L'alimentation de type 2 diabétiques îlots pour la recherche est insuffisant. Ici, nous partageons notre protocole pour isoler les îlots de patients subissant une pancréatectomie partielle. Cette approche représente un lieu unique pour obtenir des îlots de diabétiques de type 2 et cliniquement correspondance des sujets non diabétiques, en nombre suffisant pour les études fondamentales et cliniques.
Les enquêtes sur la pathogenèse de diabète de type 2 et les îlots de Langerhans dysfonctionnement 1 ont été entravés par la disponibilité limitée des îlots de diabète de type 2 à partir de 2 donneurs d'organes. Ici, nous partageons notre protocole pour isoler les îlots de tissu pancréatique humaine obtenue à partir diabétiques de type 2 et les patients non diabétiques ayant subi une pancréatectomie partielle due à des maladies pancréatiques différentes (tumeurs pancréatiques bénignes ou malignes, la pancréatite chronique, et cholédoque ou de tumeurs duodénales) . Tous les patients concernés ont donné leur consentement à cette étude, qui avait également été approuvé par le comité d'éthique local. Les spécimens chirurgicaux ont été immédiatement remis à la pathologiste qui a choisi douce et saine du tissu pancréatique pour l'isolement des îlots apparaissant, en conservant les tissus endommagés à des fins diagnostiques. Nous avons constaté que d'isoler plus de 1.000 îlots, nous avons dû commencer avec au moins 2 g de tissu pancréatique. Également essentiel de notre protocole était d'visiblement distendre les tissus lors de l'injection des médias contenant des enzymes et ensuite on mâche pour faciliter la digestion en augmentant la surface.
Pour étendre l'applicabilité de notre protocole d'inclure le cas occasionnels dans lequel une grande quantité (> 15g) de tissu pancréatique humaine n'est disponible, nous avons utilisé une chambre de Ricordi (50 ml) pour digérer les tissus. Pendant la digestion, nous avons manuellement secoué la chambre Ricordi 3 à une intensité qui varie selon éprouvette en fonction de son niveau de fibrose des tissus. Un gradient discontinu de Ficoll a ensuite été utilisée pour séparer les îlots du tissu acineux. Nous avons noté que le culot de tissus devraient être assez petit pour être homogène en suspension dans un milieu de Ficoll avec une densité de 1,125 g / ml. Après isolement, nous avons cultivé des îlots dans des conditions sans stress (pas de secouer ou de rotation) avec 5% de CO 2 à 37 ° C pendant au moins 48 h afin de faciliter leur récupération fonctionnelle. L'application généralisée de notre protocole et de son amélioration future pourrait permettre la récolte en temps opportun de grandes quantités d'îlots humains à partir diabétique et clinique correspond sujets non diabétiques, grandement progresser la recherche du diabète de type 2.
En utilisant notre protocole, îlots humains peut être isolé du tissu pancréatique recueilli à partir d'un pancréatectomie partielle. Le succès de ce protocole repose sur le soin apporté à quelques points essentiels. Pour préserver la viabilité des cellules bêta, il est essentiel que l'échantillon soit transporté rapidement sur la glace au laboratoire. En outre, la durée de la digestion des tissus doivent être optimisés de façon empirique en fonction de la teneur de la fibrose des tissus et l'activité enzymatique de la presse. Cela est également vrai pour le degré de force mécanique appliquée manuellement à la chambre de Ricordi. Ainsi pour obtenir un rendement îlot bonne, le protocole est mieux effectuée par un scientifique dédié ou d'un assistant technique. La rupture initiale est la norme à moins que l'équipe est déjà connu dans l'isolement d'îlots.
