Diabetes mellitus 1. typu postihuje v západní společnosti 2-4 promile obyvatel. Navození dlouhodobé normoglykemie by pro jejich zdraví a kvalitu života mělo zásadní význam.
Bohužel, ani intenzifikovaná inzulinová léčba, založená na pečlivé edukaci nemocného, pravidelném samostatném monitorování glykemií a aplikaci inzulinu ve více denních dávkách, nedokáže kolísající hladiny krevního cukru normalizovat a je navíc pro pacienta technicky náročná, nákladná, zvyšuje riziko těžkých hypoglykemických příhod a je pro svou obtížnost mnohdy nepřijatelná.
Jedinou metodou, která v současnosti dokáže pravidelně navodit euglykemii a nezávislost na zevním inzulinu, je transplantace pankreatu, která se v posledních deseti letech stala zavedenou klinickou metodou pro léčbu přísně selektované skupiny pacientů. Alternativním přístupem náhrady endokrinní funkce pankreatu je transplantace izolovaných Langerhansových ostrůvků. Proti orgánové transplantaci je jen minimálně invazivní a připouští možnosti navození specifické imunologické tolerance a neomezené dostupnosti tkáně k transplantaci s použitím metod xenotransplantace a genetického inženýrství. Mohla by tak v budoucnu být dostupná pro velké množství pacientů a díky své bezpečnosti by mohla být použita jako metoda preventivní již v časném stadiu diabetu. I když dosažení takového cíle zůstává ještě vzdálené, úspěchy několika posledních let ukazují, že i ostrůvková transplantace se již stala realitou a začíná orgánové transplantaci konkurovat.

Technika transplantace
Dospělý pankreas obsahuje asi
1 milion 150-300 µm velkých Langerhansových ostrůvků, které představují zhruba 1 % jeho objemu. Zevně sekretorická část produkuje denně až 1,5 l enzymaticky aktivní pankreatické šťávy, jejíž drenáž představuje hlavní technický problém orgánové transplantace. Dříve užívaný postup obliterace pankreatických vývodů byl nyní téměř opuštěn pro častý výskyt komplikací, zejména pankreatitidy štěpu a píštělí při nedokonalém vyplnění vývodů. Segmentální transplantace byla rovněž nahrazena přenosem celé žlázy, nejčastěji s malou částí duodena, do kterého ústí pankreatické vývody. Dvanáctník se potom napojuje anastomózou buď na močový měchýř příjemce (močová drenáž), nebo na některou z kliček tenkého střeva (střevní drenáž). Střevní drenáž je sice fyziologičtější, protože nedochází k močovým ztrátám tekutin a bikarbonátu, ale případné technické komplikace vzhledem k operaci střeva mohou být závažnější. Močová drenáž dovoluje sledovat změny produkce pankreatických enzymů jako ukazatelů případného odhojování, nevýhodou však mohou být urologické problémy. Technická úspěšnost orgánové transplantace nyní přesahuje v zavedených centrech 90 % a nejčastějšími příčinami neúspěchu jsou cévní trombóza, únik pankreatické šťávy vyžadující odstranění štěpu a pankreatitida štěpu.
Samotná transplantace izolovaných ostrůvků je jednouchá: purifikované ostrůvky jsou infundovány do transhepatálně či laparotomicky zavedené kanyly. I když intrahepatální implantace ostrůvků není zřejmě optimální pro příliš vysoké koncentrace glukagonu, živin a imunosupresivních látek v prostředí portální krve, použití jiných míst (např. pod renální kapsulu) nebylo zatím úspěšné.
