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Science Translational Medicine: revestimento sintético no intestino delgado pode ajudar a tratar diabetes e obesidade

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Um revestimento sintético recém-desenvolvido que reveste o intestino delgado1 pode ter potencial para tratar doenças, que vão desde intolerância à lactose2 até diabetes3 e obesidade4, de acordo com pesquisadores do Brigham and Women’s Hospital (BWH) afiliado à Harvard e do Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Uma equipe de pesquisadores tem trabalhado em uma maneira inovadora de administrar medicamentos de forma sustentável e influenciar a absorção de nutrientes no intestino, usando o sistema de revestimento epitelial sintético gastrointestinal (GSEL). Como o GSEL é projetado para revestir o intestino delgado1, um órgão que desempenha um papel fundamental na absorção de drogas e nutrientes, os pesquisadores demonstraram a capacidade do sistema GSEL de aderir a segmentos do trato gastrointestinal de porcos e humanos. Em modelos suínos, a equipe relatou aplicações potenciais no tratamento não só do diabetes3, mas de doenças tropicais como a esquistossomose5.

Saiba mais sobre "Diabetes Mellitus6", "Intolerância à lactose2" e "Tratamento da obesidade4".

Uma solução salubre para o intestino delgado1

Os medicamentos administrados por via oral são absorvidos principalmente no intestino delgado1, que também é o principal local de absorção de nutrientes. Os pesquisadores de BWH e do MIT desenvolveram uma solução versátil à base de polidopamina que pode revestir e polimerizar in situ7 no intestino delgado1.

O revestimento sintético aderiu ao tecido8 suíno e humano ex vivo, permanecendo estável por até 24 horas. Quando administrada a porcos endoscopicamente, a solução de polidopamina com β-galactosidase suspensa aumentou a atividade da enzima9 digestiva, melhorando a digestão10 da lactose2, enquanto a solução com nano-reticuladores de polidopamina incorporados criou um revestimento com função de barreira transitória que impediu a absorção de glicose11, indicando potencial para o tratamento do diabetes tipo 212 e prevenção da obesidade4.

A encapsulação do medicamento anti-helmíntico13 praziquantel em solução de polidopamina aumentou a retenção e adsorção intestinal em suínos, demonstrando a potencial utilidade deste biomaterial para a liberação do medicamento.

Como os tecidos epiteliais revestem os órgãos do corpo, fornecendo uma barreira protetora inicial, bem como uma superfície para a absorção de nutrientes e drogas, o estudo, publicado no Science Translational Medicine, buscou identificar componentes enzimáticos presentes no epitélio14 gastrointestinal que podem servir como meio seletivo para a polimerização direcionada ao tecido8.

Os pesquisadores focaram no intestino delgado1, devido ao seu papel na absorção de fármacos e nutrientes, e identificaram a catalase como uma enzima9 essencial com potencial para catalisar a polimerização e o crescimento de camadas de biomateriais sintéticos.

Os resultados demonstraram que a polimerização da dopamina15 pela catalase produz forte adesão ao tecido8. Caracterizou-se o mecanismo e a especificidade da polimerização em segmentos do trato gastrointestinal de suínos e humanos ex vivo.

Além disso, foi demonstrada a prova de conceito16 para a aplicação desses revestimentos epiteliais sintéticos gastrointestinais para liberação de drogas, imobilização enzimática para suplementação17 digestiva e modulação nutricional por meio da formação de barreira transitória em porcos.

Esta abordagem baseada em catalase para geração de biomaterial in situ7 pode ter amplas indicações para aplicações gastrointestinais.

A fim de passar de modelos de suínos para testes em humanos, vários obstáculos permanecem, incluindo o desenvolvimento do sistema GSEL em uma forma ingerível. Por enquanto, C. Giovanni Traverso, Junwei Li e colegas, autores do estudo, estão focados em continuar a avaliar a segurança em estudos pré-clínicos.

“Para nossos estudos, a segurança é um foco principal de nosso trabalho”, disse Traverso. “Há indícios de que esse sistema pode ajudar pacientes que sofrem de muitas doenças, mas antes de traduzirmos essa tecnologia para humanos, precisamos validar totalmente sua segurança e os efeitos do uso crônico18.”

Veja também sobre "Uso correto de medicamentos" e "Perigos da automedicação19".

