Quando você faz uma refeição farta, seu estômago envia sinais ao cérebro que criam uma sensação de saciedade, o que o ajuda a perceber que é hora de parar de comer. Um estômago cheio de líquido também pode enviar essas mensagens, e é por isso que quem faz dieta é frequentemente aconselhado a beber um copo de água antes de comer.
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Os engenheiros do MIT criaram agora uma nova maneira de aproveitar esse fenômeno, usando uma cápsula ingerível que vibra dentro do estômago. Essas vibrações ativam os mesmos receptores de estiramento que sentem quando o estômago está distendido, criando uma sensação ilusória de plenitude.
O trabalho da equipe foi publicado na Science Advances.
Nos animais que receberam esta pílula 20 minutos antes de comer, os investigadores descobriram que este tratamento não só estimulou a libertação de hormonas que sinalizam saciedade, mas também reduziu a ingestão alimentar dos animais em cerca de 40%. Os cientistas têm muito mais a aprender sobre os mecanismos que influenciam o peso corporal humano, mas se mais pesquisas sugerirem que esta tecnologia pode ser usada com segurança em humanos, tal pílula poderá oferecer uma forma minimamente invasiva de tratar a obesidade, dizem os pesquisadores.
“Para quem quer perder peso ou controlar o apetite, pode ser tomado antes de cada refeição”, diz Shriya Srinivasan Ph.D., ex-aluno de pós-graduação e pós-doutorado do MIT que agora é professor assistente de bioengenharia na Universidade de Harvard. “Isso poderia ser realmente interessante, pois proporcionaria uma opção que poderia minimizar os efeitos colaterais que vemos com outros tratamentos farmacológicos existentes”.
Srinivasan é o principal autor do novo estudo. Giovanni Traverso, professor associado de engenharia mecânica no MIT e gastroenterologista do Brigham and Women’s Hospital, é o autor sênior do artigo.
Uma sensação de plenitude
Quando o estômago fica distendido, células especializadas chamadas mecanorreceptores sentem esse alongamento e enviam sinais ao cérebro através do nervo vago. Como resultado, o cérebro estimula a produção de insulina, bem como de hormônios como peptídeo C, Pyy e GLP-1. Todos esses hormônios trabalham juntos para ajudar as pessoas a digerir os alimentos, sentir-se saciadas e parar de comer. Ao mesmo tempo, os níveis de grelina, um hormônio que promove a fome, diminuem.
Enquanto estudante de pós-graduação no MIT, Srinivasan interessou-se pela ideia de controlar esse processo por meio da vibração, alongando artificialmente os mecanorreceptores que revestem o estômago. Pesquisas anteriores mostraram que a vibração aplicada a um músculo pode induzir a sensação de que o músculo se esticou mais do que realmente foi.
“Eu me perguntei se poderíamos ativar os receptores de estiramento no estômago vibrando-os e fazendo-os perceber que todo o estômago foi expandido, para criar uma sensação ilusória de distensão que poderia modular os hormônios e os padrões alimentares”, diz Srinivasan.
Como pós-doutorado no Instituto Koch de Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT, Srinivasan trabalhou em estreita colaboração com o laboratório de Traverso, que desenvolveu muitas abordagens novas para administração oral de medicamentos e dispositivos eletrônicos. Para este estudo, Srinivasan, Traverso e uma equipe de pesquisadores desenvolveram uma cápsula do tamanho de um multivitamínico, que inclui um elemento vibratório. Quando a pílula, alimentada por uma pequena bateria de óxido de prata, chega ao estômago, os fluidos gástricos ácidos dissolvem uma membrana gelatinosa que cobre a cápsula, completando o circuito eletrônico que aciona o motor vibratório.
Num estudo em animais, os pesquisadores mostraram que, quando a pílula começa a vibrar, ativa mecanorreceptores, que enviam sinais ao cérebro através da estimulação do nervo vago. Os pesquisadores monitoraram os níveis hormonais durante os períodos em que o dispositivo vibrava e descobriram que eles refletiam os padrões de liberação hormonal observados após uma refeição, mesmo quando os animais estavam em jejum.
Os pesquisadores testaram então os efeitos desse estímulo no apetite dos animais. Eles descobriram que quando a pílula foi ativada por cerca de 20 minutos, antes de os animais receberem comida, eles consumiram 40% menos, em média, do que quando a pílula não foi ativada. Os animais também ganharam peso mais lentamente durante os períodos em que foram tratados com a pílula vibratória.
“A mudança comportamental é profunda, e isso envolve o uso do sistema endógeno em vez de qualquer terapêutica exógena. Temos potencial para superar alguns dos desafios e custos associados à administração de medicamentos biológicos através da modulação do sistema nervoso entérico”, diz Traverso.
A versão atual da pílula foi projetada para vibrar por cerca de 30 minutos após chegar ao estômago, mas os pesquisadores planejam explorar a possibilidade de adaptá-la para permanecer no estômago por períodos mais longos, onde possa ser ligada e desligada sem fio conforme necessário. Nos estudos em animais, os comprimidos passaram pelo trato digestivo em quatro ou cinco dias.
O estudo também descobriu que os animais não apresentaram sinais de obstrução, perfuração ou outros impactos negativos enquanto a pílula estava no trato digestivo.
Uma abordagem alternativa
Este tipo de cápsula poderia oferecer uma alternativa às abordagens atuais para o tratamento da obesidade, dizem os pesquisadores. Intervenções não médicas, como dieta e exercícios, nem sempre funcionam, e muitas das intervenções médicas existentes são bastante invasivas. Estes incluem cirurgia de bypass gástrico, bem como balões gástricos, que já não são amplamente utilizados nos Estados Unidos devido a questões de segurança.
Medicamentos como os agonistas do GLP-1 também podem ajudar na perda de peso, mas a maioria deles precisa ser injetada e são inacessíveis para muitas pessoas. Segundo Srinivasan, as cápsulas do MIT poderiam ser fabricadas a um custo que as tornaria disponíveis para pessoas que não têm acesso a opções de tratamento mais caras.
“Para muitas populações, algumas das terapias mais eficazes para a obesidade são muito caras. Em grande escala, o nosso dispositivo poderia ser fabricado a um preço bastante rentável”, diz ela. “Adoraria ver como isto transformaria os cuidados e a terapia para pessoas em ambientes de saúde globais que podem não ter acesso a algumas das opções mais sofisticadas ou caras que estão disponíveis hoje”.
Os pesquisadores planejam agora explorar formas de aumentar a produção desse tipo de cápsula, o que poderia permitir ensaios clínicos em humanos. Tais estudos seriam importantes para saber mais sobre a segurança dos dispositivos, bem como determinar o melhor momento para engolir a cápsula antes das refeições e com que frequência ela deveria ser administrada.
Outros autores do artigo incluem Amro Alshareef, Alexandria Hwang, Ceara Byrne, Johannes Kuosmann, Keiko Ishida, Joshua Jenkins, Sabrina Liu, Wiam Abdalla Mohammed Madani, Alison Hayward e Niora Fabian.
Publicado em MedicalXpress
Traduzido por Mateus Lynniker