Naproti tomu příprava vitálních izolovaných ostrůvků v dostatečném množství pro transplantaci je velmi náročná. Používá se metoda intraduktální injekce roztoku kolagenázy, jejímž cílem je kontrolovaně uvolnit jednotlivé ostrůvky od exokrinní tkáně a přitom nepoškodit jejich strukturu ani funkci. Následuje jejich purifikace, založená na principu centrifugace v tzv. hmotnostním gradientu, kdy se jednotlivé komponenty tkáně pankreatu usazují v rozdílných vrstvách odpovídajících jejich specifické hmotnosti. Po opětovném promytí je možné uchovávat získanou tkáň v tkáňových kulturách či případně mrazit. V průběhu celého procesu dochází však ke značným ztrátám, takže získání optimálního počtu vitálních ostrůvků v množství zhruba 6000 ostrůvkových ekvivalentů (odpovídajících objemu ostrůvků o průměru 150 µm) na 1 kg hmotnosti příjemce z jednoho pankreatu se daří zatím jen v několika světových centrech. Na rozdíl od orgánové transplantace pankreatu, kdy po uvolnění cévních svorek je zpravidla již možné ukončit inzulinovou léčbu, je přihojování izolovaných ostrůvků značně problematické, neboť část jich zaniká bezprostředně po implantaci pro nespecifické poškození a další pak pro alloimunitou i autoimunitou zprostředkovaný zánět. Pro klinický úspěch je tedy zpravidla nutné získat podstatně větší množství ostrůvků, než by teoreticky pro zajištění dostatečné produkce inzulinu mělo stačit.

Imunosupresivní léčba
Intenzivní imunosupresivní léčba je zatím nutná jak při transplantaci pankreatu, tak při transplantaci izolovaných Langerhansových ostrůvků. Potlačit je nutno nejen přirozenou odpověď na allogenní stimulaci, ale také autoimunitní proces, který je charakteristický pro diabetes mellitus 1. typu a vedl předtím k destrukci příjemcových beta-buněk. Zpravidla se nyní používá kombinace čtyř léčiv, která zahrnuje indukční terapii polyklonálními či monoklonálními protilátkami proti T lymfocytům, kalcineurinový inhibitor, inhibitor syntézy purinů a kortikosteroidy. Intenzivní iniciální terapie je zpravidla potřebná proto, že kombinovaná transplantace představuje velkou antigenní zátěž (a navíc zpravidla zahrnuje přenos i segmentu střeva), a také proto, že vzhledem k nutnosti dodržet kratší dobu studené ischémie pankreatu a možnosti menšího výběru příjemců není většinou kladen důraz na vzájemné shody mezi dárcem a příjemcem v HLA systému.
Moderní přístup představuje bolusové, 1-4denní podávání antithymocytárního globulinu, které podstatně snižuje riziko vzniku sérové nemoci a jiných nežádoucích účinků, zejména virové infekce, a dovoluje používat nižší dávky potenciálně nefrotoxických kalcineurinových inhibitorů. K dispozici jsou nyní vysoce specifické monoklonální protilátky proti receptoru interleukinu 2. Prokazatelně snižují výskyt rejekčních epizod při transplantaci ledviny, zda však nahradí protilátky polyklonální, které působí současně na mnoha místech imunitního procesu, není zatím známo. Jejich výhodou jsou dobrá tolerance a nízký výskyt nežádoucích účinků. Monoklonální protilátky proti T3 lymfocytům (OKT3) lze užít obdobně jako protilátky polyklonální. Rezervují se však většinou pro případ antirejekční terapie.
Určitou nevýhodou kalcineurinových inhibitorů (cyklosporin A a tacrolimus) je jejich negativní působení na inzulinovou sekreci. Navzdory tomu díky své imunosupresivní potenci představují obě látky základ většiny současně používaných kombinací. Zkušenosti v USA a předběžné výsledky evropské studie, která probíhá v současné době, naznačují, že přežívání štěpu pankreatu je lepší při použití tacrolimu než cyklosporinu. Platí to zejména pro izolovanou transplantaci pankreatu, kde při použití tacrolimu v kombinaci s mykofenolátem mofetilem bylo zatím dosaženo nejlepších výsledků.
