211service.com
Umělá slinivka sleduje dva hormony
Řízení diabetu 1. typu je úkolem organizace a kontroly. Čím lépe dokáže diabetik udržet hladinu cukru v krvi na uzdě, tím menší je pravděpodobnost dlouhodobých zdravotních komplikací. Ale i se zařízeními, jako jsou automatické inzulínové pumpy, které uvolňují nepřetržitou dávku inzulínu, musí diabetici stále pamatovat na přidání další dávky inzulínu k jídlu a mnozí tráví každý den značné množství času s hladinami cukru v krvi buď vyššími nebo vyššími. nižší než normálně.
Vědci pracují na vývoji umělého systému slinivky břišní, který by monitoroval hladiny krevního cukru a automaticky je normalizoval, bez jakéhokoli lidského zásahu. Předběžná klinická studie podrobná tento měsíc v Věda, translační medicína představuje významný pokrok ve vytváření plně automatizovaného systému. Systém byl schopen kontrolovat hladinu cukru v krvi u malé skupiny diabetických pacientů, i když pacienti jedli jídla s vysokým obsahem sacharidů, což je jedna z hlavních výzev pro systémy umělé slinivky břišní.
Většina vyvíjených systémů umělé slinivky břišní spáruje monitor krevního cukru s inzulínovou pumpou. Zařízení v této studii přidává další složku, která monitoruje hormon glukagon, který působí proti inzulínu. Glukagon pomáhá zabránit přílišnému poklesu hladiny cukru v krvi, pokud je podáváno příliš mnoho inzulínu. Ačkoli diabetici stále produkují glukagon, ne vždy funguje správně.
Máme pocit, že glukagon je důležitým dodatečným měřítkem bezpečnosti, říká Steven Russell , endokrinolog z Massachusetts General Hospital, který spoluvedl výzkum. Russell vysvětluje, že hypoglykémie může být pro diabetiky velkým problémem – paradoxně čím lépe diabetici kontrolují hladinu cukru v krvi, tím více jsou ohroženi. Hypoglykémie, ke které dochází, když hladina cukru v krvi klesne příliš nízko, může vést k pocení, třesu, závratím a zmatenosti a v některých případech může být život ohrožující.
Nová studie byla primárně navržena tak, aby otestovala algoritmus, který tým vyvinul k předpovědi množství inzulínu a glukagonu potřebného k udržení normální hladiny krevního cukru. Edward Damiano , bioinženýr z Bostonské univerzity a spoluvedoucí studie, říká, že protože se inzulín vstřebává a odstraňuje z těla pomalu, algoritmus nemůže jednoduše reagovat na aktuální hladinu krevního cukru, ale musí také předvídat, kam směřuje. Při každé dávce zaznamenává rostoucí inzulín, který je podáván, a také úbytek předchozích dávek, říká.
Systém byl testován na 11 dospělých s diabetem 1. typu po dobu 27 hodin, během kterých subjekty snědly tři jídla s vysokým obsahem sacharidů. Místo toho, aby se spoléhali na glukózový monitor pod kůží, vědci odečítali přímo z krve každých pět minut. Software poté vypočítal potřebné množství inzulínu a glukagonu. Dávky podávaly sestry.
V první studii systém udržoval hladinu krevního cukru v normě u šesti subjektů, ale dalších pět mělo hypoglykémii, kterou bylo třeba zachránit pitím ovocné šťávy. Výzkumníci zjistili, že těmto pěti pacientům trvalo mnohem déle, než se očekávalo, než absorbovali a vyčistili inzulín, který dostali. Upravili tedy parametry systému tak, aby odpovídaly pomalejší rychlosti absorpce inzulínu, a znovu testovali stejné subjekty. Systém pak dokázal udržet hladinu krevního cukru všech účastníků pod kontrolou, i když hladiny byly mírně vyšší u těch, kteří v první studii rychle vstřebali inzulín.
Bruce Buckinghama , dětský endokrinolog ze Stanfordské univerzity, který se na práci nepodílel, říká, že prokázání, že systém funguje i poté, co subjekty snědly velká jídla, je klíčovým úspěchem. Zacházení s jídlem je skutečnou překážkou ve vývoji jakékoli umělé slinivky, říká. Nedávná studie skupiny z Cambridgeské univerzity ve Velké Británii testovala podobný systém, ale pouze přes noc, když pacienti nejedli. Buckingham říká, že další výzvou pro zařízení bude zvládnutí období cvičení, které také způsobuje kolísání krevního cukru.
Tým, který stojí za novým zařízením, plánuje další zkoušku s použitím kontinuálního monitoru glukózy schváleného FDA a automatizovaného systému pro dodávání těchto dvou hormonů. Tato studie porovná duální hormonální systém se systémem obsahujícím pouze inzulín a bude zahrnovat dva dny a bude zahrnovat období cvičení.
Aaron Kowalski , ředitel projektu Artificial Pancreas Project v Juvenile Diabetes Research Foundation, který studii částečně financoval, říká, že systém inzulín-glukagon představuje budoucnost technologií umělé slinivky. Naším konečným cílem je pokusit se co nejvíce přiblížit lidské fyziologii bez diabetu, říká. Uvedení takového systému na trh však bude náročné. Kowalski říká, že neexistují žádné pumpy schválené FDA, které by dodávaly dvě různé látky, a glukagon se v současnosti používá pouze v nouzových případech, kdy diabetici stanou nebezpečně hypoglykemičtí – přichází ve formě prášku, který se musí rekonstituovat.
V bezprostřednějším horizontu Kowalski věří, že pouze inzulínová umělá zařízení na slinivku břišní budou dostupná mnohem dříve. Inzulínová pumpa, která se dokáže automaticky vypnout, když hladina cukru v krvi klesne příliš nízko, již byla v Evropě schválena. A projekt Artificial Pancreas Project spolupracuje Společnost Animas , která vyrábí glukózové monitory, na systému, který monitoruje hladinu cukru v krvi, ale pouze automaticky dodává inzulín, když hladina cukru v krvi klesne nad nebo pod určitý rozsah. Kowalski věří, že takové zařízení, i když ne zcela automatizuje podávání inzulinu, může diabetikům nabídnout zásadní klid.