CC BY
70
инкапсуляция клеток и тканей поджелудочной железы: проблемы и пути их преодоления
В.В. Шуплецова 1, Л.С. Литвинова 1, А.А. Карпов 3, О.В. Корнюшин 24, А.Е. Неймарк 23, Н.А. Сохоневич 1, М.А. Василенко 1, С.В. Дора 23
1 Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Калининград, Россия
2Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова, Санкт-Петербург, Россия
3 Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. ак. И. П. Павлова, Санкт-Петербург, Россия
4 Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Encapsulation of cells and tissues of the pancreas: problems and ways of their overcoming
V.V. Shupletsova 1, L.S. Litvinova 1, AA. Karpov 3, O.V. Komiushyn 24, A.E. Neimark 23, NA. Sohonevich 1, M.A. Vasilenko 1, S.V. Dora 23 11. Kant Baltic Federal University, Kaliningrad, Russia
2 VA. Almazov Northwestern Federal Medical Research Center, Saint Petersburg, Russia
3 I.P. Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint Petersburg, Russia 4ITMO University, Saint Petersburg, Russia
Пациенты, страдающие сахарным диабетом 1 типа, несмотря на достигнутые успехи в лечении, имеют продолжительность жизни ниже средней в популяции . Это обусловлено, прежде всего, отсутствием удовлетворительного контроля гликемии у больных диабетом . В последние десятилетия активно ведутся работы по оценке безопасности и эффективности применения различных трансплантационных материалов В обзоре представлены современные представления о применении инкапсуляции клеток и тканей поджелудочной железы как возможного метода лечения сахарного диабета 1 типа . Рассмотрены основные проблемы использования капсул и возможные пути их преодоления
Ключевые слова: сахарный диабет, инкапсуляция, трансплантаты поджелудочной железы, иммунореактив-ность, иммуносупрессия, мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки
Despite advances in treatment the patients suffering from diabetes mellitus type 1 have a lifetime shorter the average in population . This is defined primarily by the lack of sufficient glycemic control in these patients The active researches investigating the safety and efficacy of the grafting materials have been carried out in the last decades The review presents modern data on the use of pancreas cells and tissues encapsulation as a possible method for treatment of diabetes type 1 The main problems of the capsules application and possible ways to overcome them were described
Keywords: diabetes mellitus, encapsulation, pancreatic grafts, immunoreactivity, immunosuppression, multipotent mesenchymal stromal cells
Введение
Сахарный диабет (СД) 1 типа — одна из ведущих медико-социальных проблем современности . Известно, что в основе патогенеза СД 1 типа лежит абсолютный дефицит инсулина в результате аутоиммунного поражения р-клеток островков Лангер-ганса поджелудочной железы (ПЖ) . В последние годы стал отмечаться существенный рост численности пациентов с СД 1 типа . Так по данным Государственного регистра РФ больных сахарным диабетом (ГРСД) распространенность СД 1 типа за 10 лет у детей выросла на 35,7%, у подростков на 68,9%, у взрослых на 2,36% [1].
Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в терапии заболевания, продолжительность жизни больных СД 1 типа все еще остается ниже средней в популяции, что обусловлено, прежде всего, отсутствием удовлетворительного контроля гликемии у больных диабетом Согласно ГРСД, данные о компенсации СД 1 типа свидетельствуют, что в соответствии с критериями, рекомендованными Международной федерацией диабета (international Diabetes Federation), состояние хронической декомпенсации углеводного обмена наблюдается у 84,5±0,14% детей, 92,6±0,16% подростков и 83,9±0,16% взрослых больных СД 1 типа [2] . Гипергликемия приводит к возникновению и прогрессированию хронических осложнений СД, что и обуславливает инвалидизацию
e-mail: larisalitvinova@yandex . ru
и смертность в молодом возрасте, тогда как мероприятия, направленные на снижение уровня сахара в крови, достоверно уменьшают риск возникновения осложнений [3—5]. В качестве лечения СД 1 типа в настоящее время используется, главным образом, заместительная инсулинотерапия, то есть имитация нормальной физиологической секреции инсулина. В соответствии с рекомендациями ВОЗ и Международной диабетической федерации, для лечения больных СД желательно использовать генно-инженерный инсулин человека или его аналоги Однако даже использование современных гибких схем введения инсулина, новейших его аналогов не всегда позволяют ряду больных добиться целевых параметров компенсации углеводного обмена, поэтому во всем мире проводятся исследования применения альтернативных, потенциально более эффективных методов лечения
Основные экспериментальные
и клинические подходы с использованием
трансплантационных материалов
Экспериментальные и клинические исследования по лечению СД 1 типа с применением разного рода трансплантационных материалов проводятся уже на протяжении длительного времени [6]. Однако пересадка ПЖ и ее участков не привели к желаемому результату, так как для успешного и длительного
функционирования подобных трансплантатов необходимо применение пожизненной иммуносупрессив-ной терапии, которая имеет широкий спектр побочных эффектов и тяжело переносится пациентами . В связи с этим данная операция в настоящее время не получила широкого клинического применения .
