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Comprimido que estimula eletricamente as células do estômago pode tratar náuseas e falta de apetite

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Uma pílula foi usada para estimular eletricamente as células1 do estômago2 em porcos para aumentar os níveis de grelina, um hormônio3 que regula a fome e alivia a náusea4. Se a tecnologia se traduzir em humanos, poderia tratar náuseas5, vômitos6 e falta de apetite em pessoas com distúrbios alimentares ou em tratamento para câncer7. As descobertas foram publicadas na revista Science Robotics.

As intervenções atuais usando estimulação elétrica para aliviar os sintomas8 gastrointestinais requerem cirurgias invasivas. Então, Giovanni Traverso, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, e seus colegas projetaram uma cápsula não invasiva do tamanho de uma passa que fornece pequenos ‘choques’.

Dentro da cápsula, uma bateria gera correntes elétricas que viajam ao longo de um fio de ouro enrolado do lado de fora. Ranhuras gravadas na superfície da cápsula afastam o fluido para que o fio possa estimular eletricamente os receptores no tecido9 do estômago2 que desencadeiam a liberação de grelina. O dispositivo é revestido por um invólucro fino que se dissolve quando chega ao estômago2 para garantir que não estimule os tecidos do esôfago10.

Leia sobre "Entendendo os mecanismos da fome" e "Como funciona o controle do apetite".

Traverso e sua equipe testaram a cápsula em 13 porcos que jejuaram durante a noite e receberam anestesia11. Onze dos animais receberam 20 minutos de estimulação, enquanto os outros dois não receberam estimulação.

Os pesquisadores mediram os níveis sanguíneos de grelina antes e 10 minutos após a estimulação. Eles descobriram que, em média, a grelina aumentou cerca de 40% em porcos que foram estimulados, enquanto a grelina diminuiu cerca de 50% em porcos que não foram.

“Os níveis que vemos são comparáveis aos níveis que esperaríamos para induzir a fome ou suprimir a náusea4, mas não avaliamos esses sintomas8 em animais”, diz Traverso. “Parte dos próximos passos envolve fazer isso em humanos para entender se a náusea4, por exemplo, pode ser tratada com esse sistema”.

Todos os animais excretaram a cápsula em duas semanas – um período de tempo normal para porcos, diz Traverso. Amostras de tecido9 coletadas de seus estômagos, duodenos e cólon12 não mostraram alterações ou sinais13 de trauma, sugerindo que a terapia é segura.

“Até onde sei, este é o primeiro dispositivo ingerível que pode fornecer estimulação elétrica gastrointestinal”, diz Stavros Zanos, do Feinstein Institutes for Medical Research, em Nova York. A tecnologia pode ser ajustada para fornecer estimulação elétrica a outros tecidos gastrointestinais, como o cólon12.

No artigo, os pesquisadores descrevem o desenvolvimento dessas cápsulas eletrocêuticas bioinspiradas e ingeríveis para modulação hormonal reguladora da fome.

Eles contextualizam que o eixo intestino-cérebro14, que é mediado via sinalização neuro-hormonal entérica e central, é conhecido por regular um amplo conjunto de funções fisiológicas15, desde a alimentação até o comportamento emocional. Vários medicamentos e intervenções cirúrgicas, como agentes de motilidade e cirurgia bariátrica16, são usados para modular esse eixo. Tais abordagens, no entanto, estão associadas a efeitos fora do alvo ou tempo de recuperação pós-procedimento e expõem os pacientes a riscos substanciais.

A estimulação elétrica também tem sido usada para tentar modular o eixo intestino-cérebro14 com maior resolução espacial e temporal. A estimulação elétrica do trato gastrointestinal (GI), no entanto, geralmente requer intervenção invasiva para colocação de eletrodos no tecido9 seroso. A estimulação do tecido9 mucoso continua sendo um desafio devido à presença de fluido gástrico e intestinal, que pode influenciar a eficácia da estimulação luminal local.

Neste estudo, relata-se o desenvolvimento de uma cápsula de absorção de fluido ingerível bioinspirada para estimulação ativa e modulação hormonal (FLASH) capaz de absorver rapidamente o fluido e estimular localmente o tecido9 da mucosa17, resultando na modulação sistêmica de um hormônio3 GI orexígeno18.

