Značení izolovaných Langerhansových ostrůvků nanočásticemi železa za účelem in vivo zobrazení pomocí magnetické rezonance

Abstract

Type I diabetes mellitus is primarily an autoimmune disease resulting from selective destruction of insulin producing pancreatic beta cells. Transplantation of purified pancreatic islets is an alternative method for standard insulin therapy of these patients. Though the islet transplantation represents a promising approach for a selected group of patients, there is still a number of problems to be solved and one of them, perhaps the most important, is the lack of a reliable method of transplanted islets monitoring. Our group developed a direct method that allowed for the long-term visualization of the intrahepatically transplanted islets with the use of magnetic resonance imaging (MRI), based on their previous labeling with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIO). The main focus of this thesis was to elaborate a protocol that would be might used for efficient and safe islet labeling in clinical practice. Therefore we investigated the effect of iron labeling on islet function in vitro as well as in vivo and the time behavior of the labeling process and iron accumulation in different islet cell types in order to optimize the labeling process. For islet study the clinically approved contrast agent ferucarbotran (Resovist®) with particle size 62 nm and carboxydextran coating was used. Islets...

Diabetes mellitus I. typu je autoimunitní onemocnění, které je charakterizováno selektivní destrukcí beta buněk Langerhansových ostrůvků (LO) pankreatu. Transplantace Langerhansových ostrůvků představuje alternativní postup v léčbě pacientů s labilním diabetem I. typu. V současné době existuje ještě pár nevyřešených problémů týkajících se transplantace ostrůvků, a jedním z nich je absence spolehlivé metody monitorování ostrůvků transplantovaných do jater. Naše skupina vyvinula metodu značení Langerhansových ostrůvků in vitro pomocí superparamagnetických nanočástic železa, které se v průběhu kultivace dostávají do buněk ostrůvků a umožní tak jejich zobrazení pomocí magnetické rezonance (MR). Předkládaná dizertační práce byla zaměřena na značení Langerhansových ostrůvků nanočásticemi železa za účelem monitorování pomocí MR. Zaobírá se kvalitou značených ostrůvků in vitro a in vivo a lokalizací SPIO částic v ostrůvcích pro optimalizaci značení, aby tak byly doplněny výsledky techniky zobrazování intrahepatálně transplantovaných LO. Princip metodiky je založený na kultivaci LO v médiu s kontrastní látkou ferucarbotranem (Resovist®). Ferucarbotran (schválený pro aplikaci v humánní medicíně) je tvořený krystaly oxidů železa obalenými carboxydextranem o velikosti 62 nm. Ostrůvky byly značené...