Trasplantation sites for human and murine islets

A cura di Lorenzo Piemonti e Margherita Occhipinti

Diabetologia

Il trapianto di isole pancreatiche come terapia del diabete mellito tipo 1 rappresenta una  potenziale cura. Gli outcome a breve e lungo termine sono spesso raggiunti a fronte di due o più prelievi da do-natori. Sebbene la possibilità di reinserire le isole direttamente nel pancreas rappresenta l’ipotesi più attrattiva, raggiungere l’organo non è né sicuro né facile. Da qui la ricerca di siti alternativi di im-pianto. Dal protocollo di Edmond in poi, l’inserzione delle isole a livello della vena porta rappresen-ta la scelta più comunemente usata e ipoteticamente preferibile  in quanto sede di primo passaggio post prandiale sia dei nutrienti che dell’ insulina. Tuttavia tale sede presenta delle difficoltà legate alla perdita di molte isole nell’immediato post impianto per varie ragioni tra cui: l’innesco di   una reazione infiammatoria nel post trapianto, l’instaurassi di ipossia relativa, l’effetto citotossico dei farmaci immunosoppressivi che , assorbiti dall’intestino, raggiungono concentrazioni relative più elevate a livello epatico. Sussiste pertanto  l’esigenza di individuare siti alternativi di impianto.
Scopo di questo lavoro è confrontare l’efficacia del trapianto di isole murine,  trapiantate in modo singenico in topi abbinati per genere e MCH (C5BL/6) e di  isole umane trapiante in topi resi diabe-tici, utilizzando e confrontando cinque diversi siti  di inoculo: rene, milza,fegato, vena porta e mu-scolo.
Materiali e Metodi:  i topi riceventi sono stati resi diabetici usando allossano e la presenza di diabete è stata definita per presenza di valori glicemici superiori a 360 mg/dl nei due o più giorni prima del trapianto.  I 5 siti di impianto sono stati confrontati sempre con il rene. Le beta cellule umane  di ogni donatore sono state trapiante in 3 o più siti (includendo sempre il rene come sito controllo). Il successo del trapianto è stato definito in base ai valori di glucosio a 28 e 100 giorni dopo il trapian-to, utilizzando un singolo valore random inferiore a 270 mg/dl.
Risultati: il maggior successo dopo il trapianto è stato ottenuto utilizzando come sito la capsula rena-le sia per le isole murine  (100% di successo nei 5 casi analizzati) che per quelle umane  (78% di suc-cesso). Nei trapianti singenici, in tutti e 6 i  casi in cui il sito utilizzato è stato la capsula epatica non si è registrato alcun successo, mentre nella capsula splenica 2 dei 7 casi trattati sono stati positivi (p< 0.05). Per quanto riguarda i trapianti di isole umane, i  10 trapianti eseguiti nel muscolo  e altrettanti eseguiti nella vena porta, sono risultati di successo rispettivamente nel 70 e 60% dei casi.  La sede splenica è andata incontro a fallimento al controllo eseguito dopo  28 giorni (6 casi con p<0.01 se confrontata rispetto alla sede renale negli stessi topi). Dei diversi graft è stata eseguita  anche la va-lutazione  della massa beta cellulare  e dell’entità  dell’apoptosi. Il segnale di minor intensità è stato registrato a livello del fegato e della milza. A 28 giorni il volume delle beta cellule era significativa-mente ridotto nella milza e nella capsula epatica in confronto al rene, mentre nella sede muscolare la massa si conservava per il 40%. La valutazione della massa nel trapianto eseguiti a livello della vena porta non è stata eseguibile  per la dispersione  delle isole trapiantate dopo l’inoculo.
Conclusioni: Sia le isole murine che quelle  umane trapiante hanno mostrato risultai uguali o migliori nella capacità di ridurre i valori glicemici se trapiantate nel muscolo scheletrico rispetto alla vena por-ta, proponendo  un nuovo possibile sito di impianto, accessibile anche ai fini bioptici.
Commento: Lo studio, in maniera elegante, ha il pregio di confrontare “testa a testa” vari siti di im-pianto delle isole utilizzando isole murine ed umane. Il sito portale, da sempre utilizzato, presenta il grosso limite della difficoltà di accedere nuovamente al “graft” una volta disseminato a livello epati-co dopo l’impianto. L’utilizzo di siti alternativi, più facilmente accessibili, possibilmente “espiantabi-li” rappresenta un  allettante  e ragionevole  prospettiva che questo studio ci incoraggia a perseguire anche nell’uomo.

A cura di Margherita Occhipinti e Lorenzo Piemonti

Rebecca A. Stokes, Kim Cheng, Amit Lalwani,  Michael M. Swarbrick, Helen E. Thomas, Thomas Loudovaris,  Tom W. Kay,Wayne J. Hawthorne, Philip J. O’Connell,   Jenny E. Gunton. Trasplantation sites for human and murine islets. Diabetologia. Doi 10.1007/s00125-017-4362-8