В настоящее время активно изучается трансплантация островковых клеток ПЖ, синтезирующих инсулин . Данный подход характеризуется меньшими хирургическими рисками и потенциально высокой эффективностью в отношении снижения уровня глюкозы в периферической крови Донорские ал-логенные островки ПЖ изолируют путем перфузии по протокам ПЖ холодной очищенной коллагеназы Затем после дополнительной диссоциации, фермен-тирования и отмывки в камере Рикорди, инсулин-секретирующие клетки отделяют от экзокринной и стромальной составляющих, а также от остатков ткани протоков центрифугированием (центрифуга COBE 2991) в градиенте плотности фиколла или других неионогенных радиологических контрастных градиентов, таких как йодиксанол. Таким образом получают клеточный трансплантат, содержащий, в основном, инсулин-секретирующие клетки, что позволяет избежать сосудистых осложнений при ин-фузии через воротную вену [7].
В сентябре 2004 г . были получены обнадеживающие результаты в одном из первых клинических испытаний трансплантации инсулин-синтезирующих клеток . Из 86 пациентов, которым в рамках программы испытаний Collaborative islet Transplant Registry (CiTR) была проведена трансплантация островковых клеток аллогенной ПЖ, 58% смогли обходиться без инъекций инсулина в течение года после операции. Однако в дальнейшем потребовалось возобновление терапия инсулином . Чтобы трансплантация островковых клеток вошла в широкую клиническую практику, требуется дальнейшее усовершенствование метода . Процедура получения островковых клеток из донорской ПЖ позволяет выделить 18—35% клеток от всей массы эндокринной ткани Реципиент островковых клеток в этом случае получает около 40% (примерно 2 млн) от нормального числа инсу-лин-секретирующих клеток, что обеспечивает только 20% нормальной продукции инсулина . В послеоперационном периоде требуется адекватная иммуно-супрессия, несмотря на которую иногда происходит отторжение трансплантата В свою очередь, имму-носупрессивная терапия может ухудшить функции трансплантированных клеток . Таким образом, данное направление лечения инсулинзависимого СД требует дальнейшего изучения и оптимизация
Еще в 30-х годах прошлого столетия были начаты исследования по разработке методик «иммунома-скировки» и «иммуноизоляции» клеток и тканей ПЖ от системы реактивности организма реципиента Наиболее перспективный путь в этом направлении — использование методик инкапсуляции р-кпеток и их конгломератов Одной из ключевых задач таких разработок является создание инертных материалов для капсул, выполняющих функции полупроницаемых мембран, не вызывающих иммунный ответ организма и не приводящих к гибели заключенных в них клеток . Поры подобных мембран должны обеспечивать прохождение малых молекул, таких как инсулин (около 6 кДа) и глюкоза, а также предотвращать проникновение крупных молекул (150—900 кДа), например, антител и иммунокомпетентных клеток [8].
Большое значение для успешного функционирования трансплантатов имеет химический состав материалов, применяемых для изготовления капсул, а также степень и качество очистки от посторонних примесей, таких как иммуногенные белковые компоненты, эндотоксины, полифенолы и др . [9—11]. Как правило, капсулы изготавливают из полимеров, которые образуют гидрогели. Наиболее часто используют капсулы из альгинатов — полисахаридов, полученных из морских водорослей . Многие исследования подтверждают иммуноизолирующие свойства альгинатных капсул . Наиболее перспективным является применение капсул из альгината с высоким содержанием а-1_-гиалуроновой кислоты [12], с использованием в качестве стабилизатора таких ионов как Са2+ или Ва2+ [13—15], а также альгинатных капсул в сочетании с полиэтиленгликолем [16]. Помимо альгината изучают другие полимерные соединения — агарозу, хитозан, метакриловую кислоту, метилметакрилаты, полиэтиленгликоль и 2-ги-дроксиэтилметакрилат [17—19]. Вариативные части основного компонента капсул используют с целью максимального снижения иммуногенности, обеспечения длительной жизнеспособности трансплантата и повышения его функциональной активности (выработка инсулина в ответ на стимуляцию глюкозой) [16, 19, 20].
