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NANOPARTÍCULAS E UM NOVA ESTRATÉGIA DE TRATAMENTO PARA DIABETES MELLITUS TIPO 1

NANOPARTÍCULAS E UM NOVA ESTRATÉGIA DE TRATAMENTO PARA DIABETES MELLITUS TIPO 1

Fernanda Policarpo Tonelli, Rodrigo R Resende

Vol. 1, N. 6, 28 de janeiro de 2014
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2014.01.28.005

Diabetes mellitus é responsável pela morte de uma pessoa no mundo a cada 6 segundos, segundo estimativa da Federação Internacional de Diabetes (IDF). Cerca de 382 milhões de pessoas encontram-se afetadas atualmente, e espera-se que este número aumente para 592 milhões até 2035 (1).

O diabetes tipo 1 caracteriza-se por concentração elevada de glicose no sangue, devido a incapacidade do organismo de produzir insulina suficiente para a manutenção dos níveis normais de glicemia, ou de glicose no sangue. Em seu tratamento, os pacientes monitoram seu nível de glicemia e, quando necessário, realizam a auto-administração de insulina: o que além de ser desconfortável, pode resultar em baixa adesão ao tratamento e, consequentemente um baixo controle da taxa de glicose sanguínea (2).

O diabetes tipo 1 acontece quando a produção de insulina pelas células beta, que ficam nas ilhotas pancreáticas, no pâncreas é insuficiente, pois estas células são destruídas pelo sistema imune do próprio indivíduo, por isso mesmo é uma a diabetes tipo 1 é uma doença autoimune. O pâncreas perde a capacidade de produzir insulina em decorrência de um defeito do sistema imunológico (o sistema que protege o organismo contra agentes infecciosos como bactérias, fungos, etc) fazendo com que nossos anticorpos (as proteínas produzidas pelas células do sistema imune que reconhecem agentes estranhos ao corpo) ataquem as células beta do pâncreas que produzem a insulina, por não reconhecerem mais essas células beta como sendo da própria pessoa. O diabetes tipo 1 ocorre em cerca de 5 a 10% dos pacientes com diabetes. Os portadores de diabetes tipo 1 necessitam de injeções diárias de insulina para manterem a glicose no sangue em valores normais e há risco de vida se as doses de insulina não são dadas diariamente. O diabetes tipo 1, embora ocorra em qualquer idade, é mais comum ser diagnosticado em crianças, adolescentes ou adultos jovens.

SINTOMAS DO DIABETES TIPO 1

Dentre os sintomas do diabetes tipo 1 encontram-se alguns que são semelhantes ao diabetes tipo 2, como: Vontade de urinar diversas vezes ao dia, fome frequente, sede constante, perda de peso (em alguns casos ela ocorre mesmo com a fome excessiva), fraqueza, fadiga, nervosismo, mudanças de humor, náusea e vômito. Entretanto, ao contrário do diabetes tipo 2, em que esses sintomas instalam-se de maneira gradativa, no diabetes tipo 1 eles aparecem rapidamente, principalmente, a vontade frequente de urinar, sede excessiva e emagrecimento. Se o diagnóstico do diabetes tipo 1 é tardio, as células do organismo podem não conseguir a glicose necessária para produzir toda a energia que elas precisam. Nesse caso, nosso corpo começa a mobilizar a gordura das células de gordura do tecido adiposo, quebrando sua gordura para a produção de energia para manter nossas funções vitais. Nosso corpo também mobiliza as proteínas de nossos músculos, com o mesmo objetivo. Quando a gordura é utilizada para produzir energia, corpos cetônicos (são compostos que causam o hálito cetônico característico do diabetes descontrolado) são produzidos e entram na corrente sanguínea, causando um desequilíbrio chamado de cetoacidose diabética química. Os sintomas da cetoacidose diabética são: Pele avermelhada, quente e seca, perda de apetite, dor abdominal e vômitos. Um odor frutado e forte na respiração, chamado de hálito cetônico, respiração rápida e profunda, agitação ou sonolência, dificuldade para acordar, confusão e pode levar até ao coma e morte.

TRATAMENTO

O tratamento correto do diabetes tipo 1 envolve manter uma vida saudável e o controle da glicemia, a fim de evitar possíveis complicações da doença. Os principais cuidados para tratar o diabetes incluem:

Exercícios físicos

A atividade física é essencial no tratamento do diabetes para manter os níveis de açúcar no sangue controlados e afastar os riscos de ganho de peso. A prática de exercícios deve ser realizada de três a cinco vezes na semana. Há restrição nos casos de hipoglicemia, principalmente para os pacientes com diabetes tipo 1. Dessa forma, pessoas com a glicemia muito baixa não devem iniciar atividade física, sob o risco de baixar ainda mais os níveis. Por outro lado, caso o diabetes esteja descontrolado, com glicemia muito elevada, o exercício pode causar a liberação de hormônios contrarreguladores, aumentando mais ainda a glicemia. Em todos os casos, os pacientes com diabetes devem sempre combinar com seus médicos quais são as melhores opções. Lembrando que o ideal é privilegiar atividades físicas leves, pois quando o gasto calórico é maior do que a reposição de nutrientes após o treino pode haver a hipoglicemia.

Controle da dieta

Pessoas com diabetes devem evitar os açúcares simples presentes nos doces e carboidratos simples, como massas e pães, pois eles possuem um índice glicêmico muito alto. Quando um alimento tem o índice glicêmico baixo, ele retarda a absorção da glicose. Mas, quando o índice é alto, esta absorção é rápida e acelera o aumento das taxas de glicose no sangue. Os carboidratos devem constituir de 50 a 60% das calorias totais ingeridas pela pessoa com diabetes, preferindo-se os carboidratos complexos (castanhas, nozes, grãos integrais) que serão absorvidos mais lentamente.

