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

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.