Помимо химического состава для успешного приживления капсул и последующей функциональной активности трансплантата важное значение имеет способ их введения в организм и место их конечной локализации . Следует отметить, что на данный момент существует два типа капсул: макро- и микрокапсулы, значительно отличающиеся по размеру . Так называемые макрокапсулы (диаметр от 1 до 10 см) представлены различными трубчатыми либо дискообразными изделиями, содержащими от нескольких тысяч до миллионов клеток . Микрокапсулы (диаметром 0,2—0,8 мм) представлены сферическими изделиями с полупроницаемой мембраной . Количество клеток в подобных сфероидах может колебаться от одной или нескольких до 103-106клеток в сфероиде
В течение последних двух десятилетий были исследованы три основных подхода к способам введения в организм трансплантатов островковых клеток ПЖ:
1) внутрисосудистое введение макрокапсул посредством трансплантации в стенку сосуда (островки заключали в мембрану, а затем полученное изделие соединяли с кровеносным руслом реципиента с помощью сосудистых анастомозов в виде внутрисосу-дистых шунтов) [21];
2) внесосудистое введение макрокапсул, трансплантированных в различные области (подкожно, забрюшинное пространство, под почечную капсулу и т д );
3) внесосудистое введение микрокапсул (в брюшную полость, печень, селезенку, почки, сальник, подкожно) [17, 22-27].
Реакция организма на любое внешнее вмешательство (в том числе и трансплантацию) обеспечивается двумя глобальными механизмами: врожденным и адаптивным иммунными ответами [28]. Таким образом, внесение в организм любого чужеродного материала, используемого для изоляции трансплантатов, в том числе и альгинатного происхождения, потенциально может вызывать разной степени вы-
раженности иммунный ответ, что требует многоплановой проверки на биосовместимость и иммуноген-ность
Работы по исследованию биосовместимости не заселенных капсул, введенных в организм млекопитающих, до настоящего времени не дали однозначного ответа об оптимальной локализации капсул в организме, методике имплантации и не выявили наилучший материал . Показано, что пустые микрокапсулы из очищенного альгината не вызывают никакой заметной реакции в организме млекопитающих В течение длительного времени (максимально до двух лет) не было обнаружено реакций в виде отторжений, активного воспалительного процесса, а также перикапсулярного фиброзирования [11, 29—31]. Кроме того, на биосовместимость пустых капсул не влияет и место их имплантации . Интраперитонеаль-ное, подкожное и околопочечное введение в течение более 30 сут . не приводили к активации вокруг пустых капсул клеток, несущих такие кластеры диффе-ренцировки, как CD68 (моноциты/макрофаги) и CD3 (Т-лимфоциты) . Однако аналогичные исследования с капсулами, заселенными ксеногенным трансплантатом островковых клеток ПЖ показали другие результаты: расположенные интраперитонеально капсулы были частично разрушены (более 13%), что привело к морфологическим и функциональным нарушениям находящихся в них островковых клеток ПЖ, а также наблюдалась значительная инфильтрация CD68+-клетками (более 50%). Подобных эффектов не наблюдалось при подкожном и субкапсулярном введениях [24, 32]. Также было показано, что инкапсулированные в альгинат ксеногенные островковые клетки ПЖ остаются жизнеспособными (до 86%) в течение 6 мес с сохранением функциональной активности, несмотря на выработку антиинсулиновых антител, тогда как неинкапсулированные ксеноген-ные трансплантаты быстро разрушаются, подвергаясь атаке иммунной системы реципиента [32]. Интрапортальное введение альгинатных микрокапсул с аллогенными островковыми клетками ПЖ у свиней спровоцировала различную степень пери-капсулярного фиброза в течение 3 мес. , что делает подобную локализацию наименее предпочтительной [22] Однако, учитывая интенсивное кровоснабжение имплантатов при внутрисосудистой локализации, дальнейшее продолжение исследований в этом направлении с другими материалами может быть более успешным
Таким образом, исследования in vivo показали успешность метода инкапсуляции (создание биоинженерной ПЖ) как для аллогенной, так и для ксено-генной трансплантаций клеток и тканей ПЖ со снижением иммунореактивности организма реципиента .
Актуальны исследования (in vitro и in vivo) по изучению иммунной реакции организма на трансплантаты и иммуноизолирующие материалы . В частности, в экспериментах in vitro было изучено влияние гипоксии (2—5% О2), что является вариантом нормоксии в условиях in vivo, на продукцию цитокинов капсули-рованными и не инкапсулированными островковыми клетками ПЖ . Гипоксия увеличивала секрецию iL-6 и ÍL-8/CXCL8 в обеих группах р-кпеток, тогда как рост продукции MCP-1/CCL2 был показан только у не инкапсулированных островковых клеток ПЖ . В то же время кислородная депривация в условиях in vitro не оказывала влияния на продукцию iL-9 в экспериментальной и контрольной группах, тогда как секреция
iL-12 и VEGF значительно снижалась у неинкапсули-рованных островковых клеток ПЖ и оставалась неизменной в случае инкапсуляции В период реокси-генации уровни iL-6, iL-8/CXCL8, MCP-1/CCL2 и VEGF возвращались к первоначальным значениям Данные факты требуют дальнейшего изучения, так как наряду с фракцией островковых р-кпеток, трансплантат содержал примесь секреторных и стромальных клеток (а-клетки, продуцирующие глюкагон; дельта-клетки, образующие соматостатин; D1-кпетки, выделяющие ВИП; PP-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид, а также клетки стромы) [33]
Эксперименты, проведенные на NOD мышах (Non-Obese Diabetic mice — искусственно выведенные линейные мыши с индуцированным диабетом, являющиеся экспериментальной моделью СД 1 типа) показали, что островковые клетки свиньи, изолированные и помещенные в капсулы из альгинат-поли^-лизина, без иммуносупрессивной терапии индуцируют иммунную реакцию организма в виде повышенной продукции iFNy, iL-5 и iL-12 . Однако уровни таких медиаторов, как iL-1p, iL-2, iL-4, iL-6, iL-10, TNFa и TGF-p, остаются неизменными . В случае применения инкапсулированных трансплантатов в комбинации с блокадой ко-стимулирующих путей (CTLA4-CD28/B7, Анти^154^40^40-лиганд) снижалось количество активированных клеток реципиента и, соответственно, выработка провоспали-тельных цитокинов: iFNy, iL-5 и iL-12 [34].
