Title (eng)
Treating diabetes using novel biocompatible biomaterials for islet cell transplantation creating an immune privileged site
Parallel title (deu)
Behandlung von Diabetes durch die Verwendung von biokompatiblen Biomaterialen für Inselzell Transplantationen um eine neuartige immun privilegierte Nische zu schaffen
Author
Marlene Mötz
Advisor
Thomas Decker
Assessor
Thomas Decker
Abstract (deu)
Diabetes mellitus ist eine metabolische Krankheit, die 422 Millionen Menschen weltweit betrifft. Dies bedeutet eine große finanzielle Belastung für weltweite Finanz- und Gesundheitssysteme. Typ 2 Diabetes PatientInnen leiden an einer Insulin Resistenz, welche oft auf ungesunde Ernährung, fehlende Bewegung und andere Umwelteinflüsse zurückzuführen ist. Typ 1 Diabetes PatientInnen sind von Insulin Injektionen abhängig, um fehlende Insulinproduktion zu kompensieren, welche durch die Zerstörung von pankreatischen Beta Zellen durch Autoantikörper verursacht wird. ELASTISLET ist ein innovativer Versuch pankreatische Beta Zellen zu transplantieren, um eine permanente und autonome Insulin Therapie, für Typ I Diabetiker, zu schaffen. Diese Inselzellen sind durch eine semi-artifizielle Hülle immunisoliert, welche aus Elastin-ähnlichen Rekombinanten (ELRs) besteht, die inert und permeabel für den Austausch von Nährstoffen, Sauerstoff, Glukose und Insulin ist. Dennoch soll diese Hülle Immunzellen und Antikörper von dieser immun privilegierten Nische ausschließen. Weiterst soll die Bildung einer fibrotischen Kapsel um das Implantat verhindert werden. Unser Ziel ist es zu testen, ob dieses Umhüllungsmaterial Immunreaktionen, Allergien oder Fremdkörperreaktionen, nach der in vivo Implantation in BALB/c Mäusen, hervorruft. Die differentiale Zellzählung, Zytokin Messung und Histologie zeigen, dass die ELRs keine Entzündungen oder Zytokin Produktion verursachen. Dennoch war der IgG1 Titer des Blutserums erhöht. Eine zweite Implantation des Materials hat keine verstärkte Antikörperproduktion verursacht. Diese Ergebnisse unterstützen unsere These, dass die ELRs für die Transplantation von Inselzellen geeignet sind. Es bleibt noch herauszufinden, ob dieses Material eine permanente und autonome Insulin Therapie durch ummantelte Inselzellen ermöglichen kann.
Abstract (eng)
Diabetes mellitus is a metabolic disease affecting 422 million people worldwide, which puts a massive financial burden on health systems and patients. Type 2 diabetes is characterized by progressing insulin resistance, due to unhealthy nutrition, lacking exercise and other environmental factors. Type 1 diabetes patients are dependent on insulin shots to compensate their lack of insulin, caused by the destruction of insulin producing beta cells by autoantibodies. ELASTISLET is an innovative attempt of transplanting functional pancreatic islets for establishing a long lasting and autonomous insulin therapy in type I diabetes patients. These islet cells are immunoisolated by a semi-artificial capsule composed of Elastin-like recombinamers (ELRs), which should be inert and semipermeable to exchange nutrients, oxygen, glucose and insulin. Nevertheless, immune cells and antibodies have to be isolated from the immune privileged site. Furthermore, the formation of a fibrotic capsule, around the implant, should be avoided. Our aim is to test whether this coating material is triggering an immune, allergic or foreign body response upon intraperitoneal and subcutaneous implantation in BALB/c mice in vivo. Differential cell count, cytokine measurement and skin histology suggest that the ELRs do not trigger inflammation or cytokine production. However, the serum IgG1 titer was elevated compared to the negative control. Moreover, a second implantation of the material did not cause an elicitation of IgG1 antibodies. These results support that the ELRs might be sufficient for islet cell transplantation. However, it remains to be determined, whether a long-term and self-contained insulin therapy can be established by transplanting these polymers as a coat for islet cells.
