Langerhansovy ostrůvky jsou drobné orgány o velikosti dvou až tří desetin milimetru rozeseté ve slinivce břišní. V jedné jich je asi jeden milion. I když to vypadá jako závratný počet, podíl na celkové tkáni nemají vysoký. Celý orgán váží zhruba 150 gramů, Langerhansovy ostrůvky z této hmotnosti tvoří jeden až dva gramy.
Co se dozvíte v článku
Nepatrné množství je přesto klíčové pro fungování celého organismu. Langerhansovy ostrůvky totiž obsahují beta buňky, které produkují inzulin, tedy hormon řídící mimo jiné využívání cukrů. S jeho pomocí dokážou buňky glukózu využívat jako nezbytný zdroj energie.
Pokud pacient o funkci ostrůvků přijde, což se stává u diabetu prvního typu a méně často kvůli nutnosti odebrat slinivku zasaženou onkologickým onemocněním nebo zánětem, znamená to pro něj doživotní užívání inzulinu syntetického.
Když se léčba komplikuje nebo dochází k selhání ledvin, lékaři u některých pacientů navrhují transplantaci. Buď celé slinivky, nebo právě jen Langerhansových ostrůvků, někdy i v kombinaci s ledvinou. Jejich první transplantaci provedli lékaři v Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) 4. února 2005. Dosud jich tady bylo provedeno 170, z toho 25 implantací ostrůvků bylo autotransplantací.
Jak se ostrůvky získávají…
Kvůli separaci ostrůvků ze slinivky nejprve celý orgán (nebo to, co z něj zbylo) putuje do laboratoří IKEM. Tam jej specialisté mechanicky očistí, třeba od hlavních cév. Následně je tkáň vystavena působení enzymu, který štěpí kolagen. Tím se naruší vazby struktur, které obklopují ostrůvky, a tkáň se postupně rozvolní.
Kolagenáza se stříkne do pankreatického vývodu, takže se dostane do trávicí šťávy, ale pokud možno co nejméně k samotným Langerhansovým ostrůvkům,
popisuje František Saudek, vedoucí Laboratoře Langerhansových ostrůvků IKEM.
Výsledkem je směs tzv. exogenní tkáně, ve které se Langerhansovy ostrůvky nacházejí uvolněné, a pokud možno zachovalé, tedy enzymem nenatrávené. V této fázi rychle účinek kolagenázy zastavíme a celou směs opakovaně promyjeme,
pokračuje ve vysvětlování lékař, jenž stál u prvopočátků současného transplantačního programu.
Následuje nejdůležitější část laboratorní práce: oddělení tzv. endokrinní tkáně od té exokrinní. Děje se to v separátoru, který odstřeďuje buňky podle jejich hmotnosti. A v tomto případě lékaři využívají toho, že exokrinní tkáň má jinou hmotnost než ostrůvky. Výsledkem odstředění jsou dva až deset mililitrů tekutiny, která obsahuje převážně ostrůvky.
… a jak se transplantují
Izolované ostrůvky se vracejí nemocnému v lokálním umrtvení infuzí. Podávají se tzv. vrátnicovou žilou, jež přivádí živiny do jater. Radiolog přes kůži pacientovi zavede dlouhou jehlu a s její pomocí do žíly také kanylu, kterou jsou během asi jedné hodiny ostrůvky infundovány do jater, aby se tam usadily a přežily,
popisuje František Saudek.
Právě játra totiž transplantovaným ostrůvkům nabízejí ideální prostředí. Paradoxně lepší než slinivka, protože na rozdíl od ní se v játrech mají ostrůvky kam uchytit (v tzv. jaterních sinusoidách), a především jim poskytují dostatek okysličené krve, která ve slinivce není a jež je nezbytná po dobu zhruba 14 dnů, než se ostrůvkům vytvoří nové cévy.
Pokusy transplantovat dárcovy ostrůvky přímo do pacientovy slinivky byly, ale neuchytily se, navíc tuto formu provází akutní zánět slinivky, což je zásadní, mnohdy život ohrožující komplikace.