Более полная картина иммунной реакции реципиента была получена при использовании моделей NOD/SCiD мышей с инкапсулированными островковыми клетками и мононуклеарами периферической крови человека Были проанализированы спектры плазменных уровней медиаторов Th1 (iL-1p, iL-1ra, iL-2, iL-5, iL-12, iFN-y и TNF-а) и Th2 (iL-4, iL-10) путей иммунного ответа, а также некоторых хемо-кинов, участвующих в процессах активации лимфо-идных клеток и связанных, в том числе, с механизмами клеточной деструкции трансплантатов: МСР-1, MiP-1 а, MiP-1p, iP-10, эотаксина и RANTES . Предполагают, что гибель островковых клеток у «гуманизированных» мышей связана с цитотоксическим действием высоких (по сравнению с контролем) уровней хемокинов: МСР-1, эотаксина, и iP-10, — вырабатываемых, преимущественно, моноцитами/ макрофагами [21]. Также выявлена положительная роль iL-4 и iL-10 в сохранении и функционировании островковых клеток, инкапсулированных в гиалурон-мануроновые альгинатные капсулы, за счет их инги-бирующего влияния на продукцию мононуклеарными клетками iL-2 и TNF-а [21].
Основной проблемой, связанной с приживлением и длительным сохранением инсулин-продуцирующей функции клеточных и тканевых трансплантатов ПЖ, является гипоксическая и метаболическая гибель клеток, опосредованная слабым неоангиогенезом, отложением амилоида, и фиброзированием капсул Перечисленные процессы ассоциированы с каскадным запуском иммунных механизмов [21, 35].
В связи с вышесказанным, снижение иммуно-реактивности является основным лейтмотивом современных исследований, среди которых ведущими являются нижеприведенные направления
1. Применение иммуносупрессивных препаратов. В экспериментах in vitro введение такро-лимуса в среду для культивирования в присутствии iL-1 (50 МЕ/мл) и iF-y (1000 МЕ/мл) уменьшало
оксидативный стресс, что проявлялось значительным снижением липопероксида и оксида азота [36]. Сочетание препаратов, таких как ингибитор проте-инкиназы С — AEB-071 и низких доз циклоспорина А, значительно повышало срок функционирования трансплантатов [37]. Интересны варианты имплантации альгинатных капсул высокой степени очистки в сочетании с краткосрочной терапией низкими дозами иммуносупрессивных препаратов (например, циклоспорина А, такролимуса, рапамицина, микофенолат мофетила и т . п . ), иногда в сочетании с антителами к провоспалительным цитокинам. В последнем случае отмечалась низкая степень фиброзирования как заселенных, так не заселенных островковыми клетками капсул, даже при относительно длительном (в течение не менее 4—6 нед . ) пребывании имплантатов в организме, что свидетельствует, вероятно, о положительном эффекте краткосрочной и низкодозовой иммуносу-прессивной терапии [12, 13, 38].
2. Применение новых иммуноизолятов (в основном, многослойных), состоящих из нескольких, уже известных компонентов (альгинат с покрытием из поли-1_-орнитина или поли-1_-лизина, конъюгаты различных видов альгината и полиэти-ленгликоля и т . п . ) [34, 39, 40]. Успешна методика инкапсуляции островковых клеток в биотин-ПЭГ-N-гидроксисукцинимид (NHS) с дополнительным покрытием стрептавидином (SA) и глюкагон-подобным пептидом-1 (GLP-1), что способствует не только иммунопротекторным, но и инсулин-стимулирующим эффектам [41].
3. Снижение реакции IBMIR (instant blood mediated inflammatory reactionJ и защита от влияния системы комплемента [42]. В частности, С5а-ингибиторный пептид в сочетании с габекса-та-мезилатом купируют реакцию iBMiR, связанную с активацией системы комплемента при трансплантации островковых клеток [43].
