¿Qué es el páncreas artificial y cómo beneficia al paciente diabéticos?

Los sistemas automatizados de administración de insulina, también llamados páncreas artificiales, hacen mucho menos complicado para los pacientes el control de la diabetes, según un nuevo estudio publicado en la revista ‘APL Bioengineering’.

Además, estos sistemas –con sensores de insulina implantados, bombas que administran insulina dentro del cuerpo, controladores de bomba de insulina asociados y algoritmos de control cada vez más sofisticados– avanzan con rapidez.

La diabetes de tipo 1 afecta a 46,3 millones de personas en todo el mundo, y el número de afectados aumenta alrededor de un 3% cada año. Requiere un cuidadoso cálculo de las necesidades de insulina y molestas inyecciones diarias para evitar enfermedades periféricas causadas por valores extremos de azúcar alto o bajo en sangre.

Investigadores de la Universidad de Padua y la Universidad de Pavía, en Italia, y la Universidad de Yale, en Estados Unidos, han diseñado un novedoso algoritmo para controlar las bombas de insulina implantadas que tiene en cuenta las características únicas de cada paciente. Su modelo, probado con una simulación informática de diabetes aprobada por la FDA, demuestra que la administración intraperitoneal (dentro de la cavidad abdominal) de insulina es rápida e imita fielmente la administración fisiológica natural.

«La infusión intraperitoneal de insulina no sólo es mucho más fisiológica porque reproduce la fisiología natural, sino que simplifica el problema del control porque no hay retrasos –explica Claudio Cobelli–. Esto significa que se puede tener un controlador muy sencillo y robusto para manejar las situaciones cotidianas».

El método actual de administración automatizada de insulina, que se basa en una tecnología denominada sensores subcutáneos continuos de glucosa, requiere que los pacientes introduzcan manualmente el número de carbohidratos que consumen, anunciando sus comidas al sistema antes de comer.

También es lento para detectar y administrar la insulina. Estos retrasos, junto con la probabilidad de errores en los cálculos manuales de las comidas, hacen que el sistema sea propenso a las imprecisiones y aumentan la prevalencia de la hiperinsulinemia, un estado de insulina elevada en los pacientes que provoca enfermedades de los grandes vasos sanguíneos.

A partir de un simulador aceptado por la FDA y diseñado para la administración continua de insulina subcutánea, los investigadores introdujeron modificaciones para simular la administración de insulina intraperitoneal. Desarrollaron un modelo que puede tener en cuenta las diferencias individuales de cada paciente y validaron un algoritmo de control de la bomba que no requiere el anuncio de comidas.

«Es una gran ventaja. Ayuda a ajustar los dispositivos y permite la personalización –resalta Cobelli–. Cada persona tiene necesidades distintas, así que hay que personalizar los algoritmos».

Uniendo trabajos anteriores y experimentos actuales, los investigadores demostraron con éxito las similitudes entre la administración intraperitoneal de insulina y la fisiología de la secreción natural de insulina y validaron un algoritmo de control de la bomba que es robusto a los factores de personalización y a la variación horaria de las comidas del desayuno, el almuerzo y la cena.

Su trabajo forma parte de un proyecto europeo plurianual de colaboración denominado «FORGET DIABETES», cuyo objetivo es avanzar rápidamente en las tecnologías de administración automática de insulina hasta llegar a los ensayos clínicos.