Utrata zbędnych kilogramów może okazać się wyzwaniem. Dlatego też naukowcy nieustannie pracują nad nowymi sposobami ograniczenia wagi. W niedawno opublikowanych badaniach przyjęli zupełnie nowe podejście do problemu. Opracowali wibrującą pigułkę, która poprzez swoje ruchy oszukuje żołądek, by ten zasygnalizował mózgowi, że jest wypełniony po brzegi obfitym posiłkiem.
Zespół kierowany przez Shriyę Srinivasan z Uniwersytetu Harvarda oraz Giovanniego Traverso z Massachusetts Institute of Technology opracował alternatywny sposób na zrzucenie nadmiaru kilogramów. Badacze opracowali tabletkę o wymiarach 31 na 10 milimetrów, zawierającą mały silnik i baterię. Po połknięciu, gdy trafi do żołądka, zaczyna się poruszać i wibrować, a to stymuluje zakończenia nerwowe żołądka sygnalizując uczucie sytości.
Rezultaty oraz opis badań ukazał się na łamach pisma „Science Advances” (DOI: 10.1126/sciadv.adj3003).
Po obfitym posiłku, żołądek wysyła sygnały do mózgu, że jest pełny i nic więcej się już nie zmieści. Żołądek pełen płynów również może wysyłać takie sygnały, dlatego osobom na diecie często zaleca się wypicie szklanki wody przed jedzeniem. Naukowcy wymyślili nowy sposób wykorzystania tego zjawiska. Wpadli na pomysł stworzenia pigułki, która porusza się w żołądku powodując ruchy w jego zawartości. To z kolei aktywuje te same receptory, które wyczuwają rozciągnięcie czy też maksymalne wypełnienie żołądka, tworząc iluzoryczne poczucie sytości.
Uczeni nazwali swoją kapsułkę VIBES - Vibrating Ingestible BioElectronic Stimulator. U zwierząt, którym podano ją 20 minut przed jedzeniem, naukowcy zauważyli uwalnianie hormonów sygnalizujących uczucie sytości. To zmniejszało spożycie pokarmu przez zwierzęta o około 40 procent. Nie wiemy wszystkiego na temat mechanizmów wpływających na masę ciała człowieka, ale jeśli dalsze badania wykażą, że tę technologię można bezpiecznie stosować u ludzi, taka pigułka może okazać się małoinwazyjną metodą leczenia otyłości – twierdzą uczeni.
- Dla kogoś, kto chce schudnąć lub kontrolować swój apetyt, takie pigułki można przyjmować przed każdym posiłkiem – mówi Shriya Srinivasan. - To mogłoby być naprawdę interesujące, ponieważ zapewniłoby opcję minimalizującą skutki uboczne, które obserwujemy w przypadku innych dostępnych metod leczenia farmakologicznego – dodaje.
Kiedy żołądek jest pełny, wyspecjalizowane komórki zwane mechanoreceptorami wyczuwają jego rozciąganie i wysyłają sygnały do mózgu za pośrednictwem nerwu błędnego. W rezultacie mózg stymuluje produkcję insuliny, a także hormonów, takich jak peptyd C, Pyy i GLP-1. Wszystkie te hormony współpracują, aby pomóc trawić pokarm. Jednocześnie spada poziom greliny, hormonu wywołującego uczucie głodu. Ale proces ten można kontrolować poprzez oszukanie mechanoreceptorów wyściełających żołądek za pomocą wibracji.
W badaniach zespół naukowców zaprojektowali kapsułkę zawierającą element wibrujący. Uczeni pokryli ją powłoką żelową. Kiedy pigułka zasilana małą baterią z tlenku srebra dociera do żołądka, płyn żołądkowy rozpuszcza błonę pokrywającą kapsułkę, aktywujący tym samym silnik, który powoduje wibracje. Wibracje aktywują mechanoreceptory, które wysyłają sygnały do mózgu poprzez stymulację nerwu błędnego. Po podaniu tabletki zwierzętom naukowcy monitorowali poziom hormonów w okresach wibracji urządzenia i odkryli, że odzwierciedlają one wzorce uwalniania hormonów obserwowane po posiłku, nawet gdy zwierzęta pościły.
Obecna wersja pigułki może wibrować przez około 30 minut po dotarciu do żołądka, ale badacze planują przystosować ją tak, aby pozostawała w żołądku przez dłuższy czas. Chcą też wyposażyć ją w bezprzewodowy włącznik, dzięki czemu można by uruchamiać wibracje w razie potrzeby. W badaniach na zwierzętach pigułki przeszły przez przewód pokarmowy w ciągu 4-5 dni. Zwierzęta nie wykazywały żadnych oznak niedrożności, perforacji ani innych negatywnych skutków, gdy pigułka znajdowała się w przewodzie pokarmowym.
Autorzy wibrującej pigułki twierdzą, że tego typu technologia może stanowić alternatywę dla obecnych metod leczenia otyłości. Interwencje niemedyczne, takie jak ćwiczenia czy dieta nie zawsze działają, a wiele z istniejących interwencji medycznych jest dość inwazyjnych. Według Srinivasany, produkcja takich kapsułek byłaby tania, co umożliwiłoby udostępnienie ich osobom, które nie mają dostępu do droższych opcji leczenia.
- Niektóre skuteczne metody leczenia otyłości są bardzo kosztowne. W dużej skali nasze urządzenie mogłoby być produkowane po całkiem opłacalnej cenie – wskazuje Srinivasana.
Źródło: MIT, Science, Science Alert, fot. Srinivasan, et al., Science Advances