4. Стимуляция неоангиогенеза с применением факторов роста, таких как VEGF, FGF-1 и др . Внесение в среду (в условиях эксперимента in vitro) либо введение в капсулы ангиогенных факторов (in vivo), приводило к усилению миграции и пролиферации эндотелиальных клеток и формированию сосудистой сети вокруг капсул [44—46].
5. Использование потенциальных возможностей клеточной терапии для повышения биосовместимости и снижения иммунореактивности биоинженерных конструкций ПЖ и увеличения «выхода» клеток трансплантата, либо усиления их функциональной активности (со снижением количества трансплантируемого материала). В этом направлении ведутся исследования по со-культивированию агрегатов ПЖ с лимфоидными, эмбриональными стволовыми (ЭСК) и мультипотентными мезенхи-мальными стромальными клетками (ММСК) с последующим капсулированием, разрабатываются новые технологии по применению индуцированных плюрипотентных стволовых (iPS) клеток, а также методики «трансдифференцировки», генная терапия и т . п .
По данным ряда авторов ММСК при со-культивировании in vitro и (или) совместной с р-кпетками и тканями поджелудочной железы трансплантации реципиентам оказывают ингибиру-ющее влияние на процессы пролиферации Т-клеток и подавляют аутореактивность, реакции отторжения
сингенных и аллогенных трансплантатов за счет регуляции механизмов гуморальной активации наивных Т-лимфоцитов и снижения уровней продукции противовоспалительных цитокинов Кроме того, ММСК обеспечивают благоприятное микроокружение, формируют внеклеточный матрикс, экспрессируя высокие уровни VEGF18g и VEGF1B5, стимулируют процессы васкуляризации . Все вышеперечисленное приводит к продлению сроков функционирования и улучшает секреторную функцию как инкапсулированных так и не инкапсулированных трансплантатов . Дополнительным эффектом применения ММСК является снижение количества трансплантированных клеток в 1,5-2,0 раза, что также является преимуществом данного метода в условиях дефицита донорского материала [47-51].
В исследованиях последних лет для создания биоинженерной ПЖ показана потенциальная возможность использования не донорских инсулин-продуци-рующих клеток, получение которых связано с рядом трудностей, а различных альтернативных источников клеток, таких как ЭСК, iPS клетки и стволовые клетки постнатального происхождения . На современном этапе для генерации инсулин-продуцирующих клеток активно используются методы направленной диф-ференцировки, репрограммирования и трансдиффе-ренцировки [52-55]. Так, в частности, выделенные из тканей поджелудочной железы предшественники, несущие маркеры стволовых клеток (0^-4, Sox-2, №под, AВCG2, К№-4, СР117), при направленной дифференцировке приобретали специфический фенотип р-кпеток [54-56].
Создание трехмерных матриксов-носителей на основе различных биосовместимых материалов -еще один вспомогательный метод для создания биоинженерных конструкций ПЖ Например, заселение фибробластов в коллагеновый матрикс с последующей инкапсуляцией р-клеток приводит к высокой выживаемости инсулин-секретирующих клеток, индукции пролиферативной активности в связи с выработкой фибробластами факторов роста и фибронек-тина . Индуцирующие эффекты фибробластов также дают возможность сократить количество трансплантируемых клеток в 2 раза [57, 58]. Есть единичные сведения и о других вспомогательных клетках, формирующих микроокружение трансплантатов клеток островков Лангерганса, таких как клетки Сертоли
[59] Разработка противовоспалительных гидрогелей на основе полиэтиленгликоля, коньюгированно-го с ингибиторным пептидом - противовоспалительным антагонистом ^-1 - является одним из эффективных методов увеличения сроков выживания заключенных в них островковых клеток даже в присутствии таких провоспалительных агентов, как ^-1р, Т^-а, iNF-gamma [16]. Новые подходы к формированию капсул, их состава и толщины стенок также приводят к положительным результатам В частности, иммуноизоляты из ПЭГ-изолированного альгинатного гидрогеля, созданные по технологии, позволяющей уменьшить толщину стенок каждой капсулы до нескольких десятков микрон, способны решить трудную задачу задержки выработки инсулина и его диффузии во внешнее пространство . Подобные капсулы позволяют проводить имплантацию даже в местах, не доступных для других методик, таких как почечное субкапсулярное пространство
[60]. Методы блокады ко-стимуляторных факторов активирования наивных Т-лимфоцитов и антигенпре-
зентирующих клеток путем введения таких антител, как anti-CD154, CTLA4ig и anti-LFA-1, приводят к повышению сроков выживания и функционирования трансплантированных островковых клеток [34, 61, 62].
