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Un aiuto per il trattamento del diabete da un sensore capace di misurare minime quantità d’insulina
A cura di Linda Possanzini
Una nuova tecnica che sfrutta le nanotecnologie per determinare in modo rapido minime quantità d’insulina è sicuramente il passo più importante per lo sviluppo di un metodo in grado di rilevare la salute delle cellule beta del corpo in tempo reale.
Tra le altre potenziali applicazioni, questo metodo potrebbe essere utilizzato per migliorare l’efficacia di una nuova procedura per trattare il diabete di tipo 1 che si è rivelata in grado di liberare i diabetici dalla dipendenza delle iniezioni d’insulina per svariati anni. Tale procedura consiste nel trapiantare nel pancreas dei diabetici delle cellule beta che a causa della malattia erano state distrutte o danneggiate.
Questo nuovo metodo è stato sviluppato da un team di ricercatori della Vanderbilt University con a capo il Professore Associato di Chimica David Cliffel.
I ricercatori hanno sviluppato un nuovo elettrodo per un dispositivo noto come microfisiometro, capace di determinare la condizione delle cellule vive sommergendole in una soluzione salina, e poi confinandole in una camera molto piccola e misurando le variazioni nel loro metabolismo. Il volume della camera è solo di tre microlitri - circa 1/20° della dimensione di una goccia media di pioggia – permettendo così all’elettrodo di scoprire piccole quantità d’insulina prodotte dalle Isole di Langerhans.
Il nuovo elettrodo fornito da William Hofmeister alla University of Tennessee Space Institute, è un buon conduttore elettrico e le concentrazioni d’insulina nella camera possono essere direttamente correlate alla corrente presente nell’elettrodo mentre i nanotubi operano affidabilmente a livelli di pH caratteristici delle cellule viventi.
Questo nuovo sensore rileva i livelli insulinici in modo continuo misurando il transfer di elettroni prodotti quando le molecole di insulina ossidano in presenza di glucosio. Quando le cellule producono più molecole d’insulina, la corrente nel sensore aumenta e viceversa, permettendo ai ricercatori di monitorare le concentrazioni d’insulina in tempo reale.
Test precedenti hanno dimostrato che questi sensori sono molto più sensibili rispetto agli altri metodi convenzionali. Tuttavia, i ricercatori hanno dovuto superare un ostacolo notevole per adattarli a funzionare nel microfisiometro.
Nella piccola camera, si è visto che il fluido si muove attraverso la superficie dell’elettrodo piuttosto che attaccarsi ad essa. Queste micro correnti tendevano ad allontanare i nanotubi invece che fissarle alla superficie dell’elettrodo dove la loro attività elettrica può essere misurata. I ricercatori hanno risolto il problema rivestendo l’elettrodo con una sostanza chimica chiamata dihydropyran, una piccola molecola che forma catene che sono in grado d’intrappolare le molecole d’insulina sulla superficie dell’elettrodo.
Ora che il microfisiometro ha dimostrato di essere in grado di rilevare rapidamente le piccole quantità d’insulina prodotte dalle singole cellule, i ricercatori sperano di utilizzarlo per determinare lo stato delle isole pancreatiche utilizzate nei trapianti.
Ricercatori dell’Università dell’Alberta hanno dimostrato che le cellule pancreatiche possono essere trapiantate in un diabetico di tipo 1 e sono in grado di ridurre notevolmente la dipendenza dalle iniezioni d’insulina per diversi anni. Sfortunatamente questi trapianti richiedono poi l’uso di grandi dosaggi di farmaci immunosoppressori, e gli scienziati non sanno ancora come questi incidano sulla salute delle isole pancreatiche.
Il prossimo passo consisterà nell’utilizzare il microfisiometro per misurare i livelli d’insulina lattato e ossigeno simultaneamente. Questo permetterà ai ricercatori di studiare come le isole pancreatiche reagiscano ai farmaci e aiuteranno ad identificare il miglior modo per trattare il rigetto. Permetterà altresì di verificare la condizione di salute delle isole pancreatiche prima che siano trapiantate nei pazienti.
Tratto da Medical News Today - Fonte: Vanderbilt University - A cura di Linda Possanzini
Data ultimo aggiornamento: Lunedì, 5 Maggio 2008 6:30:00
URL: http://www.progettodiabete.org/news/2008/n2008_025.html