Diabetes mellitus hänvisar till en rad metabola störningar som kännetecknas av höga nivåer av glukos i blodomloppet, på grund av antingen försämrad produktion av insulin i bukspottkörteln eller motstånd mot insulinets effekter i kroppen. Stamceller är normala kroppsceller som kan utvecklas till en mängd andra celltyper för att fylla på kroppens förråd av specialiserade celler när behovet uppstår. Forskare samlar in vuxna stamceller från benmärg och navelsträngsblod eller embryonala stamceller från mänskliga embryon. När de används för att behandla diabetes kan stamceller hjälpa till att återställa insulinproduktionen i bukspottkörteln, öka kroppens känslighet för insulin och kontrollera många av följdkomplikationerna av okontrollerade höga blodsockernivåer, såsom hjärtsjukdomar, njursvikt och perifer neuropati. Stamcellsbehandling för diabetes fungerar genom att reparera skadade vävnader i bukspottkörteln, njurarna och blodkärlen, och genom att hämma inflammatoriska kemikalier som bidrar till insulinresistens.
Stamceller stimulerar regenerering och proliferation av pankreatiska betaceller. När de stöter på områden med bukspottkörtelskador kan de utvecklas och mogna till nya bukspottkörtelceller. Dessutom frigör de tillväxtfaktorer som stimulerar stamceller från bukspottkörteln att börja föröka sig för att fylla ut och reparera skadade områden. Regenerering av bukspottkörteln leder till återställande av kroppens normala insulinproduktion. I en klinisk studie i Argentina gjorde användningen av denna behandling för insulinkrävande diabetespatienter det möjligt för cirka 85 % av dessa patienter att avbryta sina insulininjektioner.
Insulin binder normalt till insulinreceptormolekyler på ytan av celler för att få dessa celler att ta upp glukos från blodet. Fett, eller fettvävnad, producerar pro-inflammatoriska föreningar, kallade cytokiner, som binder till insulinreceptorer, vilket gör de drabbade cellerna oförmögna att svara på insulin. Eftersom denna insulinresistens får blodsockernivåerna att stiga ökar betacellerna i bukspottkörteln sin produktion av insulin tills de börjar slitas ut i förtid och dör. Stamceller har en betydande kapacitet att förhindra tillverkningen av cytokinerna genom att producera inhibitorföreningar, såsom interleukin-10. Genom att blockera produktionen av pro-inflammatoriska kemikalier tillåter stamceller insulinreceptorerna att behålla sin förmåga att binda till insulin.
Dessutom kan stamceller ersätta skadade endotelceller som kantar insidan av blodkärlens väggar. De svarar på kemiska signaler som släpps ut av skadade kroppsorgan genom att migrera till skadade områden och omvandlas till lämplig cell för att ersätta de som har dött. Vidare, i fall av kronisk smärta från skada på perifera nerver, inducerar och påskyndar stamcellsbehandling läkningen av nerverna och kan minska mängden smärta som patienter upplever. En typisk stamcellsbehandling för diabetes innebär administrering av flera miljoner stamceller varannan dag under loppet av en vecka.