Заключение
Таким образом, с учетом высокой инвалидизации и смертности больных СД 1 типа, актуальным является проведение работ, направленных на изучение и разработку новых, более эффективных направлений в лечении данных пациентов . В последние годы возрастает интерес к разработке методов клеточных технологий и тканевой инженерии в лечении больных СД 1 типа с учетом имеющихся технических
возможностей Однако остается нерешенным целый ряд вопросов: фиброзирование капсул, преодоление иммунных механизмов организма и, соответственно, отторжение трансплантатов Создание противовоспалительных гидрогелей, новые подходы к формированию капсул, их состава и толщины стенок делают работы в данном направлении перспективными
Благодарности
Работа выполнена в рамках субсидии на выполнение государственной работы «Организация проведения научных исследований» (№603), стипендии Президента РФ (СП-2254.2015.4), а также финансовой поддержке Правительства Российской Федерации (Грант 074-U01).
ЛИТЕРАТУРА:
I. Маслова О . В ., Сунцов Ю . И ., Болотская Л .Л . и др . Эпидемиология сахарного диабета и прогноз его распространенности в Российской Федерации . Сахарный диабет 2011; 1: 15-8 .
2 . Сунцов Ю . И ., Маслова О . В ., Дедов И . И . Скрининг осложнений сахарного диабета как метод оценки лечебно-профилактической помощи больным . Проблемы эндокринологии 2010; 1: 3-8 .
3 . Касаткина Э . П ., Одуд Е .А ., Сивоус Г . И . и соавт . Профилактика, скрининг и лечение поздних диабетических осложнений у детей и подростков Актуальные вопросы детской и подростковой эндокринологии 1999; 2: 9-18 .
4 . Кирилюк М . Л . Осложнения сахарного диабета 1 типа у детей и подростков [обзор литературы и собственные данные) . Украинский журнал детской эндокринологии 2012; 1(1): 27-35 .
5 . The Diabetes control and complications trial and follow-up study http://diabetes . niddk . nih . gov/dm/pubs/control .
6 . Дедов И . И ., Балаболкин М . И . Возможности и проблемы трансплантации Fi-клеток поджелудочной железы при сахарном диабете . Сахарный диабет 2005; 2: 42-52 .
7 . Rheinheimer J ., Bauer A . C ., Silveiro S . P . et al . Human pancreatic islet transplantation: an update and description of the establishment of a pancreatic islet isolation laboratory . Arch . Endocrinol . Metab . 2015; 59(2): 161-70 .
8 . Vaithilingam V ., Tuch B . E . islet transplantation and encapsulation: an update on recent developments . Rev . Diabet . Stud . 2011; 8(1): 51-67 .
9 . Tam S . K ., Dusseault J ., Polizu S . et al . impact of residual contamination on the biofunctional properties of purified alginates used for cell encapsulation . Biomaterials 2006; 27(8): 1296-305 .
10 . Langlois G ., Dusseault J ., Bilodeau S . et al . Direct effect of alginate purification on the survival of islets immobilized in alginate-based microcapsules . Acta Biomater . 2009; 5(9): 3433-40 .
II. Menard M . , Dusseault J . , Langlois G . et al . Role of protein contaminants in the immunogenicity of alginates . J . Biomed . Mater. Res . B Appl . Biomater . 2010; 93(2): 333-40 .
12 . Figliuzzi M . , Plati T., Cornolti R . et al . Biocompatibility and function of microencapsulated pancreatic islets . Acta Biomater . 2006; 2(2): 221-7 .
13 . Mathe Z., Bucher P. , Bosco D . et al . Short-term immunosuppression reduces fibrotic cellular infiltration around barium-M-alginate microbeads injected intraportally . Transplant . Proc . 2004; 36(4): 1199-200 .
14 . Schneider S ., Klein H . H . Long-term graft function of cryostored alginate encapsulated rat islets . Eur . J . Med . Res . 2011; 16(9): 396400
15 . Qi M ., M0rch Y ., Lacik i . et al . Survival of human islets in microbeads containing high guluronic acid alginate crosslinked with Ca2+ and Ba2+ . Xenotransplantation 2012; 19(6): 355-64 .
16 . Su J ., Hu B . H ., Lowe W . L . et al . Anti-inflammatory peptide-functionalized hydrogels for insulin-secreting cell encapsulation . Biomaterials 2010; 31(2): 308-14 .
17 . de Vos P ., Spasojevic M ., Faas M . M . Treatment of diabetes with encapsulated islets . Adv . Exp . Med . Biol . 2010; 670: 38-53 .
18 . Gazda L . S ., Vinerean H .V . , Laramore M .A . et al . No Evidence of Viral Transmission following Long-Term implantation of Agarose Encapsulated Porcine islets in Diabetic Dogs . J . Diabetes Res . 2014; 2014: 727483 .
19 . Hillberg A. L ., Oudshoorn M ., Lam J . B . et al . Encapsulation of porcine pancreatic islets within an immunoprotective capsule comprising methacrylated glycol chitosan and alginate . J . Biomed . Mater. Res . B Appl . Biomater . 2015; 103(3): 503-18 .
