Человеческий желудок обычно отправляет мозгу сигналы, свидетельствующие о его наполнении. Однако этот механизм может быть нарушен у людей с расстройствами пищевого поведения, что приводит к регулярному перееданию и развитию ожирения. Учёные из Массачусетского технологического института разработали необычный механизм обмана желудка – вибрирующую капсулу VIBES, которая, по их словам, поможет обуздать аппетит для борьбы с лишним весом.
В ходе трапезы наш желудок растягивается, чтобы вместить в себя пищу, тем самым активируя клетки – механорецепторы, которые посылают мозгу сигнал о необходимости синтеза гормонов, включая инсулин, С-Пептид, пептид YY, ГПП-1 и пр. Эти гормоны, в свою очередь, запускают процесс пищеварения, вызывают чувство сытости и подавляют желание продолжать приём пищи. В рамках нового исследования учёные из Массачусетского технологического института решили проверить метод «взлома» этой системы, который поможет пациентам с расстройствами пищевого поведения и связанными с ними проблемами со здоровьем. Ранее эксперименты показали, что вибрации, направленные на мышечную ткань, заставляют мозг считать, что мышца растянулась гораздо сильнее, чем она растянулась по факту. Так, в МТИ задумались, как применить эту особенность на практике.
По словам ведущего автора исследования Шрии Шринивасан, её команда задалась целью найти инструмент, который позволит направить вибрацию сугубо на ткани желудка, чтобы обмануть рецепторы его наполнения. Для её достижения они разработали VIBES (Vibrating Ingestible BioElectronic Stimulator) – вибрирующую капсулу с батарейкой из оксида серебра. При проглатывании капсулы желудочная кислота растворяет защитную мембрану, замыкая цепочку и активируя вибромоторчик. После включения мотора капсула вибрирует, пока не сядет батарейка, на протяжении примерно 30 минут.
Учёные испытали VIBES на свиньях, отслеживая уровни гормонов животных на различных этапах работы капсулы. Как и ожидалось, уровень упомянутых ранее гормонов в крови свиней поднялся будто после приёма пищи, даже если до проглатывания капсулы животное ничего не ело. По итогам тестирования различных режимов приёма капсулы учёные обнаружили, что самым эффективным стал метод, подразумевающий проглатывание капсулы VIBES за 20 минут до еды. В таком случае подопытные съедали на 40% меньше пищи и набирали вес гораздо медленнее других. По словам исследователей, использование эндогенных систем, а именно – воздействие на кишечную нервную систему, может оказаться более эффективным инструментом изменения пищевого поведения, чем разнообразные биологические или хирургические методы воздействия, которые, к тому же, имеют множество побочных эффектов и высокий риск развития осложнений.
Как мы упоминали ранее, на текущем этапе капсула является одноразовой из-за специфического механизма замыкания цепи и включения вибромоторчика. В таком виде она естественным путём вышла из организма животных через 4-5 дней, не провоцируя непроходимости, перфораций и прочих проблем. Учёные предполагают, что в конечной форме им удастся сделать капсулу «долгоиграющей» и заставить её задержаться в желудке пользователя на определённое время, позволив пациенту самостоятельно включать и выключать её.
Источник: Shriya S. Srinivasan et al. / A vibrating ingestible bioelectronic stimulator modulates gastric stretch receptors for illusory satiety