Quando for praticar exercícios é importante verificar o controle glicêmico antes do início da atividade, para então escolher o melhor alimento – se a glicemia está muito baixa, é aconselhável dar preferência aos carboidratos, assim como deve-se evitá-los se estiver alta. A escolha do alimento depende também do tipo de exercício: exercícios aeróbicos de grande duração (como corrida e natação) tendem a baixar a glicemia, sendo necessária uma ingestão maior de alimentos.

Verificar a glicemia

Todos os portadores de diabetes tipo 1 precisam tomar insulina diariamente. No entanto, é importante fazer o autoexame para verificar sua glicose em casa. Para fazer essa medida é necessário ter em casa um glicosímetro, dispositivo capaz de medir a concentração exata de glicose no sangue. Existem diferentes tipos de aparelhos. Normalmente, a pessoa fura o dedo com uma agulha pequena chamada lanceta. Uma pequena gota de sangue aparece na ponta do dedo. Coloca-se o sangue em uma tira reagente que é inserida no aparelho. Os resultados aparecem em cerca de 30 a 45 segundos.

Até a presente data, diferentes grupos de pesquisa já desenvolveram diferentes estratégias na tentativa de solucionar os problemas acima mencionados, inerentes à auto-administração de insulina. Foram desenvolvidos, por exemplo, hidrogeis sensíveis à glicose para a liberação controlada de insulina e suas versões modificadas para aumento de eficiência e biocompatibilidade (por ex. sua modificação com lectinas, que são proteínas derivadas de plantas), membranas construídas a partir de materiais carboxilados, e microgeis responsíveis à glicose (3).

No entanto, em 2013 Gu e colaboradores, do Departamento de Engenharia Química do Massachusetts Institute of Technology, em Cambridge, nos EUA, publicaram um trabalho relatando sucesso na utilização in vivo de uma nova maneira de se obter uma entrega mais precisa de insulina mediada por glicose: através de uma nanonetwork ou nanorede injetável (4).

Esta nanonetwork consiste em uma mistura de dois tipos de nanopartículas degradáveis com carga elétrica global oposta, ou seja, uma de carga positiva, feita de dextrana modificada e revestida com quitosana para carrear insulina, e outra de carga negativa, também de dextrana modificada, revestida com alginato para carrear as enzimas glicose oxidase e catalase (4).

Seu mecanismo de funcionamento baseia-se na alteração local de pH promovida pela própria presença de glicose, para induzir a liberação da insulina; a glicose oxidase, na presença de glicose, oxigênio e água, produz ácido glicônico e peróxido de hidrogênio. Logo, quando a network é injetada num organismo em estado de hiperglicemia (alta concentração de glicose sanguínea), esta enzima converte a glicose (que é capaz de adentrar a nanopartícula e chegar até a enzima) no ácido glicônico, reduzindo o pH local (Figura 1). Como a dextrana modificada é degradável em meio ácido, as nanopartículas desintegram-se, liberando assim, a insulina. A catalase presente também é liberada, e contribui para se evitar efeitos tóxicos do peróxido de hidrogênio gerado na reação da glicose oxidase (convertendo-o em água e oxigênio) (4).

 nanoparticulas-diabetes-tipo-1

Figura 1: A normoglicemia em camundongos foi observada após a injeção da nanonetwork contendo os dois tipos de nanopartículas produzidas por Gu e colabores.

Neste trabalho, camundongos diabéticos receberam uma dentre 4 tipos de injeções subcutânea: da nanonetwork, apenas da nanopartícula contendo as enzimas, apenas das nanopartículas contendo insulina, ou de solução salina. Observou-se que uma única injeção da nanonetwork foi capaz de promover a normoglicemia nos camundongos por 10 dias, sem picos de hiper ou hipoglicemia; e para alguns deles, por 2 semanas (Figura 1). Nos demais grupos observou-se nos animais a manutenção da condição de diabéticos (4).

Logo, esta formulação oferece a possibilidade de uma auto-regulação da liberação de insulina pelos níveis de glicose sanguínea, e de maneira sustentada: por um período maior de tempo que as injeções de insulina utilizadas atualmente em tratamentos para este fim. Desta maneira, espera-se que, futuramente, esta possa ser utilizada como uma nova alternativa de estratégia terapêutica para se tratar diabetes mellitus tipo 1.

Referências:

1. IDF. International Diabetes Federation http://www.idf.org/2013 [22/12/2013].

2. Bratlie KM, York RL, Invernale MA, Langer R, Anderson DG. Materials for Diabetes Therapeutics. Adv Healthcare Mater. 2012;1:267–84.

3. Ravaine V, Ancla C, Catargi B. Chemically Controlled Closed-Loop Insulin Delivery. J Controlled Release 2008;132:2–11    

4. Gu Z, Aimetti AA, Wang Q, Dang TT, Zhang Y, Veiseh O, et al. Injectable Nano-Network for Glucose-Mediated Insulin Delivery. ACSNano. 2013;7(5):4194-201.

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  1. Janer Gouveia disse:

    excelente !!! Pois tenho Diabete Mellitus tipo 1 desde de mui criança, creio em nome de Jesus na cura definitiva. Por gentileza mantenham-me informada das novidades.
    obrigada,

    Janer Gouveia
    obs.: também tenho uma filha que tem Diabetes Mellittus Tipo 1 desde pequena, tem ela hoje 18 anos, acabou de fazer essa idade. Somos usuárias de Bomba de Infusão de Insulina Accu-Check Spirit Combo.

    29/outubro/2014 ás 15:40

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