Cientistas criam implante que usa eletricidade para controlar diabetes

Um implante eletrônico experimental desenvolvido por pesquisadores da ETH Zurique, na Suíça, conseguiu reduzir os níveis de açúcar no sangue e promover a perda de peso em camundongos com diabetes tipo 2. A tecnologia utiliza eletricidade para transformar o excesso de glicose em uma substância eliminada pela urina, sem depender de insulina ou medicamentos convencionais.

De acordo com a revista científica Science, o dispositivo funciona automaticamente, conforme as variações da glicemia.

Apesar dos resultados, o implante ainda não foi testado em humanos. Novos estudos serão necessários para avaliar sua segurança e eficácia em pessoas com diabetes.

Como funciona o implante que controla o diabetes?

O dispositivo utiliza um catalisador que transforma o excesso de glicose em gluconato, substância que pode ser eliminada pela urina. Dessa forma, parte do açúcar deixa de ser utilizada como fonte de energia ou armazenada pelo organismo na forma de gordura.

O processo é controlado por um sensor que monitora continuamente os níveis de glicose nos tecidos, semelhante aos utilizados por pessoas com diabetes.

Quando a glicemia aumenta, como após uma refeição, o sensor envia informações por Bluetooth a um smartphone ou smartwatch. O aparelho conectado fornece energia sem fio ao implante, ativando a reação química responsável pela conversão da glicose.

Assim que os níveis retornam à faixa desejada, o sistema é desligado automaticamente. Esse mecanismo, chamado de controle de circuito fechado, foi desenvolvido para evitar quedas excessivas do açúcar no sangue.

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Tecnologia dispensa células vivas e enzimas

O implante foi desenvolvido pela equipe liderada por Martin Fussenegger, professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Biossistemas da ETH Zurique, em Basileia.

Diferentemente de tecnologias anteriores investigadas pelo grupo, o novo sistema utiliza um catalisador composto exclusivamente por materiais inorgânicos.

Sua estrutura contém feltro de grafite revestido por pequenos aglomerados de ouro, cobertos por partículas ainda menores de platina. Essa combinação permite realizar a reação química necessária para transformar a glicose em gluconato.

O dispositivo também possui um controlador eletrônico protegido por uma estrutura impressa em 3D. A energia é transmitida sem fio, na frequência de 13,56 MHz. Segundo os pesquisadores, a ausência de células vivas e enzimas pode reduzir dificuldades relacionadas à compatibilidade imunológica, à estabilidade e à fabricação.

Implante reduziu a glicemia e o peso de camundongos

Antes dos testes em animais, os cientistas avaliaram o catalisador em um reservatório com cinco litros de solução contendo glicose. O volume é semelhante à quantidade de sangue que circula no corpo de um adulto.

O experimento demonstrou a capacidade do sistema de converter glicose nessa escala. Em seguida, o dispositivo foi implantado em camundongos diabéticos.

Os resultados mostraram que o implante conseguiu regular os níveis de açúcar no sangue. Os animais também apresentaram perda de peso durante o experimento.

Segundo os pesquisadores, esse efeito pode estar relacionado à conversão do excesso de glicose antes que parte dessa energia seja armazenada como gordura. Ao longo de seis semanas, o dispositivo permaneceu funcional e foi bem tolerado pelos animais.

"O sistema opera com uma voltagem muito baixa, e nossos experimentos não mostraram nenhuma evidência de danos aos tecidos causados por efeitos elétricos ou térmicos", afirmou Fussenegger.

O que falta para o implante contra diabetes chegar aos humanos?

A tecnologia ainda está em fase experimental e não possui autorização para uso clínico. O próximo objetivo dos pesquisadores é transformar o protótipo em um dispositivo médico adequado para novos estudos e futuros testes em humanos.

Uma das vantagens apontadas pela equipe é a possibilidade de utilizar componentes eletrônicos já disponíveis comercialmente, como sistemas de transmissão de energia sem fio.

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A ausência de materiais biológicos também pode facilitar algumas etapas de desenvolvimento e produção. Para Fussenegger, o método representa uma abordagem diferente dos tratamentos convencionais, que atuam sobre os mecanismos do organismo responsáveis pelo controle da glicose.

"Durante décadas, tratamos o diabetes ensinando o corpo a controlar a glicose. Agora, estamos demonstrando que podemos controlar a glicose diretamente, usando eletrônica em vez de medicamentos", afirmou.

Os pesquisadores também investigam a integração da tecnologia com dispositivos digitais capazes de monitorar a glicemia e ajustar automaticamente o funcionamento do implante. Entretanto, ainda não há previsão de disponibilidade para pacientes, e os resultados observados em camundongos não garantem os mesmos efeitos em humanos.