Американські інженери створили капсулу, яка при ковтанні електрично стимулює клітини шлунка, спонукаючи їх виробляти гормон голоду грелін. Перші випробування винаходу, який може допомогти у лікуванні нудоти та зниженого апетиту, провели на свинях. Про результати автори повідомили у журналі Science Robotics.
Капсула для електричної стимуляції шлунку. J. McRae / MIT
Як працює капсула?
Гормон грелін відповідає за відчуття голоду та відомий за здатність посилювати апетит і протидіяти нудоті. Він виробляється основним чином клітинами шлунку, тож науковці Массачусетського технологічного інституту припустили, що електрична стимуляція шлунку зсередини може збільшити вироблення гормону. Це стало б у пригоді при лікуванні станів, які супроводжуються поганим апетитом і нудотою у людей. Щоб уникнути імплантації електродів в орган, вчені створили прототип капсули, яку можна проковтнути, як звичайну пігулку, і вона тимчасово діятиме в шлунку, поки природним чином не покине його. Вона має у будові електроніку, яка генерує електричні сигнали і посилає їх до клітин через електрод, намотаний на капсулу зовні, а також містить усередині батарею для її живлення.
Схема будови капсули для електричної стимуляції шлунку. Khalil B. Ramadi et al. / Science Robotics, 2023
Щоб рідина у шлунку не заважала електроду контактувати з клітинами, інженери надали капсулі форми, на яку їх надихнула шкіра ящірок молохів. У цих тварин вона має систему мікроскопічних каналів, які вбирають та спрямовують завдяки капілярним силам дощову воду й росу до рота молохів. Схожою системою каналів з гідрофільним покриттям наділили й поверхню капсули, щоб вона відводила зайву рідину від електрода, дозволяючи йому контактувати з клітинами та стимулювати їх. А щоб капсула не почала діяти ще в стравоході, її покрили цукрозамінником ізомальтом, який деградує в кислоті шлунку.
Як показала себе капсула в роботі?
Тестування на 13 свинях показало, що вже за десять хвилин стимуляції капсулою рівень греліну в крові зростає приблизно на 40 відсотків. Капсула залишалася в шлунку протягом доби, а потім усі тварини позбувалися її природним шляхом протягом двох тижнів, що для свиней є нормальним показником. Вивчення тканин травного тракту піддослідних тварин не виявив ознак запалення, травми або інших патологій через капсулу, що попередньо свідчить про безпечність технології. До того ж виявлене збільшення рівня греліну вчені вважають достатнім для зменшення нудоти та покращення апетиту, але потрібні наступні досліди на людях, що це перевірити.
Інша капсула для ковтання, про яку ми писали раніше, може замінити ін'єкції інсуліну, які багатьом хворим на цукровий діабет знижують якість життя.