Další součástí kombinací jsou zpravidla látky interferující s metabolismem purinů - azathioprin nebo mykofenolát mofetil (MMF). Ani jedna z těchto látek neovlivňuje metabolismus glycidů. MMF je prokazatelně účinnější a je většinou nahrazován azathioprinem jen při špatné toleranci.
Dosud nedostatečně ověřenou látkou při transplantaci pankreatu či ostrůvků je makrolidový derivát sirolimus, jehož farmakodynamický účinek se vhodně kombinuje s kalcineurinovými inhibitory. Na rozdíl od nich nepůsobí tlumivě na sekreci inzulinu, a tudíž by se mohl uplatnit zejména tam, kde je celkový objem transplantované tkáně beta-buněk a priori malý.
Součástí dosud užívaných kombinací jsou zpravidla také kortikosteroidy. Více selektivní látky z ostatních skupin však nyní dovolují jejich dávky výrazně redukovat nebo je po několika měsících zcela vysadit. Dosud nejúspěšnější schéma při transplantaci Langerhansových ostrůvků kortikosteroidy již nezahrnuje a spočívá v kombinaci tacrolimu, sirolimu a daclizumabu (protilátka proti receptoru interleukinu 2).
Současný stav
transplantace pankreatu
Podle mezinárodního registru transplantací pankreatu se sídlem v Minneapolis bylo do konce roku 2000 evidováno přibližně 14 tisíc transplantací pankreatu u různých kategorií příjemců. Asi 3/4 výkonů byly provedeny v USA. V Evropě mezi nejaktivnější země patří Německo, Francie, Itálie, Česká republika, Španělsko a Velká Británie. Roční počet transplantací se nyní pohybuje okolo 1400 a stále se ještě zvyšuje, zejména v USA.

Kategorie příjemců
Asi 85 % všech transplantací pankreatu se dnes provádí současně s transplantací ledviny u nemocných s diabetem 1. typu, kteří trpí diabetickou nefropatií v konečném stadiu. Po úspěšné transplantaci je možné ukončit léčbu dialýzou (respektive není nutné ji zahajovat), přerušit podávání inzulinu, uvolnit dietu a ukončit monitorování glykemií. Nehrozí dále hypoglykemie a vzniká předpoklad, aby navozená normoglykemie zpomalila, zastavila či dokonce zvrátila vývoj mikroangiopatických komplikací diabetu. Ty jsou však bohužel v tomto stadiu onemocnění často již příliš pokročilé, takže příjemci zejména ocení zlepšenou kvalitu života. Některé studie sledující zatím malé soubory pacientů s dlouhodobou funkcí obou štěpů však již prokázaly, že přežívání diabetiků po kombinované transplantaci je lepší než po transplantaci samotné ledviny. Přínos současné transplantace pankreatu jasně převyšuje případné riziko operačního výkonu a podávání imunosupresivní léčby je jednoznačně zdůvodněno současnou potřebou transplantace ledviny. Funkce štěpu pankreatu v této kategorii příjemců je zatím nejlepší, což je pravděpodobně dáno tím, že funkce současně transplantované ledviny slouží jako indikátor i případné rejekce štěpu pankreatu, takže je možné včas zahájit antirejekční léčbu.
