كبسولة إلكترود جديدة قابلة للهضم لتحفيز هرمون تنظيم الجوع

في عمل تعاوني ، صمم فريق من العلماء كبسولة جديدة لمحاكاة هرمون ينظم الجوع. 

جريلين هو هرمون معدة ينظم شهيتنا ، بما في ذلك الشعور بالجوع والغثيان والامتلاء. يمكن لهذه الكبسولة المبتكرة المبتكرة أن تغير أداء هذا الهرمون ، مما يمهد الطريق لعلاج مجموعة متنوعة من أمراض الجهاز الهضمي. 

أطلق عليها اسم FLASH ، هذه "الكبسولة الكهربائية القابلة للهضم" الجديدة ابتكرها علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة نيويورك في أبو ظبي. 

"حبوب منع الحمل التي تحتوي على إلكترونيات بدلاً من مواد كيميائية أو أدوية أمر واعد للغاية. وقال المؤلف المشارك الأول خليل الرمادي في بيان: إنه يوفر طريقة لتوصيل نبضات كهربائية موجهة إلى خلايا معينة في الأمعاء بطريقة يمكن أن تنظم مستويات الهرمونات العصبية في الجسم .

تطوير هذه الكبسولة الجديدة

FLASH هو اختصار للكبسولة الإلكترونية لامتصاص السوائل من أجل التحفيز النشط وتعديل الهرمونات. الجلد الممتلئ للماء للسحلية الشائكة ألهم تصميم هذه الكبسولة. إنه علاج غير جراحي وآمن يقدم العلاج مباشرة إلى أنسجة المعدة. 

تم تصميم هذه الكبسولة في هذه الدراسة للعمل على "التعديل العصبي لمحور الأمعاء والدماغ ، مسار الإشارات بين الجهاز الهضمي والجهاز العصبي المركزي". ببساطة ، فإن محور الأمعاء والدماغ مهم لتنظيم الوظائف الفسيولوجية مثل التغذية والسلوك العاطفي. 

يحتوي نظام FLASH على سطح مغطى بالقطب الكهربائي يتصل مباشرة بالأنسجة المخاطية في القناة الهضمية. هذا يسبب إحساسًا كهربائيًا في المعدة ، وهو ما يُعرف باسم التحفيز الكهربائي للمعدة (GES). هذه العملية برمتها مسؤولة عن إفراز هرمون الجوع جريلين.  

من خلال تناوله عن طريق الفم ، لوحظ أن حبوب منع الحمل كانت قادرة على تنظيم مستويات هرمون الجريلين بشكل كبير. كشفت النتائج أن هرمونات الجوع المحفزة إلكترونيًا لها تأثير ضئيل على محيط الجسم. كما يتم إفرازه بأمان دون التسبب في أي آثار جانبية في الجسم. 

إن الطرق البديلة لتنظيم محور القناة الهضمية هي في الغالب جراحية وتشمل زرع أقطاب كهربائية. ومع ذلك ، فإن هذه الأساليب محفوفة بالمخاطر وقد تطيل وقت الشفاء.

"على حد علمنا ، هذا هو المثال الأول لاستخدام المنبهات الكهربائية من خلال جهاز قابل للهضم لزيادة المستويات الذاتية للهرمونات في الجسم ، مثل الجريلين. وبالتالي ، فإن تأثيره يتمثل في الاستفادة من أجهزة الجسم بدلاً من إدخال عوامل خارجية " .

مفيد في علاج أمراض الجهاز الهضمي

علاوة على ذلك ، يتم تشغيل الكبسولات المبتكرة بواسطة بطاريات قابلة للهضم ، مما يتيح 20 دقيقة من التحفيز. تم اختبار الكبسولة على نماذج خنازير ، حيث اكتشف الباحثون أن مستويات هرمون الجريلين زادت في أنسجة المعدة مع وجود أعصاب مبهمة سليمة. 

يعتمد هذا العلاج الطبي بأكمله على تقنية تعرف باسم التعديل العصبي ، والتي تغير نشاط عصبي معين. في هذه الحالة ، هو العصب المبهم ، وهو أطول عصب للجهاز العصبي اللاإرادي في الجسم ، ويربط بين الدماغ والأمعاء. ويؤدي هذا العصب مجموعة متنوعة من الوظائف ، بما في ذلك الهضم.

يمكن أن تكون هذه الطريقة الدقيقة مفيدة في تنظيم مستويات الجوع وكذلك علاج أمراض التمثيل الغذائي والجهاز الهضمي والأمراض العصبية. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام العلاج لعلاج الأمراض المرتبطة بالغثيان أو فقدان الشهية ، مثل الدنف وخزل المعدة ، وهو اضطراب في أعصاب المعدة يتسبب في بطء حركة الطعام. 

قال جيوفاني ترافيرسو ، مؤلف أول للدراسة.

تم نشر النتائج في مجلة Science Robotics .