Inspirando-se no Moloch horridus, o lagarto “diabo-espinhoso” com pele19 absorvente de água, os pesquisadores desenvolveram uma superfície de cápsula capaz de deslocar o fluido. Caracterizou-se os parâmetros de estimulação para modulação de vários hormônios GI em um modelo suíno e aplicou-se esses parâmetros a um sistema de cápsula ingerível.

A FLASH pode ser administrada por via oral para modular os hormônios gastrointestinais e é excretada com segurança sem efeitos adversos em modelos suínos.

Antecipa-se que este dispositivo pode ser usado para tratar distúrbios metabólicos, gastrointestinais e neuropsiquiátricos de forma não invasiva, com efeitos mínimos fora do alvo.

Veja também sobre "As relações entre intestino e cérebro14" e "Náuseas5 e vômitos6".

 

Fontes:
Science Robotics, Vol. 8, Nº 77, em 26 de abril de 2023.
New Scientist, notícia publicada em 26 de abril de 2023.

 

Créditos da imagem: J. McRae (MIT)

 

NEWS.MED.BR, 2023. Comprimido que estimula eletricamente as células do estômago pode tratar náuseas e falta de apetite. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/tecnologia-e-saude/1437600/comprimido-que-estimula-eletricamente-as-celulas-do-estomago-pode-tratar-nauseas-e-falta-de-apetite.htm>. Acesso em: 25 jun. 2024.

Complementos

1 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
2 Estômago: Órgão da digestão, localizado no quadrante superior esquerdo do abdome, entre o final do ESÔFAGO e o início do DUODENO.
3 Hormônio: Substância química produzida por uma parte do corpo e liberada no sangue para desencadear ou regular funções particulares do organismo. Por exemplo, a insulina é um hormônio produzido pelo pâncreas que diz a outras células quando usar a glicose para energia. Hormônios sintéticos, usados como medicamentos, podem ser semelhantes ou diferentes daqueles produzidos pelo organismo.
4 Náusea: Vontade de vomitar. Forma parte do mecanismo complexo do vômito e pode ser acompanhada de sudorese, sialorréia (salivação excessiva), vertigem, etc.
5 Náuseas: Vontade de vomitar. Forma parte do mecanismo complexo do vômito e pode ser acompanhada de sudorese, sialorréia (salivação excessiva), vertigem, etc .
6 Vômitos: São a expulsão ativa do conteúdo gástrico pela boca. Podem ser classificados em: alimentar, fecalóide, biliar, em jato, pós-prandial. Sinônimo de êmese. Os medicamentos que agem neste sintoma são chamados de antieméticos.
7 Câncer: Crescimento anormal de um tecido celular capaz de invadir outros órgãos localmente ou à distância (metástases).
8 Sintomas: Alterações da percepção normal que uma pessoa tem de seu próprio corpo, do seu metabolismo, de suas sensações, podendo ou não ser um indício de doença. Os sintomas são as queixas relatadas pelo paciente mas que só ele consegue perceber. Sintomas são subjetivos, sujeitos à interpretação pessoal. A variabilidade descritiva dos sintomas varia em função da cultura do indivíduo, assim como da valorização que cada pessoa dá às suas próprias percepções.
9 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.
10 Esôfago: Segmento muscular membranoso (entre a FARINGE e o ESTÔMAGO), no TRATO GASTRINTESTINAL SUPERIOR.
11 Anestesia: Diminuição parcial ou total da sensibilidade dolorosa. Pode ser induzida por diferentes medicamentos ou ser parte de uma doença neurológica.
12 Cólon:
13 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
14 Cérebro: Derivado do TELENCÉFALO, o cérebro é composto dos hemisférios direito e esquerdo. Cada hemisfério contém um córtex cerebral exterior e gânglios basais subcorticais. O cérebro inclui todas as partes dentro do crânio exceto MEDULA OBLONGA, PONTE e CEREBELO. As funções cerebrais incluem as atividades sensório-motora, emocional e intelectual.
15 Fisiológicas: Relativo à fisiologia. A fisiologia é estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
16 Cirurgia Bariátrica:
17 Mucosa: Tipo de membrana, umidificada por secreções glandulares, que recobre cavidades orgânicas em contato direto ou indireto com o meio exterior.
18 Orexígeno: Que ou o que produz orexia, ou seja, produz uma necessidade ou desejo imperioso e contínuo de ingerir alimentos; que produz apetite.
19 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
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