Исследователи нацелены на болезнь мочи кленового сиропа, поскольку она непропорционально поражает амишей и меннонитов, проживающих в центральных районах Пенсильвании, окружающих Медицинский колледж и его больницу Penn State Milton S. Медицинский центр Херши.
Команда трансплантировала до двух граммов жира либо в брюшную полость, либо в спину мышей, генетически модифицированных для получения MSUD. Когда жир был трансплантирован в спину мышей MSUD, уровни аминокислот значительно снизились по сравнению с не трансплантированными мышами MSUD.
Жир был либо разрезан на мелкие кусочки, либо измельчен на мелкие кусочки, без заметной разницы в результатах.
Процедура не работает в брюшной полости, а вместо этого приводит к воспалению, и пересаженный жир не образует кровеносные сосуды или не прикрепляется должным образом.
Результаты были недавно опубликованы в журнале Molecular Genetics and Metabolism.
По словам Кристофера Линча, профессора клеточной и молекулярной физиологии, ведущего исследователя, процедура может быть эффективной при других наследственных метаболических заболеваниях, включая фенилкетонурию и органическую ацидурию.
«Хотя по отдельности эти заболевания относительно редки, наследственные метаболические заболевания достаточно распространены, поэтому они являются частью скрининга новорожденных в Пенсильвании и большинстве других штатов», — сказал Линч.
Организм использует аминокислоты для производства белков и расщепляет аминокислоты для создания энергии. Пациенты с болезнью мочи кленового сиропа не могут полностью метаболизировать три аминокислоты с разветвленной цепью.
У пациентов с MSUD процесс расщепления аминокислот начинается, но не может быть завершен.
Это приводит к накоплению аминокислот и их исходных побочных продуктов метаболизма до токсичных уровней, что приводит без лечения к потере аппетита, плачу, судорогам, коме и смерти. Эти продукты накапливаются у этих пациентов до такого уровня, что они образуют кристаллы в моче и придают моче запах жженого сахара, отсюда и название болезни.
Поскольку аминокислоты необходимы и не могут быть полностью удалены из рациона, стандартное лечение MSUD требует специальной диеты, ограничивающей потребление мяса и молочных продуктов. Даже при соблюдении строгой диеты пациенты с МСУД могут впасть в кому или судороги в ответ на стрессовые ситуации или при наличии инфекции.
Недавний прогресс в лечении этого заболевания — трансплантация печени, которая обеспечивает достаточный метаболический потенциал для многих пациентов, чтобы вернуться к нормальной диете.
Хотя эта экспериментальная терапия работает хорошо, наблюдается нехватка донорской печени, и ее стоимость оценивается в 500000 долларов США в течение первого года лечения.
Теперь исследователи попытаются улучшить использование жира для достижения наилучших результатов.
«Мы берем уроки у пластических хирургов, чтобы узнать, сколько и как лучше всего пересадить жир», — сказал Линч. «Мы обнаружили, что введение большего количества жира не означает лучших результатов. Когда мы увеличили количество вводимого жира с одного до двух граммов, это не привело к дальнейшему снижению уровня аминокислот. Таким образом, введение меньшего количества жира может помочь кровеносным сосудам развиваться через жир, помогая циркулировать большему количеству аминокислот через трансплантированную ткань."
Исследователи также изучают возможность использования взрослых стволовых клеток, смешанных с трансплантированным жиром, чтобы помочь восполнить запасы. При других видах трансплантации стволовые клетки также уменьшают отторжение.
«Теперь нам нужно изучить существующий арсенал препаратов для трансплантации, чтобы увидеть, какие из них наиболее совместимы с трансплантацией жира, а также с регенеративным ростом стволовых клеток взрослого жира и преобразованием жировых клеток», — сказал Линч.
Команда Линча считает, что получить доноров жира может быть проще, чем других органов, и что операции по пересадке жира будут намного дешевле, чем другие виды трансплантации.
В качестве альтернативы, это может быть промежуточная терапия перед трансплантацией печени.