211service.com
Mākslīgais aizkuņģa dziedzeris izseko divus hormonus
1. tipa diabēta pārvaldīšana ir organizācijas un kontroles varoņdarbs. Jo labāk cukura diabēta slimnieks var kontrolēt cukura līmeni asinīs, jo mazāka iespējamība ir ilgtermiņa veselības komplikācijas. Bet pat ar tādām ierīcēm kā automatizēti insulīna sūkņi, kas atbrīvo nepārtrauktu insulīna devu, diabēta slimniekiem joprojām ir jāatceras ēdienreižu laikā pievienot papildu insulīna devu, un daudzi katru dienu pavada ievērojamu laiku ar paaugstinātu cukura līmeni asinīs vai zemāks nekā parasti.
Zinātnieki ir strādājuši, lai izstrādātu mākslīgu aizkuņģa dziedzera sistēmu, kas kontrolētu cukura līmeni asinīs un normalizētu to automātiski, bez cilvēka iejaukšanās. Provizoriskais klīniskais pētījums tika detalizēts šomēnes Zinātnes tulkošanas medicīna iezīmē nozīmīgu progresu pilnībā automatizētas sistēmas izveidē. Sistēma spēja kontrolēt cukura līmeni asinīs nelielā cukura diabēta pacientu grupā, pat ja pacienti ēda maltītes ar augstu ogļhidrātu saturu, kas ir viens no lielākajiem izaicinājumiem mākslīgās aizkuņģa dziedzera sistēmām.
Lielākā daļa mākslīgo aizkuņģa dziedzera sistēmu, kas tiek izstrādātas, savieno asins cukura līmeņa mērītāju ar insulīna sūkni. Šī pētījuma ierīce pievieno vēl vienu komponentu, kas uzrauga hormona glikagonu, kas neitralizē insulīnu. Glikagons palīdz novērst pārāk zemu cukura līmeņa pazemināšanos asinīs, ja tiek ievadīts pārāk daudz insulīna. Lai gan diabēta slimnieki joprojām ražo glikagonu, tas ne vienmēr darbojas pareizi.
Mēs uzskatām, ka glikagons ir svarīgs papildu drošības pasākums, saka Stīvens Rasels , Masačūsetsas vispārējās slimnīcas endokrinologs, kurš bija pētījuma līdzdalībnieks. Rasels skaidro, ka hipoglikēmija var būt liela problēma diabēta slimniekiem — paradoksāli, jo labāk cukura diabēta slimnieki kontrolē cukura līmeni asinīs, jo vairāk viņi ir pakļauti riskam. Hipoglikēmija, kas rodas, ja cukura līmenis asinīs pazeminās pārāk zemu, var izraisīt svīšanu, trīci, reiboni un apjukumu, un dažos gadījumos tā var būt dzīvībai bīstama.
Jaunais pētījums galvenokārt bija paredzēts, lai pārbaudītu algoritmu, ko komanda izstrādāja, lai prognozētu insulīna un glikagona daudzumu, kas nepieciešams, lai uzturētu normālu cukura līmeni asinīs. Edvards Damjano Bostonas Universitātes bioinženieris un pētījuma līdzdalībnieks saka, ka insulīns uzsūcas un izvadīts no organisma lēni, tāpēc algoritms nevar vienkārši reaģēt uz pašreizējo cukura līmeni asinīs, bet tam ir arī jāparedz, kurp tas virzās. Viņš saka, ka katrā devā tas seko pieaugošajam ievadītā insulīna daudzumam, kā arī iepriekšējo devu samazinājumam.
Sistēma tika pārbaudīta 11 pieaugušajiem ar 1. tipa cukura diabētu 27 stundas, kuru laikā subjekti ēda trīs maltītes ar augstu ogļhidrātu saturu. Tā vietā, lai paļautos uz glikozes monitoru zem ādas, pētnieki ik pēc piecām minūtēm veica tiešus asins cukura rādījumus no asinīm. Pēc tam programmatūra aprēķināja nepieciešamo insulīna un glikagona daudzumu. Devas ievadīja medmāsas.
