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REGIONE DEL VENETO
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COMUNICATO STAMPA DEL 23.11.2010
PANCREAS ARTIFICIALE IN DAY HOSPITAL
APPLICAZIONE CLINICA
Il pancreas artificiale viene attualmente impiegato con successo in
regime di day hospital presso il Dipartimento di Medicina Clinica e
Sperimentale/Cattedra Malattie del Metabolismo diretto dal prof.
Antonio Tiengo; il paziente entra in reparto alle 10 di mattina, il sensore,
inserito nel grasso addominale, viene collegato al computer, e inizia ad
elaborare le glicemie minuto per minuto. Alle 13 il paziente assume il
pranzo e alle 16 per 30 minuti, svolge un attività fisica alla cyclette; alle
18 consuma la cena per venire poi dimesso la mattina del giorno dopo:
il tutto con il controllo della glicemia da parte del pancreas artificiale che
permette una normalizzazione pressoché assoluta dei livelli di glicemia.
L’applicazione clinica in day hospital è stata realizzata attualmente
su 20 pazienti provenienti dalle Regioni Veneto e Trentino, la media di
età dei pazienti si aggira sui 25/30 anni e tutti presentavano un diabete
altamente instabile.
Il pancreas artificiale consta di 3 elementi base: 1) un sensore che
misura la glicemia nel liquido interstiziale e comunica i dati letti ad un
apposito ricevitore, delle dimensioni di un telefono cellulare, tramite
connessione wireless. L’accuratezza con cui questo dispositivo misura
la glicemia è tuttora il fattore limitante le prestazioni del pancreas
artificiale. 2) un microinfusore, comandato via wireless da un apposito
dispositivo, anch’esso delle dimensioni di un telefono cellulare. 3) un
algoritmo di controllo, che, date le misure di glicemia lette dal sensore,
stabilisce la quantità di insulina da infondere. In questa versione
prototipale esso è eseguito su un computer portatile. Il “sistema di
controllo” è stato sviluppato dal team di Bioingegneria dell’Università di
Padova diretto dal prof. Claudio Cobelli. Nella sperimentazione, e’ stato
usato un “simulatore” del metabolismo utilizzando un paziente virtuale.
Il paziente virtuale è stato creato sulla base di decine di migliaia di dati
di glicemia ottenuti da centinaia di pazienti nel mondo.
L’applicazione clinica del pancreas artificiale è attuata dal team di
clinici di Padova coordinati dal Prof. Angelo Avogaro, dr.ssa Daniela
Bruttomesso, dr. Alberto Maran, dr.ssa Monica Vedovato del
Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale – Malattie del
Metabolismo, in collaborazione con gli esperti di Montepellier in Francia
e dei clinici dell’Università della Virginia/Stati Uniti.
Il pancreas artificiale utilizzato nei nostri pazienti diabetici ha
permesso non solo il mantenimento delle glicemie durante l’arco della
giornata a livelli pressoché normali ma anche di evitare le crisi
ipoglicemiche notturne, assai frequenti per chi, come per questi
pazienti, è costretto a somministrarsi l’insulina 4-5 volte al giorno. I
nostri primi studi hanno avuto inizio nel 2009. Il progetto sul “pancreas
artificiale” ha ottenuto recenti finanziamenti dalla comunità economica
europea e dalla Juvenile Diabetes Research Foundation per circa 2
milioni di euro.
Il diabete denominato Tipo 1 è dovuto principalmente a distruzione delle
cellule delle isole beta del pancreas dove viene prodotta insulina.
Questo tipo di diabete che colpisce soprattutto bambini e adolescenti si
presenta di solito con sintomi severi, livelli glicemici molto elevati,
glicosuria marcata e chetonuria. Nella maggior parte dei bambini la
diagnosi viene confermata, senza alcun ritardo, con la misurazione
della glicemia ed il trattamento (che include le iniezioni di insulina) è
iniziato immediatamente, spesso come misura salva-vita. C’è una
chiara evidenza che l’alto rischio cardiovascolare nei pazienti diabetici è
legato agli effetti diretti dell’iperglicemia. il mantenimento a livelli normali
della glicemia nel sangue previene o ritarda la comparsa delle
complicanze vascolari del diabete. La continua evoluzione tecnologica
rappresenta da sempre uno degli elementi di maggiore impulso nel
progresso delle terapie e, più in generale, della gestione del diabete.
