Notícia com publicação científica
Pesquisadores usam nanotecnologia injetável com glucagon contra hipoglicemia
Nanomaterial polimérico pode proteger e liberar o glucagon de maneira controlada
gpointstudio via Freepik
2 de outubro de 2024, 15:05

Fonte

Publicação Original

Sociedade Americana de Química

Áreas

Bioquímica, Endocrinologia, Entrega de Medicamentos, Hematologia, Indústria Farmacêutica, Metabolismo, Nanotecnologia Farmacêutica

Compartilhar

Resumo

Quando a glicose sanguínea cai abaixo de valores críticos – a chamada hipoglicemia – a baixa quantidade de açúcares no sangue pode levar a um quadro de tonturas, comprometimento cognitivo ou até mesmo coma.

Neste caso, o glucagon é o principal hormônio responsável por elevar mais rapidamente os níveis de glicose no sangue e recuperar a glicemia normal.

Usando nanotecnologia farmacêutica, pesquisadores desenvolveram uma forma de encapsular o glucagon de modo a garantir sua estabilidade como injetável, e ainda liberá-lo na corrente sanguínea apenas quando necessário.

Foco do Estudo

Desenvolver uma solução para melhorar a estabilidade do glucagon injetável, além de viabilizar a liberação do hormônio apenas quando necessário.

Por que é importante?

Ao contrário da hiperglicemia, quando a concentração de açúcar no sangue (ou glicemia) fica acima do limite considerado normal, a hipoglicemia – quando a glicemia atinge valores baixos – pode causar problemas para a saúde mais imediatos e que podem ser bem graves.

A hipoglicemia pode acontecer tanto quando a ingestão de açúcar é muito baixa como quando o excesso de insulina faz a glicose sanguínea cair além do esperado.

Quando acontece a hipoglicemia, a pessoa pode ter tonturas, comprometimento cognitivo, convulsões ou até mesmo entrar em coma, nos casos mais graves.

Ao contrário da insulina, hormônio que aumenta a captação de glicose pelos tecidos e portanto diminui a glicemia, o glucagon é o hormônio responsável  por aumentar a glicemia, sinalizando para que o fígado libere glicose armazenada. Portanto, é o hormônio que poderia reduzir o risco ou mesmo evitar casos de hipoglicemia.

Mas embora uma injeção de glucagon de emergência possa corrigir os níveis de glicemia em cerca de 30 minutos, as formulações podem ser instáveis ​​e insolúveis em água. Em alguns casos, o hormônio se decompõe rapidamente quando misturado para injeções e se aglomera para formar fibrilas tóxicas.

Estudo

Com foco na ação do glucagon, pesquisadores do Instituto de Nanossistemas Califórnia e da Escola de Medicina da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), nos EUA, conseguiram desenvolver uma solução para viabilizar sua injeção e ação de modo estável.

A solução para o problema usou nanotecnologia farmacêutica: a Dra. Andrea Hevener, a Dra. Heather Maynard e colegas desenvolveram micelas – que são como bolhas nanométricas que podem ser personalizadas para atuar em diferentes ambientes – feitas de material polimérico,  para encapsular e liberar o glucagon de maneira controlada.

As micelas são responsivas à glicose: elas transportam e protegem o glucagon na corrente sanguínea quando os níveis de glicose estão normais, mas se dissolvem se os níveis de glicose caírem perigosamente. Portanto, a tecnologia permite um grande diferencial da solução injetável: as micelas com glucagon podem ser injetadas com antecedência e circular na corrente sanguínea até que a ação do glucagon seja necessária.

Os pesquisadores testaram a nova nanotecnologia farmacêutica em camundongos.

O estudo foi publicado na revista científica ACS Central Science.

Resultados

Em experimentos de laboratório, as micelas liberaram o glucagon apenas em ambientes líquidos que imitavam condições hipoglicêmicas em seres humanos e camundongos, ou seja, com concentrações de glicose inferior a 60 mg/dL.

Em seguida, quando camundongos com hipoglicemia induzida por insulina receberam uma injeção das micelas nanotecnológicas, eles recuperaram os níveis normais de açúcar no sangue em 40 minutos. A equipe também observou que micelas cheias de glucagon permaneceram intactas em camundongos e não liberaram o hormônio a menos que os níveis de glicose no sangue caíssem abaixo do limite clínico para a hipoglicemia grave.

Com base em estudos adicionais de toxicidade e biossegurança em camundongos, os pesquisadores observaram que micelas vazias (sem glucagon) não desencadearam resposta imune ou induziram danos a órgãos.

Embora mais estudos sejam necessários, os pesquisadores destacaram que a prova de conceito é um primeiro passo em direção a um novo método sob demanda e eficaz para prevenir ou mitigar níveis críticos de hipoglicemia.

Em suas publicações, o Portal SciAdvances tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal SciAdvances tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.

Autores/Pesquisadores Citados

Dra. Andrea Hevener

Professora de Medicina da UCLA

Dra. Heather Maynard

Professora de Ciência de Polímeros no Departamento de Química e Bioquímica e no Instituto de Nanossistemas Califórnia, UCLA

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica ACS Central Science (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia completa na página da Sociedade Americana de Química (em inglês).

Comunique um Erro

Notícias relacionadas

E-books relacionados

Rolar para cima