Novo método para entrega de glucagon...
Um engenheiro químico e biomolecular está repensando o uso tradicional do glucagon como uma resposta de emergência, administrando-o como medida preventiva.
Para crianças com diabetes tipo 1, o risco de um episódio grave de hipoglicemia é especialmente comum - e para os pais, a ameaça de que isso aconteça no meio da noite é especialmente assustadora. Quedas súbitas e críticas no açúcar no sangue podem passar despercebidas durante a noite quando a criança está dormindo, resultando em coma e morte - um evento conhecido como "síndrome do morto na cama".
"Um pai pode verificar os níveis de glicose de seus filhos antes de eles irem para a cama e tudo parece bem; então, por volta das 2 da manhã, o açúcar no sangue deles está perigosamente baixo - próximo ao nível de coma", disse Matthew Webber, professor associado de engenharia química e biomolecular no Universidade de Notre Dame.
Webber ouviu pais de crianças diabéticas descreverem o medo de tal episódio - acordar várias vezes na noite para verificar os níveis de glicose e o pânico em situações de emergência e levar as crianças às pressas para o hospital no meio da noite.
Em situações graves, as injeções de glucagon podem estabilizar os níveis de glicose no sangue por tempo suficiente para que os pais recebam atenção médica de seus filhos. Mas em um novo estudo, publicado no Journal of the American Chemical Society , Webber está repensando o uso tradicional do glucagon como uma resposta de emergência, administrando-o como uma medida preventiva.
Na pesquisa, Webber e sua equipe ilustram como desenvolveram com sucesso hidrogéis que permanecem intactos na presença de glicose, mas se desestabilizam lentamente conforme os níveis caem, liberando glucagon no sistema, elevando os níveis de glicose.
"No campo de materiais que respondem à glicose, o foco tem sido tipicamente o gerenciamento da entrega de insulina para controlar os picos de açúcar no sangue", disse Webber. "Existem dois elementos no controle da glicose no sangue. Você não quer que o açúcar no sangue fique muito alto e não quer que ele fique muito baixo. Basicamente, projetamos um ciclo de controle usando um hidrogel que se decompõe quando a glicose os níveis caem para liberar glucagon conforme necessário. "
Os géis são à base de água com estrutura tridimensional. Webber os descreve como tendo uma arquitetura semelhante a uma malha, semelhante a uma pilha de macarrão espaguete com glucagon "polvilhado" por toda parte. De acordo com o estudo, em modelos animais os géis se dissolviam à medida que os níveis de glicose caíam, eventualmente se decompondo para liberar seu conteúdo de glucagon.
Idealmente, em aplicações futuras, os géis seriam administrados todas as noites antes de dormir, explicou Webber. "Se um episódio de hipoglicemia surgisse mais tarde, três ou cinco horas depois, enquanto a criança estivesse dormindo, a tecnologia estaria pronta para implantar a terapêutica, corrigir o desequilíbrio da glicose e prevenir um episódio grave."
Webber enfatizou que a pesquisa está em estágios extremamente iniciais e os pais e indivíduos que vivem com diabetes tipo 1 não devem esperar ver tal terapêutica disponível a curto prazo.
"Um dos grandes desafios foi projetar o hidrogel para ser estável o suficiente na presença de glicose e responsivo o suficiente na ausência dela", disse ele. Outro desafio foi evitar que o glucagon vazasse da estrutura em forma de malha do hidrogel. Embora a equipe tenha obtido sucesso, Webber disse que espera melhorar a estabilidade e a capacidade de resposta com estudos adicionais.
Os co-autores do estudo incluem Sihan Yu, Sijie Xian, Zhou Ye e Irawan Pramudya, todos em Notre Dame.
O trabalho de Webber para desenvolver novos materiais para o controle da glicose no sangue é financiado pela Leona M. e Harry B. Helmsley Charitable Trust, a American Diabetes Association e a Juvenile Diabetes Research Foundation.
Webber é membro afiliado do Instituto de Saúde de Precisão e do Instituto de Pesquisa do Câncer Harper de Notre Dame.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela University of Notre Dame . Original escrito por Jessica Sieff. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
Referência do jornal :
- Sihan Yu, Sijie Xian, Zhou Ye, Irawan Pramudya, Matthew J. Webber. Conjunto de peptídeos alimentados com glicose: entrega de glucagon por meio de atuação enzimática . Journal of the American Chemical Society , 2021; DOI: 10.1021 / jacs.1c04570
Cite esta página :
Universidade de Notre Dame. "Novo método para entrega de glucagon." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 de julho de 2021.