Insulina é produzida no corpo usando açúcar do sangue como combustível

O protótipo da célula de combustível, envolta em um sachê, é ligeiramente maior do que a unha do polegar.
[Imagem: Fussenegger Lab/ETH Zurich]

Usina de insulina implantável

Pesquisadores suíços desenvolveram uma célula de combustível implantável que usa o excesso de açúcar no sangue (glicose) para gerar energia elétrica.

E essa célula de combustível foi combinada com células artificiais do pâncreas, chamadas células beta, para que elas produzam insulina, efetivamente reduzindo os níveis de glicose no sangue de modo muito parecido com o que ocorre com o funcionamento normal do pâncreas.

Esta inovação, quando totalmente desenvolvida e aprovada para uso, poderá revolucionar o tratamento do diabetes tipo 1, que hoje depende de bombas de insulina, implantáveis ou não, grandes e desconfortáveis e que dependem de baterias, que precisam ser trocadas rotineiramente.

"Muitas pessoas, especialmente nas nações ocidentais industrializadas, consomem mais carboidratos do que precisam na vida cotidiana, o que leva à obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares. Isso nos deu a ideia de usar esse excesso de energia metabólica para produzir eletricidade para alimentar dispositivos biomédicos," disse o professor Martin Fussenegger, do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH).

Produção artificial de insulina

O coração da célula de combustível é um eletrodo feito de nanopartículas à base de cobre, que divide a glicose em ácido glucônico e hidrogênio para gerar eletricidade, que por sua vez aciona um circuito elétrico.

Envolta em não-tecido e revestida com alginato, um produto de algas aprovado para uso médico, a célula de combustível se assemelha a um pequeno saquinho de chá, que pode ser implantado sob a pele. O alginato absorve o fluido corporal e permite que a glicose passe do tecido para a célula de combustível interna.

A seguir, a célula de combustível foi conectada a uma cápsula contendo células beta artificiais, que podem ser estimuladas a produzir e secretar insulina usando a própria corrente elétrica ou a luz de um LED azul aceso por aquela eletricidade.

Tão logo a célula de combustível registra um excesso de glicose, ela começa a gerar energia, que estimula as células a produzir e liberar insulina no sangue. Como resultado, o açúcar no sangue cai para um nível normal. Uma vez que ele cai abaixo de um certo valor limite, a produção de eletricidade e de insulina param.

O sistema existente é apenas um protótipo. Embora os pesquisadores tenham-no testado com sucesso em camundongos, eles não conseguiram ainda transformá-lo em um produto comercializável. "Trazer tal dispositivo para o mercado está muito além dos nossos recursos financeiros e humanos," disse Fussenegger, destacando que isso exigiria um parceiro industrial para levar o processo adiante.