Il ya des différences fondamentales entre notre protocole d'isolement des îlots et la méthode standard isolement d'îlots humains: 1) Bien que nous utilisons des tissus pancréatiques soumis à plusieurs heures d'ischémie pendant l'intervention chirurgicale, il est immédiatement transformé sur place. Ceci est en contraste avec pancréas explanté de mort cérébrale donateurs pour le pancréas / transplantation d'îlots, qui restent ischémique pendant plusieurs heures lors de l'attribution et la livraison au centre d'isolement des îlots. 2) Nous injectons collagénase directement dans le tissu pancréatique, tandis que le protocole standard est pour lui insuffler dans le canal pancréatique. 3) Nous nous séparons les îlots en utilisant un gradient de Ficoll discontinu au lieu de recueillir les îlots à partir d'un gradient de Ficoll continu en utilisant un processeur cellulaire COBE.
Dans les cas où le prélèvement chirurgical est trop fibreux ou rares pour isoler un nombre suffisant d'îlots, les tissus peuvent encore être récupérées par microdissection par capture laser (LCM) 10. Cela permet à des données d'expression génique à être récupéré à partir de pratiquement tous les spécimens, même si l'isolement des îlots échoue ou si le rendement est très faible. Malheureusement, LCM ne produisent pas de cellules vivantes pour des études fonctionnelles et leur montant est généralement insuffisante pour l'analyse protéomique. Ainsi, en utilisant LCM en parallèle avec notre protocole digestion par la collagénase pour récupérer les îlots peut être le moyen le plus efficace pour traiter les prélèvements chirurgicaux.
Lors de la collecte des tissus pour l'isolement des îlots de pancréatectomies partielle, il est important d'examiner attentivement l'histoire clinique du patient et l'état métabolique. Un patient partiellement pancréatectomisés pourrait être affectée par le type 3c diabète, le diabète secondaire à-dire le désordre du pancréas conduisant à une chirurgie 6. Parmi les 43 patients participant ayant subi cette chirurgie dans notre département en 2010, 32 étaient des non-diabétiques, 5 ont été affectés par le diabète de type 2 et 6 avaient de type 3c diabète. Ces données concordent avec les études précédentes pointant vers métabolisme du glucose et du diabète dans une fraction non négligeable de patients souffrant de cancer du pancréas ou pancréatite chronique 6. Nous avons considéré le diabète comme étant d'origine primaire si elle a été diagnostiqué au moins un an avant l'apparition des symptômes conduisant à 7 chirurgie pancréatique. Les niveaux d'anticorps dirigés contre des autoantigènes îlot devraient également être mesurés pour évaluer une origine auto-immune potentielle du diabète 8. Parce qu'un patient subissant une pancréatectomie pourrait souffrir d'un diabète non diagnostiqué ou d'être intolérants au glucose, tous les patients non diabétiques doivent être soumis à un test oral de tolérance au glucose avant la pancréatectomie 9.
The authors have nothing to disclose.
Nous tenons à remercier nos nombreux collègues qui ont fourni une aide, des conseils et des intrants essentiels à différents stades du projet. La production de cet article vidéo a été soutenue par des fonds provenant du ministère allemand de l'Education et la Recherche (BMBF) pour le Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD, http://www.dzd-ev.de ), IMIDIA ( http://www . imidia.org ) et l'Hôpital universitaire Carl Gustav Carus à l'Université de Technologie de Dresde. La recherche menant à ces résultats a reçu un financement du Programme de la Communauté européenne septième programme-cadre (FP7/2007-2013) pour l'Initiative Médicaments Innovants sous convention de subvention n ° 115005.