Attualmente nel diabete di tipo 1, in cui vi è una carenza assoluta di
insulina, lo schema terapeutico che più si avvicina al modello fisiologico
è la somministrazione di insulina in modo da riprodurre la secrezione
basale dell’ormone e quella stimolata dal pasto, vale a dire la
somministrazione di insulina 4 volte al giorno. Nei casi in cui nonostante
questa terapia non consenta la normalizzazione della glicemia è
possibile l’applicazione di un microinfusore, un piccolo dispositivo
computerizzato che alloggia al suo interno un serbatoio per l'insulina
costituito da una cartuccia o una siringa riempite di insulina umana
regolare o di analogo ad azione rapida. La sfida oggi è però quella di
accoppiare Il monitoraggio della glicemia e la prospettiva della
cosiddetta ‘chiusura dell’ansa’, ovvero la realizzazione del
micropancreas artificiale, traguardo ultimo dell’evoluzione tecnologica.
Il trattamento del diabete di tipo 1, insulino dipendente, prevede la
determinazione della glicemia capillare mediante prelievo di una goccia
di sangue dal polpastrello delle dita e la somministrazione di una
adeguata quantità d’insulina prima dei pasti per mantenere costanti le
concentrazione di glucosio nel sangue. Questa operazione viene
effettuata quotidianamente prima di ciascun pasto per il resto della vita
da ogni paziente. Tuttavia, i rischi connessi sono principalmente legati
al pericolo di una eccessiva somministrazione di insulina con
conseguente
ipoglicemia o una somministrazione insufficiente
d’insulina che espone il paziente al rischio di iperglicemia, condizioni
che possono portare a gravi conseguenze come il coma ipoglicemico o
iperglicemico. La possibilità di utilizzare una tecnica che sia in grado di
misurare continuamente la concentrazione della glicemia nell’arco delle
24 ore e contemporaneamente venga erogata in maniera automatica
una corretta quantità d’insulina rappresenta il sogno di tutti i pazienti
con diabete di tipo 1.
Il paziente che beneficia di questa nuova tecnologia è il paziente con
diabete di tipo 1 che necessita di quotidiane iniezioni d’insulina e di
misurazioni della glicemia capillare mediante l’utilizzo di appositi
strumenti chiamati reflettometri. Attualmente la valutazione di questa
tecnologia è indirizzata principalmente a quei pazienti con diabete di
tipo 1 che utilizzano il microinfusore d’insulina per la somministrazione
continua dell’ormone, ma è verosimile che nel prossimo futuro possa
essere utilizzata da tutti i pazienti con diabete di tipo 1 in terapia
insulinica.
I risultati di queste prime applicazioni cliniche e l’esperienza acquisita
hanno consentito di introdurre nell’algoritmo di controllo diversi
miglioramenti e soluzioni innovative.
DATI TECNICI
Il diabete è la quarta causa di morte in tutto il pianeta ed è una
patologia in rapido aumento tanto che si stima come nei prossimi dieci
anni il numero di persone affette da tale patologia passi dagli attuali 246
milioni a 380 milioni di persone. E’ una patologia che colpisce circa il
7,3% della popolazione adulta. In Italia dal 2002 al 2007 il numero dei
diabetici è passato dal 4,2% al 4,6%, circa il 18 degli over 75 hanno il
diabete e le donne hanno un tasso di diabete complessivo del 4,9%
contro il 4,4% degli uomini. A livello regionale nel Veneto, si può stimare
che la prevalenza di diabete noto attualmente sia di circa 43-45 soggetti
ogni mille abitanti. Ciò significa che nella Regione Veneto vi sono circa
250.000 soggetti con diabete noto, tra i quali 7500 sono affetti da
diabete di tipo 1. La prevalenza è in aumento: rispetto all’anno
precedente mediamente l’incremento nel numero di diabetici è circa il 45% ogni anno con 20.000 casi di diabete di tipo 2 e 200 casi di diabete
di tipo 1 per anno. A Padova la prevalenza è passata dal 3.5% del 1995
al 4.85% con un incremento del 38%.
Visto: si autorizza la diffusione ai Media – Il Capo Ufficio Stampa dr.ssa L. Pierobon