Bionic Pancreas

Úvod
Jedná se o pomůcku v léčbě diabetes mellitus typu I kombinující dávkování inzulinu a glukagonu s měřením hladiny glukózy v krvi. Tato metoda léčby napomáhá udržení hladiny glukózy v cílovém rozpětí po delší dobu a zároveň snižuje incidenci hypoglykemických stavů.

V současné době se jedná o unikátní projekt, na kterém pracuje Edward Damiano Ph.d,M.s,B.S. Tato pomůcka se nalézá ve stadiu klinických testů.

Princip bionického pankreatu
Zařízení využívá Dexcom G4 platinum (kontinuální monitor glukózy) k změření hladiny glukózy v pravidelných pětiminutových intervalech. Měření je prováděno pomocí glukózového senzoru zavedeného do podkoží. K senzoru je připojen vysílací prvek, který přenáší data do Dexcom přijímače, který přijaté hodnoty odesílá pomocí Bluetooth do pumpy Tandem t. Pumpa Tandem t využívá dvoukomorový systém, přičemž jedna komora je naplněna zásobou inzulinu a druhá zásobou glukagonu.

Zařízení je tedy schopné reagovat na změny hladiny glukózy uvolněním specifické dávky jednoho ze dvou těchto hormonů. Tato schopnost uvolňovat inzulin či glukagon vede k alternativním názvům technologie, kterými jsou dual hormon,bi hormon, apod.

Mechanizmus účinku a výhody bionického pankreatu
Za využití přesného dávkování je možné ovlivňovat hladinu glukózy inzulinem či glukagonem.


 * Podání inzulinu vede k snížení hladiny glukózy v krvi. Inzulin je podáván na základě kalkulace aktuální hladiny glukózy spojené s průběžnými hodnotami glykemie.


 * Vzhledem k různým faktorům ovlivňujícím hladinu glukózy, jako je například fyzická aktivita, stres a jiné, je možné, že dojde k přílišnému poklesu hladiny glukózy a nastane hypoglykemie (jedná se tedy o problém klasického podávání inzulinu). Dalším možným problémem je dávkování inzulinu v době spánku, kdy je omezen příjem glukózy a může docházet k takzvanému “Dead-In-Bed-Syndrome".


 * V případě poklesu glukózy pod stanovenou hladinu je aplikován pumpou glukagon který  účinkuje jako antagonista inzulinu a zároveň podporuje glukoneogenezi a glykogenolýzu a dochází tedy ke zvýšení hladiny glukózy.


 * Možnost reagovat na sníženou hladinu glukózy v krvi aplikací glukagonu je spolu s automatizací hlavním rozdílem oproti klasické léčbě.

Klinické testy
Byla provedena řada testů, ve kterých byla porovnávána účinnost dual hormon léčby oproti klasické léčbě. Například ve studii pod názvem: "Comparison of dual-hormone artificial pancreas, single-hormone artificial pancreas, and conventional insulin pump therapy for glycaemic control in patients with type 1 diabetes: an open-label randomised controlled crossover trial"

Výsledky studie
Doba, po kterou byla udržována hladina glukózy ve stanovených normách v rámci 24 hodin:
 * Dual hormon bionický pankreas: 63 %
 * Klasická léčba inzulinovou pumpou: 51 %

Množství hypoglykemických příhod v rámci 24 hodin:
 * Dual hormon bionický pankreas: 9 z toho 0 bylo symptomatických
 * Klasická léčba inzulinovou pumpou: 52 z toho 12 bylo symptomatických

Podobné výsledky také prezentuje studie: doi: 10.1503/cmaj.121265

Závěr
Na základě výsledků studie je zřejmé že daná metoda léčby je benefitem pro pacienta.

Výhody

 * doba po kterou je hladina glukózy pacienta držena v cílovém rozmezí
 * schopnost reakce na hypoglykemické příhody
 * automatizace
 * možnost sběru dat
 * personalizovaná medicina

Nevýhody

 * cena
 * nedostatečné množství klinických testů
 * závislost na technologii a energii
 * doposud nebyly zhotoveny studie zabývající se dlouhodobým užíváním glukagonu a jeho vlivu na organismus

Souvisejicí články

 * diabetes melitus
 * inzulin
 * glukagon
 * inzulinová pumpa

Externí odkazy

 * [ Edward Damiano, Ph.D.]
 * [ BLOOD GLUCOSE CONTROL SYSTEM]
 * [ Glucose-responsive insulin and glucagon delivery (dual-hormone artificial pancreas) in adults with type 1 diabetes: a randomized crossover controlled trial]