20 . Jang J .Y ., Lee D .Y. , Park S .J . et al . immune reactions of lymphocytes and macrophages against PEG-grafted pancreatic islets . Biomaterials 2004; 25(17): 3663-9 .
21. Vaithilingam V ., Oberholzer J ., Guillemin G . J . et al . The humanized NOD/SCiD mouse as a preclinical model to study the fate of encapsulated human islets . Rev . Diabet . Stud . 2010; 7(1): 62-73 .
22 . Toso C ., Oberholzer J ., Ceausoglu i . et al . intra-portal injection of 400- microm microcapsules in a large-animal model . Transpl . int . 2003; 16(6): 405-10 .
23 . Dufrane D ., Goebbels R . M ., Saliez A . et al . Six-month survival of microencapsulated pig islets and alginate biocompatibility in primates: proof of concept . Transplantation 2006; 81(9): 1345-53 .
24 . de Vos P . , Faas M . M ., Strand В . et al . Alginate-based microcapsules for immunoisolation of pancreatic islets . Biomaterials 2006; 27(32): 5603-17 .
25 . Lamb M ., Storrs R ., Li S . et al . Function and viability of human islets encapsulated in alginate sheets: in vitro and in vivo culture Transplant . Proc . 2011; 43(9): 3265-6 .
26 . Sasikala M ., Rao G .V., Vijayalakshmi V. et al . Long-term functions of encapsulated islets grafted in nonhuman primates without immunosuppression . Transplantation 2013; 96(7): 624-32 .
27 . Jacobs-Tulleneers-Thevissen D ., Chintinne M ., Ling Z . et al . Sustained function of alginate-encapsulated human islet cell implants in the peritoneal cavity of mice leading to a pilot study in a type 1 diabetic patient . Diabetologia 2013; 56(7): 1605-14 .
28 . Ярилин А. А. Иммунология . М .: ГЭОТАР-Медиа; 2010 .
29 . de Vos P ., van Hoogmoed C . G ., van Zanten J . et al . Long-term biocompatibility, chemistry, and function of microencapsulated pancreatic islets . Biomaterials 2003; 24(2): 305-12 .
30 . Meirigeng Qi . Transplantation of encapsulated pancreatic islets as a treatment for patients with type 1 diabetes mellitus Advan Med . 2014; 2014: 429710 .
31. Qi M ., Lacik i ., Kollârikovâ G . et al . A recommended laparoscopic procedure for implantation of microcapsules in the peritoneal cavity of non-human primates . J . Surg . Res . 2011; 168(1): 117-23 .
32 Dufrane D , Steenberghe M , Goebbels R M et al The influence of implantation site on the biocompatibility and survival of alginate encapsulated pig islets in rats . Biomaterials 2006; 27(17): 3201-8 .
33 Hals i K , Rokstad A M , Strand B L et al Alginate microencapsulation of human islets does not increase susceptibility to acute hypoxia . J . Diabetes Res . 2013; 2013: 374925 .
34 Safley S A , Kapp L M , Tucker-Burden C et al inhibition of cellular immune responses to encapsulated porcine islet xenografts by simultaneous blockade of two different costimulatory pathways Transplantation 2005; 79(4): 409-18 .
35 . Kobayashi T ., Harb G ., Rajotte R .V . et al . immune mechanisms associated with the rejection of encapsulated neonatal porcine islet xenografts . Xenotransplantation 2006; 13(6): 547-59 .
36 . Balibrea del Castillo J . M ., Arias-Diaz J ., Garcia Martin M . C . et al Cytoprotective effect of low-dose tacrolimus on islets of Langerhans in cultures subjected to stimulation by acute rejection cytokines Cir Esp . 2010; 87(6): 372-7 .
37 . Merani S ., Pawlick R . L., Edgar R . L et al . Protein kinase C inhibitor, AEB-071, acts complementarily with cyclosporine to prevent islet rejection in rats . Transplantation 2009; 87(1): 59-65 .
38 Marzorati S , Melzi R , Citro A et al Engraftment versus immunosuppression: cost-benefit analysis of immunosuppression after intrahepatic murine islet transplantation . Transplantation 2014; 97(10): 1019-26 .
39 . Veriter S ., Mergen J ., Goebbels R . M . et al . in vivo selection of biocompatible alginates for islet encapsulation and subcutaneous transplantation . Tissue Eng . Part A . 2010; 16(5): 1503-13 .
40 . Yang K . C . , Qi Z ., Wu C . C . et al . The cytoprotection of chitosan based hydrogels in xenogeneic islet transplantation: An in vivo study in streptozotocin-induced diabetic mouse Biochem Biophys Res Commun . 2010; 393(4): 818-23 .