Izolovaná transplantace pankreatu u neuremických příjemců se zatím provádí jen ojediněle, podle mezinárodního registru asi u 70 osob ročně. Nejčastější indikací je tzv. syndrom porušeného vnímání hypoglykemie u nemocných s déle trvajícím diabetem, u kterých selhávají kontraregulační mechanismy při hypoglykemii a kteří proto mají extrémně labilní kompenzaci. Riziko dalšího průběhu onemocnění musí být větší než riziko operačního výkonu a imunosupresivní léčby. Podpůrnou indikací může být rychlá progrese retinopatie a polyneuropatie u osob, u nichž pokusy o dostatečnou konzervativní léčbu prokazatelně selhávají. Ačkoliv bezprostřední efekt na metabolickou kompenzaci, eliminaci hypoglykemií a na kvalitu života je jednoznačný, dlouhodobý příznivý efekt na další vývoj orgánových komplikací byl zatím dokumentován jen v případě iniciálních stadií diabetické nefropatie. Dlouhodobé výsledky u této kategorie příjemců byly dosud horší než při kombinované transplantaci ledviny a pankreatu. S dalším zlepšením chirurgických postupů, zavedením perkutánní bioptické diagnostiky rejekce a zejména s použitím moderních imunosupresivních léčiv se však výsledky v posledních letech podstatně zlepšují a je pravděpodobné, že zatím velmi omezené indikace izolované transplantace pankreatu se budou rozšiřovat.
Transplantace pankreatu u diabetiků 1. typu po úspěšné transplantaci ledviny představuje asi 10 % transplantací pankreatu. Indikace je zpravidla dána nedostatečnou metabolickou kompenzací i přáním pacienta a rozhodování je usnadněno tím, že nemocný již užívá imunosupresivní léky.

Výsledky transplantací pankreatu
V průběhu minulého desetiletí se výsledky postupně zlepšovaly od hodnot jednoročního přežívání štěpu pankreatu (tj. nezávislost na zevním inzulinu) pod 40 % až k nynějším hodnotám, které nejsou podstatně odlišné od výsledků transplantací jiných solidních orgánů. Jednoroční přežívání štěpu pankreatu při současné transplantaci ledviny přesahuje v úspěšných centrech 75 % a v posledních letech při použití nových imunosupresiv dosahuje v USA 85 %.
Při izolované transplantaci pankreatu u neuremických příjemců byly výsledky dosud podstatně horší než při kombinované transplantaci, i když se v průběhu let rovněž zlepšovaly. Při použití nejmodernějších postupů se však přežívání štěpů pankreatu v současné době mezi jednotlivými kategoriemi neliší. Vyplývá to z porovnání výkonů provedených v posledních letech v USA, kde uskutečněné počty operací dovolují statistické porovnání.

Současný stav transplantace Langerhansových
ostrůvků
Klinicky dokumentované transplantace Langerhansových ostrůvků jsou hlášeny do mezinárodního registru (ITR) se sídlem v Giessenu, který koncem roku 1999 evidoval 405 vý-konů ve 42 institucích. Přerušit inzulinovou léčbu alespoň na jeden týden bylo možné u 50 osob a déle než na jeden rok pouze u 33 osob. Nejdelší doba plné funkce ostrůvkového transplantátu u příjemce s diabetem 1. typu činí 7 let, a to u pacienta, který současně podstoupil transplantaci ledviny. Zatím ve všech alespoň krátkodobě úspěšných případech byly použity ostrůvky pocházející z dospělých lidských kadaverózních dárců.
Dosavadní výsledky zatím pouze potvrdily, že tento přístup je technicky možný, ale dlouhodobé výsledky jsou nedostatečné. Technickou úspěšnost dokumentují zejména případy autotransplantace ostrůvků u nemocných, kteří podstoupili pankreatektomii pro nezhoubný proces. I u této kategorie příjemců jsou výsledky horší, je-li použit allotransplantát. Že kromě alloimunity hraje podstatnou úlohu i autoimunitní proces charakteristický pro diabetes 1. typu, ukazují výsledky dokumentující zatím špatné výsledky transplantací pro tuto nemoc. Dosavadní výsledky transplantací Langerhansových ostrůvků podle mezinárodního registru zachycuje obr. 1.
