Dr. Adrian Copcea

Blog şi articole medicale

PANCREASUL BIONIC: UNDE SUNTEM CU EL? UN (NU FOARTE) SCURT ISTORIC AL PANCREASULUI ARTIFICIAL

Scrie un comentariu

Termenul de « pancreas artificial » e vechi. Doar ce i se poate aloca acestui termen ţine de medicina contemporană. De fapt de ce se pune problema unui pancreas artificial ? Pentru că există o boală, diabetul tip 1, în care pancreasul endocrin practic e absent. E ca şi cum n-ar fi. Spun “pancreasul endocrin”, adică cel producător de insulină, pentru a-l delimita de pancreasul « exocrin », adică cel ce produce sucul pancreatic, mai concret enzime digestive ce contribuie la degradarea carbohidraţilor, grăsimilor, proteinelor (amilaze, lipaze, proteaze). De fapt în diabetul tip 1, după cum spuneam într-o postare recentă, pancreasul e la locul lui şi arată bine, doar insulţele în care sunt împrăştiate celulele beta care produc insulină nu-şi fac treaba.

Dar ce face pancreasul de fapt? Şi cum s-ar putea înlocui ? E un secol şi ceva de când savantul român Nicolae Paulescu descoperise şi intuise rolul pancreasului cu o mare acurateţe (chiar dinainte de a se izola insulina, al cărui sediu de producţie s-a descoperit cu greu, de-a lungul a decenii de cercetări). Odată cu alimentaţia de fapt corpul trebuie să se pună în mişcare să o prelucreze : pe de o parte pe linia tubului digestiv trebuie să producă sucurile digestive care dezmembrează alimentele în componente simple, asimilabile (pentru a-şi lua în interior substanţele utile, nutrienţii) iar pe de altă parte cineva trebuie să mai ajute şi la preluarea nutrienţilor de către organism, din sânge în organe şi celule. De fapt pe ambele linii pancreasul are un rol foarte important. Pe linie numită « endocrină », pancreasul exact asta face : ajută organele să-şi ia glucoză din sânge. El de fapt, după ce simte glucoza, intervine prin producţia de insulină şi facilitează intrarea glucozei în celule spre a fi utilizată. Nu doar atât, ea contribuie şi la asimilarea restului nutrienţilor : de exemplu insulina are rol şi în asimilarea grăsimilor, este un hormon care « reţine grăsime », are rol şi în metabolismul proteinelor (rol anabolizant, de stocare). Dar rolul cel mai cunoscut este cel de facilitare a asimilării glucozei (o metaforă des folosită e aceea că insulina deschide uşa prin care glucoza intră în celule). In cetoacidoza diabetică, starea caracterizată prin lipsa extremă a insulinei, se produc nu doar creştere severă a glicemiei dar şi alte fenomene pe linia grăsimilor (cetoza / cetoacidoza) şi proteinelor (pierderea masei musculare). Revenind : aceste roluri endocrine sunt defectul pancreasului în diabetul tip 1, asta în timp ce rolurile exocrine sunt bine efectuate (invers, în pancreatite sunt pe prim plan modificările pancreasului exocrin, digestiv, de aceea le măsurăm prin nivelele amilazei şi lipazei, analize de laborator diagnostice pentru pancreatită).

Cum s-ar putea înlocui pancreasul din diabetul tip 1 ? (în afară de a-l înlocui cu totul, prin transplant de pancreas, o procedură devenită rarissimă şi care necesită în loc de insulină tratament imunosupresor pe termen lung, un tratament chiar mai dur şi cu mult mai multe precauţii decât insulina). S-ar putea înlocui imitând ce face el bine la persoana fără diabet. Ce face bine pancreasul ? Simte glucoza şi reacţionează producând o cantitate de insulină proporţională cu glucoza. Cum se face substituirea acestei funcţii în diabetul tip 1 ? Măsurând glucoza din sânge (glicemia) şi dând la mese o cantitate de insulină proporţională cu conţinutul mesei (cu carbohidraţii, mai precis). De aceea tratamentele diabetului tip 1 conţin întodeauna mai multe injecţii de insulină, respectiv la mese, când sunt consumaţi carbohidraţii, cei ce dau glucoză. Mai conţin şi o producţie de bază, lină, care are loc de-a lungul celor 24 de ore. In tratamentul clasic, numit cu injecţii multiple sau bazal-bolus, persoana cu diabet tip 1 îşi adminsitrează o insulină lentă, care reproduce producţia lentă, continuă, « bazală », şi insuline de masă (prandiale, bolusuri) care reproduc producţia de insulină la mese. Astfel se imită pancreasul natural. Se înlocuieşte cu insulină din exterior, in ritmul care seamănă cu ritmul în care se produce insulina într-un corp fără diabet.

