Este marcapasos estomacal permitirá controlar el hambre

Las hormonas liberadas por el estómago, como la grelina, juegan un papel clave en la estimulación del apetito. Estas hormonas son producidas por células endocrinas que forman parte del sistema nervioso entérico, que controla el hambre.

Ingenieros del MIT (Instituto Tecnológico de Massachussets), siempre a la vanguardia en inventos novedosos relacionados con la robótica y la Inteligencia Artificial, han demostrado ahora que pueden estimular estas células endocrinas para que produzcan grelina utilizando una cápsula con productos electrónicos en vez de productos químicos o drogas, y que al ingerirse, envía una corriente eléctrica a las células. Este enfoque, basado en la electrocéutica, podría resultar útil para el tratamiento de enfermedades que involucran náuseas o pérdida de apetito, como la caquexia (pérdida de masa corporal que puede ocurrir en pacientes con cáncer u otras enfermedades crónicas) o la anorexia.

Los investigadores, liderados por Giovanni Traverso, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT, gastroenterólogo en el Brigham and Women's Hospital y autor principal del estudio, han demostrado que la cápsula electrocéutica podría emitir señales electrónicas, moverse por el cuerpo y finalmente excretarse, aumentando a su paso y de forma significativa la producción de grelina en el estómago.

Dado que el sistema nervioso controla los procesos de la digestión (incluido el movimiento de alimentos a través del tracto intestinal), el equipo del MIT planteó la hipótesis de que la estimulación eléctrica del estómago podría estar provocando la liberación de la grelina, que promueve el hambre y reduce la sensación de náuseas. Y, para probar esa hipótesis, en su experimento usaron una sonda eléctrica para administrar estimulación eléctrica en los estómagos de los animales. Descubrieron que después de 20 minutos de estimulación, los niveles de grelina en el torrente sanguíneo se elevaron considerablemente. También encontraron que la estimulación eléctrica no condujo a ninguna inflamación significativa u otros efectos adversos.

Una vez que establecieron que la estimulación eléctrica estaba provocando la liberación de grelina, los investigadores se propusieron ver si podían lograr lo mismo usando un dispositivo que pudiera tragarse y residir temporalmente en el estómago. Uno de los principales desafíos en el diseño de un dispositivo de este tipo es garantizar que los electrodos de la cápsula puedan entrar en contacto con el tejido del estómago, que está recubierto de líquido. Para crear una superficie más seca con la que los electrodos puedan interactuar, los investigadores le dieron a su cápsula una superficie ranurada que absorbe el líquido de los electrodos. La superficie que diseñaron está inspirada en la piel del lagarto diablo espinoso australiano, que es absorbente y que usa escamas acanaladas para recolectar agua. 

El equipo imitó esta característica de piel de lagarto en la creación de su diseño de cápsula hidrofílica con tratamiento de superficie y creó surcos o canales que extraen líquido estomacal al tiempo que retiene la capacidad de sostener un electrodo para apoyar la estimulación. Dentro del dispositivo hay componentes electrónicos alimentados por baterías que producen una corriente eléctrica que fluye a través de los electrodos en la superficie de la cápsula. 

Los investigadores probaron su cápsula y descubrieron que la cápsula producía un aumento sustancial en los niveles de grelina en el torrente sanguíneo. Este es el primer ejemplo del uso de estímulos eléctricos a través de un dispositivo ingerible para aumentar los niveles endógenos de hormonas en el cuerpo, como la grelina. Y así, tiene el efecto de utilizar los propios sistemas del cuerpo en lugar de introducir agentes externos.

Traverso asegura que: “Mostramos un ejemplo de cómo podemos interactuar con la mucosa del estómago y liberar hormonas, y anticipamos que esto podría usarse en otras partes del tracto gastrointestinal (GI). De hecho, esperamos probar el dispositivo en pacientes humanos dentro de los próximos tres años. Si se desarrolla para su uso en pacientes humanos, este tipo de tratamiento podría potencialmente reemplazar o complementar a algunos de los medicamentos existentes que se usan para prevenir las náuseas y estimular el apetito en personas con caquexia o anorexia”.