Přes nedostatečné dlouhodobé výsledky byly v některých centrech zaznamenány pozoruhodné pokroky. Přísná selekce dárcovských pankreatů, krátká doba studené ischémie, maximalizace výtěžku izolačního procesu, přísná selekce příjemců a použití minimálně diabetogenních imunosupresivních látek vedly u malé skupiny pacientů v Giessenu k dosažení jednoročního přežívání
20 % funkce. Skutečný zvrat může však znamenat zpráva kanadských autorů, kteří při obdobném postupu u 7 příjemců aplikovali ostrůvky minimálně 2x po sobě od různých dárců s odstupem několika týdnů, takže celkově dostali v průměru
11 500 ostrůvkových ekvivalentů na kg hmotnosti. Všichni příjemci byli na konci sledování za 4-15 měsíců normoglykemičtí. K imunosupresi byla použita kombinace sirolimu, nízkých dávek tacrolimu a daclizumab v úvodu léčby. Tento zatím ojedinělý úspěch vyvolal zahájení multicentrické pilotní studie, které se míní účastnit sedm center v Severní Americe a tři v Evropě (Giessen, Milán, Ženeva). Jejím cílem bude ověřit u skupiny asi 40 osob s diabetem 1. typu bez renální insuficience, zda výsledky dosažené v Edmontonu budou reproducibilní. Pokroky v posledních letech nesporně vyvolávají optimismus. Je tedy možné, že i ostrůvková transplantace, stejně jako před 20 lety orgánová transplantace, překonala počáteční nejkritičtější období a analogická „učící křivka“ zahájí svůj vzestup (obr. 2).

Výsledky transplantací pankreatu v IKEM
V Institutu klinické a experimentální medicíny byl program transplantací pankreatu zahájen v roce 1983 a do současné doby bylo provedeno
169 výkonů. Od roku 1994 se používá technika transplantace celého pankreatu, který je uložen extraperitoneálně a má močovou drenáž. Výsledky jednoho sta po sobě jdoucích transplantací současně s ledvinou ukazuje obr. 3. Od roku 1994 je možné užívat také drenáž střevní. Základní indikací pro kombinovanou transplantaci ledviny a pankreatu je v IKEM diabetes mellitus 1. typu s diabetickou nefropatií v terminálním stadiu (S-kreatinin > 250 µmol/l). Zahájen byl rovněž program izolovaných transplantací pankreatu u neuremických příjemců. Hlavní indikací je zatím extrémně labilní diabetes, u něhož pokusy o dostatečnou konzervativní léčbu prokazatelně selhávají. Celková potřeba kombinovaných transplantací v ČR činí asi
25 výkonů ročně. Indikace pro izolovanou transplantaci pankreatu se pravděpodobně budou se zlepšujícími se dlouhodobými výsledky rozšiřovat. Protože potenciálních příjemců je relativně mnoho, je dlouhodobým cílem využít nabídky všech vhodných kadaverózních pankreatů.
Budoucnost transplantací ostrůvkové tkáně
V oblasti orgánové transplantace lze očekávat další zlepšení výsledků zejména v oblasti izolované transplantace pankreatu. Cílem připravovaných projektů ostrůvkové transplantace bude vyrovnat se úspěšností orgánové transplantaci a případně ji v budoucnu nahradit. Jak je schematicky shrnuto na obr. 4, bude třeba překonat slabá místa dosavadní techniky. Pro implantaci ostrůvků bude nutno najít příznivější místo s dostatečnou vaskularizací a portální drenáží, např. předem připravený omentální lalok, vyvinout metody sledování rejekce a šetrné imunologické postupy zabraňující odhojení i autoimunitě. Pokud zlepšující se výsledky dovolí prokázat přínos ostrůvkové transplantace zejména na další vývoj mikroangiopatických komplikací, bude to mementem pro hledání dalších zdrojů ostrůvkové tkáně pro podstatně širší okruh pacientů. Takovými zdroji by mohly být ostrůvky zvířecí či expandované, transgenní či genetickým inženýrstvím připravené linie beta-buněk. Další přístup se očekává od metod sledujících regeneraci imunoregulačních T buněk a použití tolerogenních postupů.

Klinika diabetologie
Centra diabetologie, IKEM, Praha

Literatura v redakci