Pokud nejde o autotransplantaci, i pacient s dárcovými ostrůvky musí užívat doživotně léky na potlačení vlastní imunity. Dá se říci, že imunosuprese je stejná jako při orgánové transplantaci slinivky nebo ledviny,
doplňuje lékař.
Benefity transplantace
Transplantace slinivky i ostrůvků vede k tvorbě inzulinu, a to krátce po operaci. Přesto se obě metody co do účinku v organismu liší.
Transplantace slinivky je z dlouhodobého hlediska efektivnější. Přenesení ostrůvků je ale zase pro pacienta pohodlnější. Probíhá totiž za lokálního umrtvení, má podobu infuze a po zákroku je nutné kvůli riziku krvácení jen do večera setrvat v klidu na lůžku. Proto ji lékaři volí u pacientů, kde velká břišní operace není kvůli jejich zdravotnímu stavu možná, například kvůli kardiovaskulárnímu onemocnění.
Benefitem také je, že kvůli transplantaci neputují mezi nemocnicemi ani dárci, ani příjemci, ale jen slinivka a Langerhansovy ostrůvky. IKEM proto může separování ostrůvků provádět i pro jiné nemocnice nejen v ČR, ale třeba také na Slovensku a v Rakousku.
Lékaři vyhlížejí nový přístroj
I když je aplikace do jater jednodušší, to, co jí předchází, je naopak mnohem složitější, než pokud se transplantuje celá slinivka. I proto první transplantaci Langerhansových ostrůvků v ČR předcházelo pět let příprav.
Zatímco voperování slinivky trvá zhruba čtyři hodiny, laboratorní příprava Langerhansových ostrůvků třeba i osm hodin.
Navíc si lékaři před dvaceti lety museli sami vyvinout potřebné laboratorní přístroje. Na trhu sice jsou technologie, které dokáží separovat lidské buňky (o jejich využití např. při výrobě CAR-T terapie jsme psali zde), Langerhansovy ostrůvky ale samy o sobě zachytit neumí. Nejspíš proto, že pro výrobce není dostatečně atraktivní, aby přístroje pozměnili. Center, která aktivně separují ostrůvky, je totiž ve světě jen dvacet.
I když se úprava přístrojů před dvaceti lety povedla, vyhráno lékaři nemají. Výrobce přestal dodávat náhradní díly, protože přístroj už se nevyrábí. A tak po letech musí upravit jiný buněčný separátor, což vyjde na nižší jednotky milionů korun. Nyní hledáme finanční podporu, zejména ve formě grantů. Zahájili jsme spolupráci se Západočeskou univerzitou v Plzni a snažíme se spolupracovat buď na adaptaci některého z dostupných separátorů, nebo na vývoji zcela nového,
podotýká František Saudek.
Podle něj je na sehnání peněz a vývoj zhruba rok až dva roky času a věří, že je vše na dobré cestě. Materiál a díly k původnímu přístroji ještě nedošly.
Boj o každý ostrůvek
Ale i když je zařízení laboratoře sebelepší, nikdy se nepodaří ze slinivky dárce izolovat všechny ostrůvky. Některé neoddělíme od ostatní tkáně, některé nám utečou spolu s exokrinní tkání a některé se při oddělování zničí,
vysvětluje František Saudek. Lékaři za limit pro úspěšnou transplantaci považují 300 tisíc ostrůvků z celkového množství jednoho milionu.
A ačkoliv dělají maximum pro to, aby žádný Langerhansův ostrůvek nepřišel nazmar, k jejich úbytku dochází následně i v játrech. Bezprostředně po podání část ostrůvků nepřežije a zaniká,
dodává lékař.
Navíc funkce transplantovaných ostrůvků se po delším čase zhoršují, protože játra jim z dlouhodobého hlediska nenabízejí ideální prostředí. Ostrůvky z nich mohou vymizet a může dojít i k tomu, že je zničí imunologický proces, který vedl u pacienta k vymizení jeho vlastních Langerhansových ostrůvků,
podotýká František Saudek.
Od koho ostrůvky pocházejí
Pro získání Langerhansových ostrůvků se používá nejčastěji slinivka dárce. Co jeden dárce, to jeden příjemce, protože slinivku ani ostrůvky nelze dělit mezi více pacientů.
