Come un nuovo dispositivo potrebbe aiutare nella produzione di insulina per il diabete di tipo 1

Nuovo dispositivo per produzione di insulina nel diabete di tipo 1

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• Gli ingegneri del MIT sostengono di aver progettato un dispositivo per aiutare a controllare il diabete di tipo 1 con cellule delle isole impiantabili.
• Il dispositivo, tuttavia, è stato testato solo su topi finora, ma i ricercatori hanno affermato che ha mantenuto stabili i loro livelli di glucosio.
• I potenziali problemi derivanti dall’uso del dispositivo includono chetoacidosi diabetica e formazione di fibrosi o cicatrizzazione attorno al dispositivo.

Ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) sostengono di aver creato un dispositivo per le persone con diabete di tipo 1 che potrebbe aiutare a produrre insulina quando necessario.

I loro risultati verranno pubblicati oggi in The Proceeding of the National Academy of Science.

Gli ingegneri del MIT hanno riferito che il loro dispositivo impiantabile può contenere centinaia di migliaia di cellule delle isole pancreatiche che producono insulina. I dispositivi precedenti realizzati per lo stesso scopo hanno fallito e smesso di produrre insulina perché hanno esaurito l’ossigeno necessario per crearla.

Per combattere questo problema, gli scienziati hanno creato una fabbrica di ossigeno sul dispositivo, consentendogli di generare ossigeno dividendo il vapore acqueo nel corpo.

I ricercatori hanno dichiarato che il dispositivo potrebbe potenzialmente sostituire le iniezioni di insulina nelle persone con diabete di tipo 1.

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“Attualmente, il trapianto di cellule delle isole è limitato ai pazienti con una storia di complicazioni metaboliche gravi e fallimenti consistenti delle terapie a base di insulina”, ha spiegato la dott.ssa Caroline Messer, endocrinologa presso il Northwell Lenox Hill Hospital di New York, che non è stata coinvolta nello studio.

“Le percentuali di successo a lungo termine sono basse e i pazienti richiedono una terapia immunosoppressiva a vita. Concettualmente, le cellule delle isole impiantabili che non richiedono soppressione del sistema immunitario e creano la propria fonte di ossigeno non sono nient’altro che brillanti”, ha detto a Medical News Today.

L’importanza di un dispositivo per il trattamento del diabete di tipo 1

Il dispositivo ha mantenuto stabili i livelli di glucosio per almeno un mese quando è stato impiantato nei topi. Finora è stato testato solo su topi.

I ricercatori sperano di creare in futuro una versione più grande del dispositivo e testarlo sulle persone con diabete di tipo 1. Si prevede che questo dispositivo abbia dimensioni simili a quelle di una gomma da masticare.

“Siamo ansiosi di vedere questa tecnologia tradursi, ma ci vuole tempo”, ha detto Dan Anderson, dottore in chimica e autore principale dello studio presso il MIT. “Speriamo di vedere questa tecnologia sugli esseri umani entro al massimo quattro anni”.

Anche se i ricercatori sono rimasti concentrati sul trattamento del diabete, indicano che questo tipo di dispositivo potrebbe essere adattato per trattare altre malattie che richiedono la somministrazione ripetuta di proteine terapeutiche.

“Questa tecnologia consente un miglioramento dell’approccio attuale all’impianto di unità contenenti cellule che producono insulina in risposta ai livelli di glucosio nel sangue senza richiedere interventi chirurgici invasivi”, ha detto il dott. Eliud Sifonte, endocrinologo presso NYU Langone Medical Associates – West Palm Beach e Delray Beach in Florida, che non è stato coinvolto nello studio.

“Storicamente, questo approccio è stato difficile da mantenere a causa dell’incapacità di fornire un buon apporto di ossigeno a quelle cellule impiantate”, ha detto Sifonte a Medical News Today. “Senza ossigeno, queste cellule muoiono e falliscono. In questo studio, il gruppo del MIT presenta prove della sostenibilità di un dispositivo che impedisce ambienti a basso contenuto di ossigeno, che sarebbero una minaccia per la sopravvivenza delle cellule trapiantate. Hanno dimostrato come i topi resi diabetici potessero migliorare i livelli di glucosio nel sangue con le cellule trapiantate senza richiedere interventi per prevenire una risposta autoimmune. Si tratta di uno sviluppo entusiasmante che speriamo possa aprire le porte a nuove opzioni di trattamento disponibili nel prossimo futuro”.

Questo dispositivo potrebbe cambiare il gioco per le persone con diabete di tipo 1, secondo Messer.

“Non c’è nessuna sostituzione per le capacità di rilevamento del glucosio delle cellule delle isole; nessuna pompa per insulina a circuito chiuso può imitare il controllo della glicemia fornito dalle cellule delle isole”.

Potenziali problemi con il nuovo dispositivo per il diabete di tipo 1

Gli esperti affermano che ci sono alcune preoccupazioni riguardo a questo nuovo potenziale dispositivo.