41. Kizilel S ., Scavone A ., Liu X . et al . Encapsulation of pancreatic islets within nano-thin functional polyethylene glycol coatings for enhanced insulin secretion . Tissue Eng . Part A . 2010; 16(7): 2217-28 .
42 . Nilsson B ., Ekdahl K . N ., Korsgren O . Control of instant blood-mediated inflammatory reaction to improve islets of Langerhans engraftment . Curr . Opin . Organ Transplant . 2011; 16(6): 620-6 .
43 . Tokodai K ., Goto M ., Inagaki A . et al . C5a-inhibitory peptide combined with gabexate mesilate prevents the instant blood-mediated inflammatory reaction in a rat model of islet transplantation Transplant Proc . 2010; 42(6): 2102-3 .
44 . Gandhi J . K ., Opara E . C ., Brey E . M . Alginate-based strategies for therapeutic vascularization . Ther . Deliv . 2013; 4(3): 327-41.
45 Johansson A , Olerud J , Johansson M et al Angiostatic factors normally restrict islet endothelial cell proliferation and migration: implications for islet transplantation . Transpl . Int . 2009; 22(12): 1182-8 .
46 . Moya M . L., Garfinkel M . R ., Liu X . et al . Fibroblast growth factor-1 (FGF-1) loaded microbeads enhance local capillary neovascularization . J . Surg . Res . 2010; 160(2): 208-12 .
47 Figliuzzi M , Cornolti R , Perico N et al Bone marrow-derived mesenchymal stem cells improve islet graft function in diabetic rats Transplant . Proc . 2009; 41(5): 1797-800 .
48 . Hematti P ., Kim J . , Stein A. P . et al . Potential role of mesenchymal stromal cells in pancreatic islet transplantation Transplant. Rev. (Orlando) 2013; 27(1): 21-9 .
49 Jacobson S , Kumagai-Braesch M , Tibell A et al Co-transplantation of stromal cells interferes with the rejection of allogeneic islet grafts . Ann . N . Y . Acad . Sci . 2008; 1150: 213-6 .
50 . Longoni B ., Szilagyi E ., Quaranta P . et al . Mesenchymal stem cells prevent acute rejection and prolong graft function in pancreatic islet transplantation . Diabetes Technol . Ther . 2010; 12(6): 435-46 .
51 Reading J L , Sabbah S , Busch S et al Mesenchymal stromal cells as a means of controlling pathological T-cell responses in allogeneic islet transplantation . Curr. Opin . Organ Transplant . 2013; 18(1): 59-64 .
52 . Domínguez-Bendala J ., Inverardi L. , Ricordi C . Stem cell-derived islet cells for transplantation . Curr. Opin . Organ Transplant . 2011; 16(1): 76-82 .
53 . Liu X ., Wang Y ., Li Y . et al . Research status and prospect of stem cells in the treatment of diabetes mellitus . Sci . China Life Sci . 2013; 56(4): 306-12 .
54 . Noguchi H . Stem cell applications in diabetes . J . Stem Cells 2012; 7(4): 229-44.
55 . Roche E ., Vicente-Salar N . , Arribas M . et al . Cell differentiation: therapeutical challenges in diabetes . J . Stem Cells 2012; 7(4): 211-28 .
56 . Montanucci P ., Pennoni I ., Pescara T. et al . The functional performance of microencapsulated human pancreatic islet-derived precursor cells . Biomaterials 2011; 32(35): 9254-62 .
57 . Jalili R . B ., Moeen Rezakhanlou A ., Hosseini-Tabatabaei A . et al . Fibroblast populated collagen matrix promotes islet survival and reduces the number of islets required for diabetes reversal . J . Cell Physiol . 2011; 226(7): 1813-9 .
58 . Zhang Y., Jalili R . B ., Warnock G . L . et al . Three-dimensional scaffolds reduce islet amyloid formation and enhance survival and function of cultured human islets . Am . J . Pathol . 2012; 181(4): 1296-305 .
59 . Han X . , Qiu L . , Zhang Y. et al . Transplantation of sertoli-islet cell aggregates formed by microgravity: prolonged survival in diabetic rats . Exp . Biol . Med . (Maywood). 2009; 234(5): 595-603
60 . Tomei A .A ., Manzoli V ., Fraker C .A . et al . Device design and materials optimization of conformal coating for islets of Langerhans . PNAS USA 2014; 111(29): 10514-9 .
61. Safley S .A ., Cui H . , Cauffiel S . M . Encapsulated piscine (tilapia) islets for diabetes therapy: studies in diabetic NOD and NOD-SCID mice . Xenotransplantation 2014; 21(2): 127-39 .
62 . Diab R . A. , Hassan M ., Tibell A. et al . Rat islets are not rejected by anti-islet antibodies in mice treated with costimulation blockade . Xenotransplantation 2014; 21(4): 356-66 .
Поступила: 11.07.2015
