Sisteme de pancreas artificial bi-hormonal
- un vis devine realitate
Sistemele cu buclă închisă, care includ doar o pompă automată de insulină, fac viața de zi cu zi mai ușoară pentru pacienți și promit o ameliorare pentru autogestionarea diabetului. Dar există și alte modalități de a îmbunătăți controlul glicemiei. Sistemele bi-hormonale cu ciclu închis realizează controlul zahărului din sânge printr-o perfuzie subcutanată (sub piele) de insulină și glucagon ca răspuns la nivelurile de zahăr din sânge care sunt măsurate de un senzor pentru măsurarea continuă a glucozei în țesutul adipos subcutanat (contor continuu al glucozei). Acest sistem bi-hormonal imită tiparul fiziologic (endogen) al insulinei și al secreției de glucagon al pancreasului sănătos (pancreasul artificial) mult mai strâns decât sistemele care conțin doar o pompă de insulină.
Dacă valorile zahărului din sânge prezintă o tendință de scădere, glucagonul se administrează în doze minime pentru a contracara efectele insulinei și pentru a preveni amenințarea cu hipoglicemie [1]. Glucagonul determină ficatul să transforme rapid glicogenul (o formă de stocare a glucozei) în glucoză, care este apoi eliberată în sânge. Până în prezent, tehnologia complexă a algoritmilor de control care controlează automat pompele hormonale, hardware-ul corespunzător și dezvoltarea formulărilor stabile de glucagon care pot fi utilizate mai mult timp în sistemele cu buclă închisă au prezentat provocări majore de dezvoltare.
Progres în dezvoltare
Progrese tehnice în sistemele cu buclă închisă
Viitoarele dispozitive de monitorizare continuă a glucozei (CGM) vor fi mai mici și pot fi utilizate pe o perioadă mai lungă de timp [12]. Dispozitivele necesită din ce în ce mai puține calibrări și oferă o precizie îmbunătățită a citirii, în special în domeniul valorilor ridicate și scăzute ale zahărului din sânge și au o întârziere redusă în monitorizarea continuă a glucozei. Mai mult, se dezvoltă algoritmi de auto-învățare și adaptare [13, 14]. Acestea sunt sisteme personalizate care se adaptează la fluctuațiile glicemiei datorate comportamentului și constituției pacientului. Studiile pe termen lung cu sisteme bi-hormonale cu buclă închisă (de exemplu, iLet system/Boston, Statele Unite), care sunt concepute ca un potențial ultim pas către aprobarea de reglementare a sistemului, sunt pe cale. Datele privind glicemia și datele privind perfuzia pentru insulină și glucagon vor fi accesibile în viitor utilizatorilor prin dispozitive mobile (telefoane mobile sau ceasuri) și pentru profesioniștii din domeniul sănătății prin intermediul unei platforme web.
Ce ne rezervă viitorul hormonilor duali insulină și glucagon?
Analogii de insulină cu acțiune rapidă disponibili în prezent, cu debutul lor relativ lent de acțiune după administrarea subcutanată și stabilitatea redusă a formulărilor de glucagon de pe piață reprezintă o anumită provocare din perspectiva controlului [15]. Utilizarea unor analogi de insulină cu acțiune mai rapidă, care arată un debut mai rapid al acțiunii și o durată mai mică de acțiune, ar putea îmbunătăți aplicarea în sistemele cu buclă închisă.
Glucagonul uman este o proteină foarte instabilă care devine ineficientă într-o zi [16]. Deoarece glucagonul a fost inițial dezvoltat pentru o singură utilizare pentru tratarea hipoglicemiei severe, soluția injectabilă trebuie să fie proaspăt preparată înainte de fiecare doză și utilizată imediat [17, 18]. Datele de stabilitate de peste 24 de ore au fost publicate recent recent. Cu toate acestea, acest lucru înseamnă că glucagonul disponibil în prezent trebuie reînnoit la fiecare 24 de ore în pompa bihormonală [19].
Perspective
În timp ce primele studii pe termen scurt au arătat rezultate foarte promițătoare, sunt necesare studii pe termen lung pentru a arăta posibilele beneficii ale eficacității și siguranței după utilizarea prelungită a glucagonului (analog) [27]. Siguranța și tolerabilitatea pe termen lung au fost demonstrate după administrarea cronică de Zealands dasiGlucagon la animale. Rezultatele studiilor pozitive la animale susțin fezabilitatea unei aplicații în sisteme bi-hormonale cu ciclu închis la om [28]. Mai ales în situații cu scăderea rapidă a nivelului de zahăr din sânge, cum ar fi B. târziu după masă sau după exerciții intense, utilizarea unui sistem bi-hormonal cu buclă închisă ar putea oferi avantaje mari. Sunt necesare studii pe termen lung pentru a arăta posibilele beneficii pentru pacienții care suferă de o tulburare de percepție a hipoglicemiei [29]. Aprobarea următoarei generații a unui sistem cu ciclu închis bi-hormonal în combinație cu o formulare stabilă de glucagon în viitorul apropiat ar putea face visul terapiei bi-hormonale (pancreasul artificial) într-un cadru complet cu ciclu închis o realitate.