 

Fontes:
Science Translational Medicine, publicação em 26 de agosto de 2020.
The Harvard Gazette, notícia publicada em 26 de agosto de 2020.

 

NEWS.MED.BR, 2020. Science Translational Medicine: revestimento sintético no intestino delgado pode ajudar a tratar diabetes e obesidade. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/saude/1377998/science-translational-medicine-revestimento-sintetico-no-intestino-delgado-pode-ajudar-a-tratar-diabetes-e-obesidade.htm>. Acesso em: 22 set. 2020.

Complementos

1 Intestino delgado: O intestino delgado é constituído por três partes: duodeno, jejuno e íleo. A partir do intestino delgado, o bolo alimentar é transformado em um líquido pastoso chamado quimo. Com os movimentos desta porção do intestino e com a ação dos sucos pancreático e intestinal, o quimo é transformado em quilo, que é o produto final da digestão. Depois do alimento estar transformado em quilo, os produtos úteis para o nosso organismo são absorvidos pelas vilosidades intestinais, passando para os vasos sanguíneos.
2 Lactose: Tipo de glicídio que possui ligação glicosídica. É o açúcar encontrado no leite e seus derivados. A lactose é formada por dois carboidratos menores, chamados monossacarídeos, a glicose e a galactose, sendo, portanto, um dissacarídeo.
3 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
4 Obesidade: Condição em que há acúmulo de gorduras no organismo além do normal, mais severo que o sobrepeso. O índice de massa corporal é igual ou maior que 30.
5 Esquistossomose: Doença produzida no homem por vermes do gênero Schistosoma, especialmente S. mansoni, S. haematobium e S. japonicum. No Brasil, há apenas a espécie Schistossoma mansoni, que causa diarreia, hepatomegalia e esplenomegalia.
6 Diabetes mellitus: Distúrbio metabólico originado da incapacidade das células de incorporar glicose. De forma secundária, podem estar afetados o metabolismo de gorduras e proteínas.Este distúrbio é produzido por um déficit absoluto ou relativo de insulina. Suas principais características são aumento da glicose sangüínea (glicemia), poliúria, polidipsia (aumento da ingestão de líquidos) e polifagia (aumento da fome).
7 In situ: Mesmo que in loco , ou seja, que está em seu lugar natural ou normal (diz-se de estrutura ou órgão). Em oncologia, é o que permanece confinado ao local de origem, sem invadir os tecidos vizinhos (diz-se de tumor).
8 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
9 Enzima: Proteína produzida pelo organismo que gera uma reação química. Por exemplo, as enzimas produzidas pelo intestino que ajudam no processo digestivo.
10 Digestão: Dá-se este nome a todo o conjunto de processos enzimáticos, motores e de transporte através dos quais os alimentos são degradados a compostos mais simples para permitir sua melhor absorção.
11 Glicose: Uma das formas mais simples de açúcar.
12 Diabetes tipo 2: Condição caracterizada por altos níveis de glicose causada tanto por graus variáveis de resistência à insulina quanto por deficiência relativa na secreção de insulina. O tipo 2 se desenvolve predominantemente em pessoas na fase adulta, mas pode aparecer em jovens.
13 Anti-helmíntico: Diz-se da substância ou produto que combate vermes.
14 Epitélio: Uma ou mais camadas de CÉLULAS EPITELIAIS, sustentadas pela lâmina basal, que recobrem as superfícies internas e externas do corpo.
15 Dopamina: É um mediador químico presente nas glândulas suprarrenais, indispensável para a atividade normal do cérebro.
16 Prova de conceito: Prova de conceito (PoC ou Proof of Concept) é um termo utilizado para denominar um modelo prático que possa provar o conceito (teórico) estabelecido por uma pesquisa ou artigo técnico. Ela pode ser considerada uma implementação, em geral resumida ou incompleta, de um método ou de uma ideia, realizada com o propósito de verificar se o conceito ou a teoria em questão é susceptível de ser explorado de maneira útil.
17 Suplementação: Que serve de suplemento para suprir o que falta, que completa ou amplia.
18 Crônico: Descreve algo que existe por longo período de tempo. O oposto de agudo.
19 Automedicação: Automedicação é a prática de tomar remédios sem a prescrição, orientação e supervisão médicas.
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