Keywords (eng)
Diabetesbiocompatiblebiomaterialsislet celltransplantationimmune privileged site
Keywords (deu)
DiabetesBiomaterialenInselzellenTransplantationimmun privilegiert
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
91 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
91
Study plan
Masterstudium Molekulare Mikrobiologie, Mikrobielle Ökologie und Immunbiologie
[UA]
[066]
[830]
Association (deu)
Title (eng)
Treating diabetes using novel biocompatible biomaterials for islet cell transplantation creating an immune privileged site
Parallel title (deu)
Behandlung von Diabetes durch die Verwendung von biokompatiblen Biomaterialen für Inselzell Transplantationen um eine neuartige immun privilegierte Nische zu schaffen
Author
Marlene Mötz
Abstract (deu)
Diabetes mellitus ist eine metabolische Krankheit, die 422 Millionen Menschen weltweit betrifft. Dies bedeutet eine große finanzielle Belastung für weltweite Finanz- und Gesundheitssysteme. Typ 2 Diabetes PatientInnen leiden an einer Insulin Resistenz, welche oft auf ungesunde Ernährung, fehlende Bewegung und andere Umwelteinflüsse zurückzuführen ist. Typ 1 Diabetes PatientInnen sind von Insulin Injektionen abhängig, um fehlende Insulinproduktion zu kompensieren, welche durch die Zerstörung von pankreatischen Beta Zellen durch Autoantikörper verursacht wird. ELASTISLET ist ein innovativer Versuch pankreatische Beta Zellen zu transplantieren, um eine permanente und autonome Insulin Therapie, für Typ I Diabetiker, zu schaffen. Diese Inselzellen sind durch eine semi-artifizielle Hülle immunisoliert, welche aus Elastin-ähnlichen Rekombinanten (ELRs) besteht, die inert und permeabel für den Austausch von Nährstoffen, Sauerstoff, Glukose und Insulin ist. Dennoch soll diese Hülle Immunzellen und Antikörper von dieser immun privilegierten Nische ausschließen. Weiterst soll die Bildung einer fibrotischen Kapsel um das Implantat verhindert werden. Unser Ziel ist es zu testen, ob dieses Umhüllungsmaterial Immunreaktionen, Allergien oder Fremdkörperreaktionen, nach der in vivo Implantation in BALB/c Mäusen, hervorruft. Die differentiale Zellzählung, Zytokin Messung und Histologie zeigen, dass die ELRs keine Entzündungen oder Zytokin Produktion verursachen. Dennoch war der IgG1 Titer des Blutserums erhöht. Eine zweite Implantation des Materials hat keine verstärkte Antikörperproduktion verursacht. Diese Ergebnisse unterstützen unsere These, dass die ELRs für die Transplantation von Inselzellen geeignet sind. Es bleibt noch herauszufinden, ob dieses Material eine permanente und autonome Insulin Therapie durch ummantelte Inselzellen ermöglichen kann.
Abstract (eng)
Diabetes mellitus is a metabolic disease affecting 422 million people worldwide, which puts a massive financial burden on health systems and patients. Type 2 diabetes is characterized by progressing insulin resistance, due to unhealthy nutrition, lacking exercise and other environmental factors. Type 1 diabetes patients are dependent on insulin shots to compensate their lack of insulin, caused by the destruction of insulin producing beta cells by autoantibodies. ELASTISLET is an innovative attempt of transplanting functional pancreatic islets for establishing a long lasting and autonomous insulin therapy in type I diabetes patients. These islet cells are immunoisolated by a semi-artificial capsule composed of Elastin-like recombinamers (ELRs), which should be inert and semipermeable to exchange nutrients, oxygen, glucose and insulin. Nevertheless, immune cells and antibodies have to be isolated from the immune privileged site. Furthermore, the formation of a fibrotic capsule, around the implant, should be avoided. Our aim is to test whether this coating material is triggering an immune, allergic or foreign body response upon intraperitoneal and subcutaneous implantation in BALB/c mice in vivo. Differential cell count, cytokine measurement and skin histology suggest that the ELRs do not trigger inflammation or cytokine production. However, the serum IgG1 titer was elevated compared to the negative control. Moreover, a second implantation of the material did not cause an elicitation of IgG1 antibodies. These results support that the ELRs might be sufficient for islet cell transplantation. However, it remains to be determined, whether a long-term and self-contained insulin therapy can be established by transplanting these polymers as a coat for islet cells.
Keywords (eng)
Diabetesbiocompatiblebiomaterialsislet celltransplantationimmune privileged site
Keywords (deu)
DiabetesBiomaterialenInselzellenTransplantationimmun privilegiert
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
91
Association (deu)
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