Orgánová transplantace – nemocný od dárce získá celou slinivku břišní, operačně náročná metoda (čtyřhodinový zákrok, nejméně 14 dnů hospitalizace). Nejčastěji se provádí spolu s transplantací ledviny u pacientů s cukrovkou a konečným stadiem onemocnění ledvin.
Transplantace Langerhansových ostrůvků – nemocný zpravidla od dárce získá stovky tisíc drobných shluků buněk. Pocházejí ze slinivky, u dárce se ale aplikují do jater.
- Pokud je slinivka dostatečné kvality a dárci lze odebrat i ledviny, dostává přednost orgánová transplantace před shluky buněk.
- Transplantaci ostrůvků lze u jednoho pacienta opakovat a nevylučuje ani pozdější transplantaci slinivky.
Méně často jde o tzv. autotransplantaci, tedy že jsou použity ostrůvky přímo z těla pacienta. Třeba když mu lékaři musejí slinivku vyoperovat kvůli těžké formě chronického či dědičného zánětu. V prvním případě jde o velmi bolestivé onemocnění, kvůli kterému pacient podstupuje operace, v druhém zase o nemoc, která velmi často končí rakovinou.
Důvodem pro vyoperování slinivky a autotransplantaci Langerhansových ostrůvků je také nezhoubný nádor. Naopak při zhoubném onemocnění lékaři ostrůvky použít nemohou kvůli riziku, že dojde k šíření nebo návratu nemoci.
Většinu dosud transplantovaných Langerhansových ostrůvků ale lékaři získali ze slinivky zemřelého dárce –mozkovou smrtí či nezvratnou srdeční zástavou. V USA sice slinivku odebírají i žijícím dárcům, čeští lékaři se ale touto cestou nevydali kvůli rizikům a možným komplikacím. Dlouhodobé výsledky ukázaly, že metoda pro dárce není dostatečně bezpečná, proto se v Evropě neprovádí,
podotýká František Saudek.
Komu je transplantace určena
V současné době v ČR na transplantaci Langerhansových ostrůvků čeká zhruba deset pacientů, na transplantaci slinivky pak dalších 60, byť diabetiků je v ČR více než milion. Tento rozdíl je dán tím, že farmakologická a jiné typy léčby dostávají přednost před transplantací.
Transplantaci podstupují pacienti s cukrovkou prvního typu, tj. tou, která vzniká na základě autoimunitního zánětu, jehož důsledkem je právě zničení všech vlastních Langerhansových ostrůvků. Slinivka proto zcela ztratí schopnost vyrábět inzulin a pacienti si jej musí celoživotně i několikrát denně doplňovat injekčně či s pomocí pumpy.
Někdy se ale i s touto léčbou potýkají se zdravotními problémy, protože se dostávají do stavu, kdy mají v těle tak málo glukózy nebo tak moc inzulinu, že se hladina krevního cukru ocitne pod normou, což vede k tzv. hypoglykémii, kterou doprovází třeba bušení srdce, pocení, zvracení a může vyústit v bezvědomí.
To byl opakovaný stav u tehdy 36letého pacienta, kterému lékaři Langerhansovy ostrůvky transplantovali jako vůbec prvnímu v ČR. S cukrovkou se léčil od 15 let a hypoglykemické stavy přicházely opakovaně a bez jakýchkoliv varovných příznaků, neboť měl tzv. syndrom porušeného rozpoznávání hypoglykémie. Pokud by léčba pokračovala beze změn, byl by ohrožen na životě,
upozorňuje doktor Saudek.
Druhým typem pacientů indikovaných k transplantaci Langerhansových ostrůvků jsou ti, kteří o svoji slinivku přišli třeba v důsledku nezhoubného nádorového onemocnění.
To byl případ i pana Antonína Pospíchala, který autotransplantaci podstoupil v červnu 2020. Ze slinivky mu lékaři zachránili část ostrůvků, protože bez transplantace by musel doživotně užívat inzulin. Po operaci jej sice první dva měsíce potřeboval, ostrůvky ale fungují natolik dobře, že jej mohl zcela vysadit a je bez něj dodnes, byť diagnózy diabetes se nezbavil.
ČLÁNKY DO MAILU