Name | Company | Catalogue number |
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Equipment | ||
1 ml serological pipette (CELLSTAR) | greiner bio-one | 604181 |
10 ml serological pipette (CELLSTAR) | greiner bio-one | 607180 |
25 ml serological pipette (CELLSTAR) | greiner bio-one | 760180 |
10 ml Syringe | BD (Becton, Dickinson and Company) | 300912 |
50 ml Syringe | BD (Becton, Dickinson and Company) | 300865 |
5 ml Syringe | BD (Becton, Dickinson and Company) | 309050 |
18 G 1,1/2 Needle Microlance 3 | BD (Becton, Dickinson and Company) | 304622 |
27 Gx1/2 Needle | Braun | 4658300 |
27 Gx3/4 Needle Microlance 3 | BD (Becton, Dickinson and Company) | 302200 |
3 cm cell culture dish 2×2 mm grid | Nunc | 174926 |
20 cm Tissue culture dish | BD (Becton, Dickinson and Company) | 353003 |
6 cm Easy grip petri dish | BD (Becton, Dickinson and Company) | 351016 |
150 ml storage bottle | Corning Incorporated | 431175 |
250 ml Erlenmeyer flasks | Schott Duran | 21 217 36 |
500 ml Erlenmeyer flasks | Schott Duran | 21 217 44 |
250 ml Screw Cap Conical Bottom Centrifuge Tube | Corning Incorporated | 430776 |
50 ml Falcon conical tube | BD (Becton, Dickinson and Company) | 352070 |
260 ml Easyflask Non-treated | Nunc | 156800 |
Millex GV Filter Unit Duropore (0,22 μm) | Millipore | SLGV033RB |
Bottle Top Vacuum Filter (PES 70 mm Diameter Membran, 0,22 μm pore size, 45 mm neck size, 500 mL volume) | Corning Incorporated | 431118 |
Densitometer (Densito 30PX) LWE37463 | Mettler Toledo | 51324450 |
Fast PES Filter Unit 0,2 μm | Nalgene | 569-0020 |
Heating Coil | BioRep Technologies Inc | HC-02 |
Multifuge 4 KS-R | Heraeus | 75015680 |
Pump Typ PD5206 | Heidolph | 523-52060-00-2 |
Ricordi chamber (metal mesh with 600 μm pore diameter) | BioRep Technologies Inc. | Model 50-U-01, Serial 0503-001 |
Preparation Stand | BioRep Technologies Inc. | 50-PS-01 |
O-Rings | BioRep Technologies Inc. | OR-50-U-01 |
Silicon Nitride Marbles (15 mm set of 9) | BioRep Technologies Inc. | SN-01 |
Silicon Tubing | Tygon | R 3603 8,0X4,0 mm |
Surgical forceps | Braun | BD168R |
Surgical scissors (Aesculap) | Braun | BC273R |
Water bath OLS 200 | Grant | OLS 200 |
Reagents | ||
Collagenase -> Liberase RI (100 mg) | Roche | 11815032001 |
D(+)-Glucose | Merck | 1.08337.1000 |
Dimethylsulfoxide (DMSO) | Merck | 1.16743.1000 |
Diphenylthiocarbazone (DTZ) | Sigma Aldrich | D5130 |
DNase I (100 mg) | Roche | 10104159001 |
Dulbeccos 1xPBS | PAA Laboratories | H15-002 |
Electrolytsolution E154 | Serumwerk | 00509 |
Fetal Bovine Serum (FBS) | PAA Laboratories | A15-101 |
Ficoll 400 | Sigma Aldrich | F9378 |
Foetal Bovine Serum (FBS) | Gibco | 10270-106 |
2-(4-(2-Hydroxyethyl)- 1-piperazinyl)-ethansulfons‰ure (HEPES) | Roth | 9105.3 |
NaOH, 5 M | clinical pharmacy, hospital | – |
Penicillin/Streptomycin (100x) | PAA Laboratories | P11-010 |
Pipettaid (EXPRESS) | BD (Becton, Dickinson and Company) | 357591 |
Potassiumchlorid | Fluka | 60132 |
Potassiumdihydrogenphospate anhydrous | JT Baker | 0241 |
Potassiummonohydrogenphosphate | JT Baker | 3246-01 |
RPMI Medium 1640 [-]D-Glucose [+]L-Glutamine | Gibco | 11879-020 |
RPMI Medium 1640 [+]L-Glutamine | PAA Laboratories | E15-840 |
Sodiumhydrogencarbonat | Merck | 1.06329.0500 |
Media and Solutions
Dithizone Solution
Enzyme Solution
Wash media (1000ml/5.5mM Glucose)
Islet culture media (500ml/5,5mM Glucose)
Euro Collins Solution
Ficoll Stock Solution
Ficoll Gradients