“Mi preoccupa che possa esserci un aumento del rischio di chetoacidosi diabetica se una qualsiasi parte del dispositivo non funziona correttamente (compreso il cerotto sulla pelle)”, ha detto Messer. “Attualmente, i pazienti monitorano attentamente i livelli di glucosio nel sangue e si accorgono rapidamente se la loro pompa non funziona correttamente. Con le cellule delle isole, il monitoraggio del glucosio non sarebbe più necessario, ma la mancanza di monitoraggio potrebbe ostacolare la capacità di rilevare rapidamente l’insorgenza della chetoacidosi diabetica”.

Un’altra preoccupazione riguarda la fibrosi.

“La fibrosi (cicatrice) si forma comunemente intorno ai dispositivi medici impiantati”, ha detto Anderson a Medical News Today. “Quando le cellule sono presenti in un dispositivo, ciò può portare a una deplezione di ossigeno. Poiché questo dispositivo crea ossigeno, abbiamo scoperto che le cellule all’interno del dispositivo sono in grado di rimanere vive anche in presenza di fibrosi.

“Tuttavia, abbiamo anche lavorato molto per ridurre la fibrosi nei materiali medici. Attualmente stiamo studiando approcci per ridurre la fibrosi in un dispositivo di prossima generazione”, ha aggiunto.

Gestione del diabete di tipo 1

Il diabete di tipo 1 era una volta chiamato diabete giovanile. Ma può svilupparsi a qualsiasi età, secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

Questa condizione può limitare la capacità del pancreas di produrre abbastanza insulina. Quando ciò accade, i livelli di glucosio possono aumentare nel flusso sanguigno, il che danneggia il corpo e può causare molti sintomi.

Secondo i CDC, i sintomi includono:

• Miccio frequente, spesso di notte
• Sete eccessiva
• Perdita di peso senza provare
• Molto affamato
• Visione sfocata
• Nausea, vomito o dolore addominale

“Il diabete di tipo 1 è molto diverso dal diabete di tipo 2 del quale sentiamo costantemente parlare nei media”, ha detto Caroline Thomason, RD, LDN, una dietista registrata con sede in Virginia, a Medical News Today. “Il diabete di tipo 1 non è correlato allo stile di vita, ma è piuttosto una malattia autoimmune in cui il corpo attacca la capacità del pancreas di produrre insulina. Pertanto, le persone con questo tipo di diabete devono assumere insulina esogenamente per tutta la vita”.

“La somministrazione di insulina si basa su molti fattori, tra cui il peso, le abitudini alimentari, i livelli di attività, lo stress e i farmaci”, ha aggiunto Thomason. “Quindi, anche se lo stile di vita non è uno dei contribuenti allo sviluppo del diabete di tipo 1, svolge sicuramente un ruolo importante nella sua gestione. Una dieta ricca di proteine e fibre e moderata in carboidrati (con una corretta somministrazione di insulina, ovviamente) può contribuire a mantenere sani i livelli di zucchero nel sangue. Le proteine e le fibre rallentano la digestione e l’assorbimento e, di conseguenza, riducono i picchi di zucchero nel sangue dopo i pasti. La raccomandazione tipica di carboidrati per pasto varia da 30 a 75 grammi a seconda delle esigenze, dei livelli di attività e dell’età, tra gli altri fattori”.

Anne Danahy, MS, RDN, una dietista registrata e nutrizionista integrativa con sede in Arizona, ha fornito a Medical News Today questi suggerimenti per aiutare a gestire il diabete di tipo 1:

• Innanzitutto, la terapia insulinica viene abbinata all’assunzione di carboidrati e ai livelli di zucchero nel sangue. Contare i grammi di carboidrati a ogni pasto e spuntino rende più facile e accurata la somministrazione di insulina, il che significa che i livelli di glucosio sono più propensi a rimanere all’interno di un intervallo sano.
• I carboidrati raffinati come dolci, prodotti da forno e pane bianco possono aumentare i livelli di zucchero nel sangue più rapidamente rispetto ai carboidrati complessi. Pertanto, mangiare meno carboidrati raffinati e concentrarsi su carboidrati complessi è essenziale per qualsiasi persona con diabete (o per prevenire il diabete). I carboidrati complessi provengono da cereali integrali, legumi (lenticchie, ceci, fagioli), verdure, verdure amidacee, ecc.
• Una dieta sana aiuta anche a ridurre il rischio di complicanze del diabete di tipo 1, tra cui malattie cardiovascolari, danni agli occhi, malattie renali e danni ai nervi. Mangiare più frutta e verdura fornisce antiossidanti che proteggono i vasi sanguigni dai danni e potassio per mantenere una pressione sanguigna sana. Proteine magre come pollame e pesce, insieme a grassi sani come noci, semi e olio d’oliva, aiutano a mantenere sotto controllo i livelli di colesterolo.
• La maggior parte degli alimenti ultra-processati, confezionati e veloci contiene quantità significative di sodio, zucchero e grassi malsani, rendendo più difficile gestire il livello di zucchero nel sangue e aumentando il rischio di complicanze del diabete di tipo 1.

Sia che si abbia il diabete di tipo 1 che il diabete di tipo 2, il messaggio principale è che si dovrebbe seguire una dieta sana composta principalmente da alimenti integrali e vegetali, ha affermato Danahy.