La diabetes tipo 1 afecta a 46,3 millones de personas en todo el mundo, y el número de personas afectadas aumenta aproximadamente un 3 % cada año. Requiere cálculos cuidadosos de las necesidades de insulina y molestas inyecciones diarias para evitar enfermedades periféricas causadas por extremos de azúcar en sangre altos o bajos.

Los sistemas automatizados de administración de insulina, también llamados páncreas artificiales, hacen que el control de la diabetes sea mucho menos oneroso para los pacientes. Estos sistemas, con sensores de insulina implantados, bombas que administran insulina dentro del cuerpo, controladores de bombas de insulina asociados y algoritmos de control cada vez más sofisticados, avanzan rápidamente.

En APL Bioengineering, de AIP Publishing, investigadores de la Universidad de Padua, la Universidad de Pavía y la Universidad de Yale diseñaron un algoritmo novedoso para controlar las bombas de insulina implantadas que tiene en cuenta las características únicas de los pacientes individuales. Su modelo, probado con una simulación informática de diabetes aprobada por la FDA, demuestra que la administración de insulina intraperitoneal (dentro de la cavidad abdominal) es rápida y se parece mucho a la administración de insulina fisiológica natural.

« La infusión intraperitoneal de insulina no solo es mucho más fisiológica porque reproduce la fisiología natural, sino que simplifica el problema de control porque no hay retrasos », dijo el autor Claudio Cobelli. « Entonces, esto significa que puede tener un controlador muy simple y robusto para manejar las situaciones cotidianas ».

El método actual de administración automatizada de insulina, que se basa en una tecnología llamada sensores de glucosa subcutáneos continuos, requiere que los pacientes ingresen manualmente la cantidad de carbohidratos que consumen, anunciando sus comidas al sistema antes de comer. También es lento para detectar y administrar insulina. Estos retrasos, junto con la probabilidad de errores en los cálculos manuales de comidas, hacen que el sistema sea propenso a imprecisiones y aumente la prevalencia de hiperinsulinemia, un estado de insulina alta en pacientes que causa enfermedades de los vasos sanguíneos grandes.

Usando un simulador aceptado por la FDA diseñado para la administración continua de insulina subcutánea, los investigadores hicieron modificaciones para simular la administración de insulina intraperitoneal. Desarrollaron un modelo que puede tener en cuenta las diferencias individuales de los pacientes y validaron un algoritmo de control de la bomba que no requiere el anuncio de las comidas.

« Esta es una gran ventaja. Ayuda a ajustar los dispositivos y permite la personalización », dijo Cobelli. « Diferentes personas tienen diferentes necesidades, por lo que es necesario personalizar los algoritmos ».

Al unir el trabajo anterior y los experimentos actuales, los investigadores demostraron con éxito las similitudes entre la administración de insulina intraperitoneal y la fisiología de la secreción de insulina natural y validaron un algoritmo de control de la bomba que es sólido para los factores de personalización y la variación de tiempo para el desayuno, el almuerzo y la cena.

Su trabajo es parte de un proyecto europeo colaborativo de varios años llamado « OLVIDAR LA DIABETES » que tiene como objetivo avanzar rápidamente en las tecnologías de administración automatizada de insulina hasta el punto de los ensayos clínicos.