Atualmente, o diabetes tipo 1 afeta 46,3 milhões de pessoas em todo o mundo e a cada ano o número de afetados aumenta 3%. O tratamento desta doença requer cálculos precisos da insulina a ser administrada e irritantes injeções diárias para evitar doenças periféricas causadas por aumentos ou quedas extremas de açúcar no sangue. Muitos pacientes precisam de várias doses por dia para controlar seus níveis e se proteger dessas condições relacionadas.
Os métodos padrão de administração de insulina envolvem múltiplas injeções diárias com agulhas pequenas, uma técnica que pode ser desconfortável e dolorosa, reduzindo assim a qualidade de vida. Normalmente, o pâncreas produz naturalmente insulina, que é transportada para o fígado para ajudar a processar a glicose. No entanto, as pessoas com diabetes tipo 1 não produzem insulina suficiente, por isso é necessário dar uma dose suplementar a todos os pacientes.
Por tudo isso aparecem órgãos artificiais, uma tecnologia com potencial para transformar muito o tratamento do diabetes e eliminar as injeções. Especificamente, existe um pâncreas biônico recém-desenvolvido que promete se tornar um dispositivo revolucionário. Seu segredo? Empregar um algoritmo exclusivo para controlar bombas de insulina implantadasque se adapta a cada paciente e elimina o descuido ou o esquecimento.
Mas antes de explicar a originalidade deste novo sistema, deve-se notar que o pâncreas artificial está em desenvolvimento há anos e está avançando rapidamente. Seu funcionamento é baseado em sensores de insulina que são implantados sob a pele, bem como bombas que fornecem pequenas doses de insulina ao longo do dia automaticamente no corpo através de um cateter e algoritmos de controle cada vez mais sofisticados.
O método atual de administração automatizada de insulina exige que os pacientes insiram manualmente o número de carboidratos que consomem, anunciando suas refeições ao sistema antes de comer. Também é lento para detectar e entregar insulina. Esses atrasos, juntamente com a probabilidade de erros nos cálculos manuais das refeições, tornam o sistema propenso a imprecisões e aumentam a prevalência de hiperinsulinemia, um estado de insulina elevada em pacientes que causa doenças nos grandes vasos sanguíneos.
No entanto, no novo estudo publicado na APL Bioengineering da AIP Publishing, pesquisadores da Universidade de Pádua, da Universidade de Pavia e da Universidade de Yale afirmam ter projetado um algoritmo inovador para controlar bombas de insulina implantado.
Uma de suas principais características é que leva em consideração as características únicas de cada paciente e que a administração é intraperitoneal (dentro da cavidade abdominal), o que é muito relevante.
“O infusão intraperitoneal de insulina não só é muito mais fisiológico porque reproduz ou mimetiza a fisiologia natural, como é mais rápido e simplifica o problema de controle porque não há atrasos”, explica Claudio Cobelli. “Isso significa que você pode ter um controlador muito simples e robusto para lidar situações cotidianas”, acrescenta.
Em essência, unindo trabalhos anteriores e experimentos atuais, os pesquisadores demonstraram com sucesso as semelhanças entre a administração intraperitoneal de insulina e a fisiologia da secreção natural de insulina. Além disso, os pesquisadores desenvolveram um modelo que pode levar em conta as diferenças individuais de cada paciente e validaram um algoritmo de controle de bomba que dispensa o anúncio das refeições. Tudo isso foi testado usando uma simulação de computador para diabetes aprovada pela FDA dos EUA.
“É uma grande vantagem. Ajuda a afinar os aparelhos e permite customizações”, diz Cobelli. “Cada pessoa tem necessidades diferentes, então é preciso customizar os algoritmos”, finaliza. O seu trabalho faz parte de um projeto europeu colaborativo plurianual chamado “FORGET DIABETES”, que visa avançar rapidamente o tecnologias automatizadas de administração de insulina até os ensaios clínicos.