Pirmajā izmēģinājumā sistēma saglabāja normālu cukura līmeni asinīs sešiem no subjektiem, bet pārējie pieci piedzīvoja hipoglikēmiju, kas bija jāglābj, dzerot augļu sulu. Pētnieki atklāja, ka šiem pieciem pacientiem bija nepieciešams daudz ilgāks laiks, nekā paredzēts, lai absorbētu un attīrītu saņemto insulīnu. Tāpēc viņi pielāgoja sistēmas parametrus, lai tie atbilstu lēnākam insulīna uzsūkšanās ātrumam, un atkārtoti pārbaudīja tos pašus subjektus. Pēc tam sistēma spēja kontrolēt visu dalībnieku cukura līmeni asinīs, lai gan līmenis bija nedaudz augstāks tiem, kuri pirmajā izmēģinājumā bija ātri absorbējuši insulīnu.
Brūss Bekingems Stenfordas universitātes bērnu endokrinologs, kurš nebija iesaistīts darbā, saka, ka galvenais sasniegums ir pierādīt, ka sistēma darbojas pat pēc tam, kad subjekti ir ēduši lielas maltītes. Viņš saka, ka ēdienreizes ir reāls šķērslis jebkura mākslīgā aizkuņģa dziedzera attīstībai. Nesenā pētījumā, ko veica grupa Kembridžas Universitātē, Apvienotajā Karalistē, tika pārbaudīta līdzīga sistēma, taču tikai nakti, kad pacienti neēda. Bekingems saka, ka vēl viens ierīču izaicinājums būs vingrošanas periodu apstrāde, kas arī izraisa cukura līmeņa svārstības asinīs.
Jaunās ierīces komanda plāno turpmāku izmēģinājumu, izmantojot FDA apstiprinātu nepārtrauktu glikozes monitoru un automatizētu sistēmu abu hormonu piegādei. Šajā izmēģinājumā tiks salīdzināta divu hormonu sistēma ar tikai insulīnu saturošu sistēmu, un tas aptvers divas dienas un ietvers vingrinājumu periodu.
Ārons Kovaļskis , Mākslīgā aizkuņģa dziedzera projekta direktors Nepilngadīgo diabēta pētniecības fondā, kas daļēji finansēja pētījumu, saka, ka insulīna-glikagona sistēma ir mākslīgā aizkuņģa dziedzera tehnoloģiju nākotne. Viņš saka, ka mūsu galvenais mērķis ir mēģināt pēc iespējas tuvāk cilvēka fizioloģijai bez diabēta. Taču šādas sistēmas ieviešana tirgū būs izaicinājums. Kovaļskis saka, ka nav FDA apstiprinātu sūkņu, kas piegādā divas dažādas vielas, un glikagonu pašlaik lieto tikai ārkārtas gadījumos, kad cukura diabēta pacienti kļūst bīstami hipoglikēmiski – tas ir pulvera veidā, kas ir jāatšķaida.
Tuvākajā laikā Kovaļskis uzskata, ka mākslīgās aizkuņģa dziedzera ierīces, kas satur tikai insulīnu, kļūs pieejamas daudz ātrāk. Eiropā jau ir apstiprināts insulīna sūknis, kas var automātiski izslēgties, kad cukura līmenis asinīs nokrītas pārāk zemu. Un mākslīgā aizkuņģa dziedzera projekts strādā ar Animas korporācija , kas ražo glikozes līmeņa mērītājus, sistēmā, kas uzrauga cukura līmeni asinīs, bet automātiski piegādā insulīnu tikai tad, ja cukura līmenis asinīs nokrītas virs vai zem noteikta diapazona. Kovaļskis uzskata, ka šāda ierīce, lai gan pilnībā neautomatizē insulīna piegādi, var nodrošināt diabēta slimniekiem būtisku sirdsmieru.