La insulina simplemente ayuda a las células musculares a absorber la glucosa del torrente sanguíneo, pero si el cuerpo no utiliza esa energía, el exceso se convierte en grasa. Esto ayuda a explicar por qué muchos pacientes siguen aumentando de peso a pesar del tratamiento.
Un equipo liderado por Martin Fussenegger desarrolló un posible nuevo tratamiento para la diabetes: un sistema implantable que utiliza un catalizador eléctrico para reducir la glucosa en sangre. Fussenegger es profesor del Departamento de Ciencias e Ingeniería de Biosistemas de la ETH Zúrich en Basilea. Los hallazgos del equipo fueron publicados en la revista Science.
Nuevo enfoque utiliza componentes electrónicos en lugar de biomoléculas #
El nuevo sistema soluciona este problema con un catalizador compuesto íntegramente de materiales inorgánicos, que no requiere células, enzimas ni otros componentes biológicos. Consiste en un fieltro de grafito con nanocúmulos de oro, los cuales, a su vez, están decorados con partículas de platino aún más pequeñas. Según Fussenegger, los materiales mostraron una excelente biocompatibilidad en el estudio experimental. El equipo desarrolló la superficie nanoestructurada del catalizador.
Conversión de glucosa en gluconato #
El catalizador convierte el exceso de glucosa en sangre en gluconato. Esto significa que parte de la glucosa deja de metabolizarse y se almacena en los tejidos, lo que también ayuda a limitar la acumulación de grasa corporal. El gluconato se excreta posteriormente en la orina.
Control #
Probado con éxito en ratones #
En un experimento de laboratorio, el equipo de Fussenegger probó el sistema en un depósito con 5 litros de una solución nutritiva que contenía glucosa, aproximadamente el volumen de sangre en el cuerpo humano. Esto demostró que el catalizador era capaz de convertir la glucosa en este volumen de solución. Los investigadores también probaron el sistema en ratones diabéticos y descubrieron que el nivel de azúcar en sangre de los animales podía regularse con precisión. Los ratones perdieron peso, el implante fue bien tolerado y funcionó de forma fiable durante un período de seis semanas. «El sistema funciona a un voltaje muy bajo, y nuestros experimentos no mostraron evidencia de daño tisular por efectos eléctricos o térmicos», afirmó Fussenegger.
El equipo aún no ha probado el dispositivo en humanos.
Cambio de paradigma: de los fármacos convencionales a un dispositivo electrónico #
“Durante décadas, hemos tratado la diabetes indicándole al cuerpo cómo regular la glucosa. Ahora estamos demostrando que podemos controlar la glucosa directamente, utilizando dispositivos electrónicos en lugar de fármacos”, afirmó Fussenegger. “Y el catalizador solo se activa cuando los niveles de glucosa son demasiado altos”.
Otra ventaja es que los componentes necesarios para construir un dispositivo de este tipo, incluidos los dispositivos de control externo y de transmisión de energía inalámbrica, ya han sido desarrollados y están disponibles comercialmente.
Cita #
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El estudio Wireless electrocatalytic closed-loop system for drug-free management of diabesity (Sistema electrocatalítico inalámbrico de circuito cerrado para el control de la diabetes sin fármacos). El estudio fue publicado en la revista Science. Autores: Debasis Maity, Preetam Guha Ray, Peter Buchmann, Ghislaine Charpin-El Hamri y Martin Fussenegger.
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El artículo Tackling diabetes with an electronic implant: how a tiny catalyst lowers blood sugar (Combatir la diabetes con un implante electrónico: cómo un pequeño catalizador reduce el nivel de azúcar en sangre), fue publicado en la sección de noticias de la ETHZ, con la firma de Peter Rüegg, Corporate Communications
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