Un implante médico experimental que elimina el exceso de azúcar en la sangre ha mostrado resultados prometedores en el tratamiento de la diabetes y la obesidad en pruebas con ratones de laboratorio.
Combinado con un monitor continuo de glucosa, que registra los niveles de azúcar en la sangre en tiempo real, el diminuto dispositivo está diseñado para ajustar los niveles de glucosa según las necesidades del paciente. Lo hace mediante una reacción química impulsada por electricidad. En los experimentos con ratones, evitó picos repentinos de insulina y promovió la pérdida de grasa.
El implante, descrito el 22 de octubre en la revista Science, podría ofrecer una forma completamente nueva de tratar la diabetes y la obesidad, dijo a Live Science por correo electrónico el coautor del estudio, Martin Fussenegger, profesor de biotecnología y bioingeniería en ETH Zurich. Su equipo está trabajando ahora para probar el dispositivo en más animales de laboratorio y, eventualmente, en humanos.
Alrededor de 790 millones de personas tienen diabetes tipo 2 a nivel mundial, y más de 1.000 millones padecen obesidad. Las personas con obesidad suelen presentar resistencia a la insulina, que es cuando las células no responden bien a la insulina y no pueden absorber la glucosa que necesitan de la sangre. Al principio, el cuerpo produce más insulina para compensar, pero con el tiempo no puede mantener el ritmo; esto establece las condiciones para la prediabetes y la diabetes tipo 2. Aproximadamente el 90% de las personas con diabetes tipo 2 también tienen obesidad o se encuentran con sobrepeso.
Al mismo tiempo, reacciones químicas en el hígado convierten el exceso de glucosa en la sangre en reservas de grasa, lo que contribuye a un mayor aumento de peso.
Los tratamientos actuales para estas condiciones se enfocan en cambios de estilo de vida, como la dieta y el ejercicio, o en medicamentos a largo plazo como metformina, que baja la glucosa en sangre, y GLP-1, que reduce el apetito para promover la pérdida de peso. Pero Fussenegger y sus colegas se preguntaron si podrían dirigir la glucosa directamente.
Ellos diseñaron un reactor de aproximadamente una pulgada de largo que convierte la glucosa en un subproducto inofensivo llamado gluconato, mediante una reacción química controlada activada por pequeñas cantidades de electricidad. Esta transformación ocurre en un electrodo recubierto con nanopartículas de oro y platino incrustadas en un fieltro de grafito.
Lo crucial es que la reacción solo ocurre cuando el dispositivo recibe suficiente electricidad, de modo que la eliminación de glucosa puede encenderse y apagarse controlando cuánta energía se suministra al implante.
El dispositivo es inalámbrico y se alimenta y controla desde un teléfono inteligente común. El teléfono emite energía de radiofrecuencia de bajo nivel, que la electrónica del implante luego convierte en una corriente continua estable para activar la reacción. En combinación con un monitor de glucosa, el dispositivo detecta niveles altos de azúcar en la sangre y luego envía retroalimentación al teléfono, que ajusta la cantidad de energía transferida al implante.
“En principio, esto permite que el dispositivo elimine más glucosa cuando los niveles de glucosa en la sangre están elevados y reduzca su actividad cuando la glucosa regresa hacia el rango deseado,” dijo Fussenegger. “El objetivo es crear un sistema autónomo que se adapte de forma continua a las necesidades metabólicas del paciente.”
El equipo probó este dispositivo médico autorregulado en ratones con diabetes y obesidad. En seis semanas, los ratones equipados con el implante mantuvieron niveles de glucosa en sangre mucho más estables que los ratones no tratados. También perdieron en promedio el 10% de su peso corporal.
Debido a que la glucosa de los ratones se mantuvo constantemente dentro de niveles normales, la química metabólica del cuerpo se orientó hacia la quema de grasa, mientras que la regulación on/off de la reacción de eliminación de glucosa evitó que los niveles de azúcar cayeran por debajo de límites seguros.
Es, según Fussenegger, una prueba de concepto emocionante. Sin embargo, “un desafío importante es demostrar que el dispositivo puede convertir cantidades suficientes de glucosa en un humano manteniendo la seguridad a largo plazo y la eficiencia catalítica,” afirmó. En otras palabras, todavía deben demostrar que la reacción química funciona a la escala mayor necesaria para tratar a un paciente humano.
En una prueba separada, el equipo introdujo el dispositivo en un matraz grande lleno de una solución azucarada para ver si podía manejar volúmenes mayores de glucosa. La cantidad, aproximadamente 1,3 galones (5 litros), era similar al volumen total de sangre de una persona. El dispositivo siguió controlando eficazmente los niveles de azúcar en este sistema más grande.
La prueba, sin embargo, no sustituye la investigación en animales más grandes ni en pacientes humanos, señaló Fussenegger. Esos estudios son la próxima prioridad del equipo.
Es importante aclarar que, “nuestro dispositivo no está destinado a reemplazar una alimentación saludable, la actividad física o la medicina preventiva” para el tratamiento de la diabetes y la obesidad, dijo Fussenegger.
“La obesidad y la diabetes tipo 2 son condiciones complejas que implican mucho más que elevados niveles de glucosa”, añadió. “Lo vemos como una adición potencialmente poderosa al arsenal terapéutico, una que podría combinarse con tratamientos establecidos e intervenciones de estilo de vida.”
Este artículo es solo para fines informativos y no pretende ofrecer asesoramiento médico.
