Вчені Массачусетського технологічного інституту працюють над вібраційною капсулою від ожиріння

Інженери Массачусетського технологічного інституту розробляють капсулу, що проковтується, яка вібрує всередині шлунка і створює відчуття ситості.

Дослідники виявили, що тварини, що проковтнули капсулу за 20 хвилин до їди, знижували споживання їжі приблизно на 40%. Процес супроводжувався вивільненням гормонів. Подальші дослідження повинні показати безпеку використання технології на людях як спосіб лікування ожиріння.

Ті, хто захочуть схуднути або контролювати свій апетит, зможуть приймати капсули перед кожним прийомом їжі, пояснює доцент кафедри біоінженерії Гарвардського університету та провідний автор дослідження Шрія Срінівасан. За її словами, технологія дозволить мінімізувати побічні ефекти, які спостерігають вчені при використанні інших фармакологічних методів лікування.

Механорецептори відчувають збільшення шлунка і посилають сигнал у мозок через блукаючий нерв. Внаслідок чого мозок стимулює вироблення інсуліну, а також гормонів C-пептид, пептид YY та ГПП-1. Разом ці гормони допомагають людям перетравлювати їжу, почуватися ситими і перестати їсти. У той самий час у організмі знижується рівень гормону грелін, що викликає почуття голоду.

Попередні дослідження показали, що вібрація впливає на м'яз шлунка, викликаючи відчуття більшого збільшення, ніж було насправді. Дослідники МТІ вирішили скористатися цим напрацюванням, щоб імітувати почуття насичення.

Вчені розробили капсулу розміром з полівітамін, яка включає елемент, що вібрує. Живлення рішення забезпечує невелика батарея з оксиду срібла. Шлунковий сік розчиняє желатинову мембрану, яка покриває капсулу, замикаючи електронний ланцюг та активуючи вібруючий елемент.

Наукова група відстежувала рівні вироблення гормонів у періоди, коли пристрій працював. Вчені виявили закономірності вивільнення гормонів, що спостерігаються після їди, навіть коли тварини голодували. Коли капсула знаходилася в організмі, тварини повільніше набирали вагу.

Зміни у поведінці пов'язані з використанням ендогенної системи, а не екзогенної терапії, поділився доцент кафедри машинобудування МТІ та співавтор роботи Джованні Траверсо. Дослідники мають намір вирішити проблеми, пов'язані з доставкою біологічних препаратів шляхом модуляції кишкової системи.

Поточна версія капсули здатна вібрувати протягом 30 хвилин після потрапляння в шлунок. Проте вчені планують вивчити можливість адаптувати пристрій для більш тривалого перебування в організмі, а також опції включення та вимкнення вібрації бездротового підключення.

У дослідженнях на тваринах капсули проходили через травний тракт протягом 4-5 днів. Наукова група не зареєструвала жодних ознак обструкції, перфорації та інших негативних впливів, доки капсула перебувала у травному тракті.

Вчені вважають, що капсула може стати альтернативою поточним підходам до лікування ожиріння. Срінівасана вважає, що пристрої можна робити за доступними цінами. Дослідники мають намір вивчити способи розширення виробництва капсул, що дозволить провести клінічні випробування на людях. Це допоможе більше дізнатися про безпеку пристрою, а також визначити найкращий час для проковтування капсули перед їжею та частоту її прийому.

Наукову роботу «A vibrating ingestible bioelectronic stimulator modulates gastric stretch receptors for illusory satiety» опубліковано 22 грудня 2023 року у журналі Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.adj3003).