محققان امیدوارند با استفاده از طراحی سیستم ماکروکپسوله، سطح گلوکز خون را به‌طور طبیعی و پایدار در بیماران دیابتی کنترل کنند.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پانکراس، به عنوان یکی از ارگان‌های مهم در بدن انسان، نقش حیاتی در تنظیم سطح گلوکز خون دارد. این ارگان از طریق تولید انسولین، هورمونی که به سلول‌ها کمک می‌کند تا گلوکز را جذب کرده و انرژی مورد نیاز بدن را تامین کنند، در تنظیم متابولیسم قند نقش دارد. اختلال در عملکرد پانکراس و تولید انسولین می‌تواند به بروز دیابت منجر شود که به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود: دیابت نوع 1 و دیابت نوع 2.
نحوه کنترل متابولیسم توسط پانکراس و انسولین
پانکراس غده‌ای بزرگ است که هم در سیستم گوارشی و هم در تنظیم متابولیسم بدن نقش دارد. یکی از مهم‌ترین عملکردهای پانکراس، تولید انسولین توسط سلول‌های بتای جزایر لانگرهانس است. انسولین هورمونی است که به تنظیم میزان گلوکز در خون کمک می‌کند. هنگامی که غذا می‌خوریم و گلوکز وارد جریان خون می‌شود، پانکراس انسولین ترشح می‌کند تا به سلول‌ها کمک کند تا گلوکز را از خون جذب کنند و به انرژی تبدیل شود.
انسولین نه تنها میزان گلوکز خون را کاهش می‌دهد بلکه از تجمع اضافی گلوکز در خون جلوگیری می‌کند. اگر این فرآیند به درستی انجام نشود، سطح گلوکز خون می‌تواند به میزان خطرناکی بالا رفته که به دیابت منجر می‌شود.
دیابت نوع 1: سیستم ایمنی بدن علیه پانکراس
در دیابت نوع 1، که معمولاً در کودکان و نوجوانان بروز می‌کند، سیستم ایمنی بدن به اشتباه سلول‌های بتای پانکراس را به عنوان عامل بیگانه شناسایی کرده و آنها را نابود می‌کند. نتیجه این فرآیند کاهش یا قطع تولید انسولین است، و فرد به شدت نیازمند دریافت انسولین خارجی برای کنترل سطح گلوکز خون می‌شود. این بیماری به دلیل نقص در تولید انسولین، به اختلالات جدی در متابولیسم گلوکز و در نتیجه افزایش قند خون منجر می‌شود. در دیابت نوع 1، درمان اصلی شامل تزریق انسولین است تا کمبود این هورمون جبران شود. با این حال، این روش درمانی نمی‌تواند به طور کامل بهبود عملکرد پانکراس را بازیابی کند، زیرا تولید انسولین از سوی بدن قطع شده است. علاوه بر این، نیاز به تنظیم دقیق دوز انسولین برای هر وعده غذایی و فعالیت‌های روزانه می‌تواند چالش‌هایی را برای بیماران به همراه داشته باشد.
دیابت نوع 2: مقاومت به انسولین
دیابت نوع 2، که بیشتر در بزرگسالان رخ می‌دهد، به علت مقاومت به انسولین یا کاهش حساسیت بدن به این هورمون ایجاد می‌شود. در این نوع دیابت، پانکراس ممکن است انسولین تولید کند، اما سلول‌ها قادر به استفاده از آن به درستی نیستند. به عبارت دیگر، بدن به انسولین واکنش لازم را نشان نمی‌دهد، که منجر به تجمع گلوکز در خون می‌شود.
دیابت نوع 2 معمولاً با تغییرات در سبک زندگی مانند رژیم غذایی سالم، ورزش و داروهای کاهش‌دهنده قند خون درمان می‌شود. در برخی موارد، اگر وضعیت شدید شود، نیاز به درمان با انسولین یا داروهای تزریقی است. این نوع دیابت به دلیل ارتباط آن با چاقی و سبک زندگی نادرست، در سال‌های اخیر افزایش چشمگیری داشته است.
نوآوری در درمان دیابت: سیستم ماکروکپسوله بدون پیش‌ساخت رگ‌های خونی
مقاله‌ای که توسط محققان در سال 2024 منتشر شده است، یک سیستم نوآورانه برای پیوند سلول‌های جزیره‌ای پانکراس (Islet Cells) به‌صورت زیرپوستی معرفی می‌کند. این سیستم با استفاده از یک لایه چندگانه زیستی از جنس آلژینات، می‌تواند به صورت مؤثری سلول‌های جزیره‌ای را در نواحی با رگ‌های خونی کم قرار دهد و عملکرد انسولین را بهبود بخشد.
