabsorbé 80 à 90 % du gel biocompatible, et à ce stade, il n'était plus nécessaire. "Ce qui était surprenant, c'est que les îlots régénéraient les vaisseaux sanguins", a déclaré Ameer. "Le corps a créé un réseau de nouveaux vaisseaux sanguins pour relier les îlots au corps. Il s'agit d'une avancée importante car les vaisseaux sanguins maintiennent les îlots en vie et en bonne santé."

Ameer prévoit ensuite de tester l'hydrogel sur des modèles animaux sur une période plus longue. Il a également noté que le nouvel hydrogel pourrait être utilisé pour diverses thérapies de remplacement cellulaire, notamment les cellules souches pour le traitement du diabète.