Pompa de insulină a apărut, în timp, spre a înlocui injecţiile multiple de un « dozator » electronic. Pompa injecteaza minut cu minut o doză mică de insulină lentă, bazală, şi mai injectează, la comandă programabilă, bolusurile. In fapt pompa de insulină conţine o singură insulină rapidă, care e împinsă lent de un piston (ca un ac minutar de la ceas, nesesizabil) iar la comanda « dă un bolus ! » împinge mai repede o cantitate precisă. Pompa, la acest stadiu (adică primele generaţii de pompe) sunt un înlocuitor al injecţiilor dar cu 100% participare umană: dacă nu-i spui „dă 0.5 unităţi pe oră” şi „dă un bolus de 2 unităţi”, spre a mişca pistonul care împinge insulina (în cateterul fix, care e fixat de corp, e o cale de intrare permanentă pentru insulina din rezervor), pompa nu ar şti ce să facă. Pompa e de fapt identică, ca principiu, cu un seringomat de spital. Pompa de prime generaţii.

Dar…de la primele pompe s-a mai progresat pe o linie. Au apărut senzorii de glicemie. Ei stau şi ei, ca şi pompa, fixaţi de corp. De obicei îi puteţi vedea pe partea din spate a braţelor sau pe abdomenul persoanelor care nu-l ascund. Chiar tot mai des veţi vedea la piscine persoane purtând un obiect prins cu leucoplast pe braţ: e un senzor de glicemie. Senzorul de fapt măsoară glucoza din lichidele interstiţiale, un parametru diferit de glicemie (glucoza din sânge) dar asemănător ca semnificaţie.

Şi, mai departe, s-a mai întâmplat ceva. Cum ar fi dacă pompa ar citi ce măsoară senzorul? Nu mai e „cum ar fi” pentru că deja se întâmplă. Acest sistem se cheamă „Hybrid Closed Loop”, HCL. El e de fapt progresia de la „open loop”, în care debitele de insulină sunt fixate manual. În HCL debitele de insulină sunt automate, insulina bazală e variabilă în funcţie de ce informaţii ia pompa de la senzor. Chiar şi în acest sistem, e necesar ca pacientul să spună pompei câţi carbohidraţi a mâncat şi câtă insulină (bolus) să dea pentru masă.

Dar pancreasul bionic? Recent s-a făcut un nou progres în sistemul HCL. Un nou sistem pompă-senzor care ştie să înveţe evoluţiile glicemiilor pe baza experienţelor anterioare, totuşi tot e necesară participarea umană, chiar dacă nu chiar cu atâta precizie. De fapt aceasta este ultima provocare pentru apariţia pancreasului „cu totul” artificial. Maşinăria nu ştie ce ai băgat în gură dacă nu-i zici. Dar şi aici se lucrează în a lua-o, cumva, tot din glicemie, de a automatiza insulina rapidă. Deci, pe scurt: în prezent se poate automatiza insulina lentă dar încă nu s-a automatizat insulina rapidă, cea de masă. Cum se poate face asta? Deocamdată printr-o inteligenţă artificială mai bună decât în anii precedenţi, intuind un anumit tip de grafic de glicemie (dar tot cerând informaţii de la pacient) şi remodelându-şi strategia în permanenţă (la 5 minute de fapt). Iar pasul următor este pompa duală insulină – glucagon, care cumva va fi pe fază la toate situaţiile: când glicemia creşte: mai multă insulină, când glicemia scade ameninţător: deja glucagon. Încă sunt experimentale aceste pompe.

în loc de concluzii: suntem destul de aproape. Roboţelul ce măsoară glucoză şi livrează cu mare precizie insulină ştie să facă multe, mai puţin ce ai băgat in gură. Dar va veni şi acel roboţel, într-o formă sau alta, probabil indirect sau…cine ştie ce ne rezervă viitorul, poate cândva marii roboţi vor şti ce vom mânca înainte chiar de a mânca. Cam cum ştiu acum ce reclame să ne dea 😊 Glumesc, dar e de ştiut că a mai rămas un singur pas. Din păcate, chiar dacă mulţi şi-au închipuit pompa de insulină drept un instrument care face automat totul, până nu alege ea şi mâncarea băgată în gură, încă mai avem participare umană. Dar, chiar şi aşa, progresele în glicemii (care înseamnă, de fapt, reducerea complicaţiilor – mai ales la nivelul ochilor şi rinichilor) şi confortul se simt deja bine în această epocă ce, din fericire, s-a modernizat şi pe această linie. Ştiu că toată lumea se întreabă: „dar dacă tot se fac atâtea, de ce nu-l vindecă?”. Pentru că asta, deocamdată, nu se ştie mai bine decât ce am povestit în această lungă postare.

Multă sănătate celor dulci, cum frumos îşi spun singuri purtătorii diabetului tip 1. Lor le e dedicată această povestioară în primul rând.

Publicitate

Autor: Copcea Adrian

Medic primar diabet, nutritie, boli metabolice. Director medical Centrul Medical Asteco, Cluj-Napoca.

Comentarii la articol: (pot fi publicate anonim, dar necesita email, care nu va fi publicat)

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare /  Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare /  Schimbă )

Conectare la %s