Los pacientes con diabetes tipo 1 viven con un riesgo constante de hiper o hipoglucemia. La liberación de insulina controlada con precisión podría ayudar a mejorar la regulación de sus niveles de azúcar en la sangre. En un informe publicado en la revista Angewandte Chemie, un equipo de investigación ha presentado una nueva fórmula de insulina que puede activarse con glucosa: los portadores de nanopartículas lipídicas liberan más o menos insulina según el nivel de azúcar en la sangre.
Los niveles de insulina en plasma están regulados principalmente por las células β en el páncreas y reflejan las fluctuaciones en el nivel de azúcar en la sangre. Los pacientes con diabetes tipo 1 pueden producir muy poca o ninguna insulina y requieren varias inyecciones diarias de insulina de acción rápida, así como una o dos inyecciones de insulina de acción prolongada para mantener el azúcar en sangre en un nivel normal.
Alternativamente, usan una bomba de insulina que proporciona una infusión continua. Las formulaciones de insulina no pueden reaccionar a los cambios en el nivel de azúcar en sangre y, por lo tanto, no permiten la regulación precisa del azúcar en sangre. Si se administra una sobredosis de insulina, se omite una comida o se consumen muy pocos carbohidratos antes de una actividad física extenuante, existe un mayor riesgo de hipoglucemia aguda y potencialmente mortal.
Las formulaciones de insulina que responden a la glucosa, imitando la función de las células β, podrían mejorar la terapia con insulina. Varios enfoques con «portadores» de insulina hechos de polímeros con glucosa oxidasa incorporada como detector de glucosa adolecen de dos problemas: los portadores poliméricos no tienen un peso molecular uniforme y la glucosa oxidasa es tóxica si se libera en el cuerpo.
Un equipo chino dirigido por Jinqiang Wang y Zhen Gu en la Universidad de Zhejiang, el Hospital del Cáncer de Zhejiang y la Universidad de Hong Kong eligió un enfoque diferente basado en nanopartículas de lípidos biocompatibles utilizadas como transportadores con lípidos con estructuras químicas uniformes. Las nanopartículas de lípidos ya tienen un amplio uso clínico como portadores de fármacos.
Se modificó una sección de los lípidos para que las superficies de las nanopartículas autoagregadas llevaran muchas cargas positivas. Las moléculas de insulina con carga negativa se unen electrostáticamente a las nanopartículas y se liberan lentamente cuando el nivel de azúcar en la sangre es normal. Si el nivel de azúcar en la sangre es alto, ciertos lípidos en las nanopartículas forman enlaces químicos con la glucosa, lo que reduce la carga positiva en la superficie y acelera significativamente la liberación de insulina.
En ratones diabéticos tratados con la nueva formulación de insulina, fue posible mantener un nivel normal de azúcar en la sangre durante seis horas. Después de la inyección de glucosa, el azúcar en la sangre de los ratones diabéticos tratados disminuyó a un nivel normal tan rápido como el de los ratones sanos.
En el futuro, una combinación de esta formulación de insulina sensible a la glucosa con un dispositivo de dispensación controlado por un detector de azúcar electrónico portátil podría mejorar significativamente la regulación del nivel de azúcar en sangre en pacientes con diabetes.
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