یکی از مشکلات بزرگ در پیوند جزایر پانکراس، عدم وجود رگ‌های خونی کافی در بافت زیرپوستی برای تغذیه جزایر است. این مشکل می‌تواند منجر به مرگ سریع این سلول‌ها و شکست درمان شود. با این حال، این سیستم جدید که به صورت ماکروکپسوله طراحی شده است، نیاز به پیش‌ساخت رگ‌های خونی را از بین می‌برد و با استفاده از لایه‌های میکرو‌شل (که شامل جزایر پانکراس هستند) اجازه می‌دهد تا مواد به طور مؤثری بین جزایر و بافت‌های اطراف تبادل شود.
محققان این سیستم را با استفاده از چاپ زیستی و مواد زیستی مانند آلژینات ساختند و نشان دادند که این روش می‌تواند دو برابر بیشتر از روش‌های سنتی، زنده‌مانی جزایر را حفظ کند و عملکرد ترشح انسولین را تا 240 درصد بهبود بخشد. علاوه‌بر‌این، این روش قادر است در مدت زمان کمتر از یک روز، سطح گلوکز خون را در موش‌های مبتلا به دیابت به حالت نرمال بازگرداند و این کنترل سطح گلوکز برای بیش از 120 روز ادامه یابد. این سیستم همچنین قادر به استفاده از داروهای ضدفیبروتیک است که می‌تواند به تنظیم بهتر سطح گلوکز کمک کرده و از بروز مشکلات ناشی از التهاب و فیبروز در بافت پیوند شده جلوگیری کند. به گفته محققان، این روش می‌تواند راه‌حلی نوین و موثر برای درمان دیابت نوع 1 و حتی پیوند جزایر پانکراس از حیوانات مختلف باشد.
تاثیرات این فناوری در درمان دیابت
استفاده از سیستم ماکروکپسوله برای پیوند جزایر پانکراس می‌تواند به طور قابل توجهی در درمان دیابت نوع 1 تغییراتی ایجاد کند. این فناوری به پزشکان و محققان این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به ساخت رگ‌های خونی جدید، بهبودی پایدار در عملکرد جزایر پانکراس و ترشح انسولین را به دست آورند. همچنین، این سیستم می‌تواند برای پیوند جزایر از گونه‌های مختلف، مانند موش‌ها، به کار رود که این موضوع به ویژه در شرایطی که جزایر انسانی به سختی در دسترس هستند، اهمیت دارد. این روش همچنین مزایای اضافی نسبت به روش‌های درمانی کنونی دارد. با توجه به اینکه نیاز به پیش‌ساخت رگ‌های خونی در این فناوری حذف شده است، احتمال بروز عوارض ناشی از پیچیدگی‌های رگ‌سازی نیز کاهش می‌یابد. این امر می‌تواند پیوند جزایر پانکراس را برای درمان دیابت در افراد مبتلا به دیابت نوع 1 یا 2 به یک گزینه جذاب تبدیل کند.
در‌نهایت، این پیشرفت‌ها در درمان دیابت نوع 1 و 2 می‌تواند چشم‌انداز جدیدی را برای بیماران دیابتی به ارمغان بیاورد و به افزایش کیفیت زندگی آنها کمک کند. به ویژه برای کسانی که از دیابت نوع 1 رنج می‌برند، این فناوری می‌تواند به معنای پایان دادن به نیاز به تزریق مکرر انسولین باشد و به درمانی بلندمدت و موثر تبدیل شود. علاوه‌بر‌این، این روش می‌تواند به‌عنوان یک گزینه درمانی برای افرادی که دچار مقاومت به انسولین در دیابت نوع 2 هستند نیز مفید واقع شود.
در‌آینده، با پیشرفت‌های بیشتر در این زمینه، ممکن است این تکنولوژی به یک روش درمانی استاندارد برای درمان دیابت تبدیل شود. پزشکان امیدوارند که با استفاده از این سیستم‌های ماکروکپسوله، بیماران بتوانند سطح گلوکز خون خود را به‌طور طبیعی و پایدار کنترل کنند، بدون اینکه به درمان‌های پرهزینه و پرخطر مانند پیوند پانکراس نیاز داشته باشند.
پایان مطلب./