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¿Qué es un páncreas artificial?

Lourdes Cartaya Otamendi

Conseguir un buen control de la diabetes tipo 1 (DM1) requiere la monitorización frecuente de la glucosa y un buen ajuste de la terapia insulínica que se adapte a las diferentes circunstancias de la vida diaria. El objetivo es conseguir la normoglucemia sin incrementar el riesgo de hipoglucemia y al mismo tiempo proteger de la aparición de las complicaciones crónicas de la diabetes.  Sin embargo, muchos factores hacen que esto sea difícil por lo que es preciso contar con la ayuda de la tecnología.

La tecnología en la diabetes ha evolucionado mucho en los últimos 20 años, lo que ha permitido facilitar el control de la enfermedad y mejorar la calidad de vida de los pacientes y sus familiares.

El desarrollo y evolución de la tecnología para medir la glucosa de manera precisa y frecuente, lo que conocemos como Monitorización Continua de Glucosa (MCG) es, en la actualidad, un elemento fundamental para el control de la enfermedad y un pilar básico que ha permitido el desarrollo del páncreas artificial (PA). Ello, junto a la mejora de las bombas de insulina y a los avances en los algoritmos de control han hecho posible la aparición de sistemas automáticos de liberación de insulina, conocidos en la práctica como sistemas de páncreas artificial – closed-loop – asa cerrada o sistemas automáticos de liberación de insulina, que desde hace escasos años se utilizan en la clínica.

El primer sistema de PA aprobado para su utilización en la clínica ha sido MiniMedTM670G de Medtronic. Su utilización comenzó en el año 2016 en Estados Unidos y en 2018 en Europa. Desde entonces han aparecido en el mercado otros sistemas llamados de segunda generación o avanzados que han incluido, entre otras mejoras, la administración automática de bolos de corrección cuando se encuentra el paciente con cifras de glucosa fuera del rango objetivo.

En la figura 1 quedan expresados los objetivos de glucosa (con los datos de la MCG) propugnados por las sociedades internacionales de diabetes para considerar un adecuado control de la misma (Battelino T el al. Diabetes Care 2019).

El páncreas Artificial, ¿qué es?

El páncreas artificial es un sistema automático de liberación de insulina que controla la glucosa, en asa cerrada, mediante la liberación de insulina administrada por una bomba a partir de las decisiones del algoritmo de control basados en los datos de la MCG. Aunque utilicemos el término de páncreas artificial no es realmente un páncreas. Como vemos este sistema tiene tres componentes: la MCG, la bomba de insulina y el algoritmo de control.

Como dice el Dr. Bondía, ingeniero experto en esta tecnología, la información de la medida de glucosa se realimenta para dar lugar a una acción de control y a esto se conoce como asa cerrada y es la esencia del páncreas artificial. El PA tiene la capacidad de corregir automáticamente desviaciones del objetivo de glucosa de forma periódica con cada medida de la misma. Para ello, tiene un algoritmo de control o controlador, que es quien establece la decisión y es una pieza clave del páncreas artificial. Dicho algoritmo debe ser eficiente, alcanzando los objetivos glucémicos; robusto, haciendo frente a la variabilidad y a la vez seguro.

 

 

El algoritmo de control es el componente clave del PA dirigiendo la administración de insulina en respuesta a los niveles de glucosa proporcionados por el sensor mientras se va acomodando a la variabilidad intra y entre individuos. El algoritmo de control puede ser incorporado a la bomba o localizado en un dispositivo separado tal como un smartphone (teléfono inteligente) y los componentes se comunican de manera inalámbrica

Los primeros sistemas de páncreas artificial que han llegado a los pacientes se conocen como páncreas artificial híbrido (o semiautomático), este es aquel que automáticamente incrementa, disminuye o suspende la liberación de insulina basal. En los últimos sistemas, además, libera bolos correctores, en respuesta a los datos de la MCG y según las tendencias y otros aspectos tenidos en cuenta por el algoritmo de control. Sin embargo, el paciente debe informar sobre la ingesta y aportar un bolo para cubrirla, utilizando el calculador de bolo y también actuar ante el ejercicio, para lo cual, el paciente debe anunciar al sistema, de manera anticipada, que lo va a realizar cambiando el objetivo de glucosa a un nivel más elevado con el fin de evitar la hipoglucemia.  Es decir, el paciente todavía debe participar para programar bolos preingesta y aportar con antelación la dosis de insulina correspondiente y anunciar el ejercicio.

También están en investigación otros sistemas de páncreas artificial, entre ellos, el páncreas artificial bihormonal que puede aportar al tiempo dos hormonas. Están en fase de investigación clínica el páncreas bihormonal que lleva insulina y glucagón que permite un control más estrecho ya que puede ser más agresivo aportando mayores dosis de insulina, pues la liberación de glucagón protegería del riesgo de hipoglucemia. Por otra parte, están los estudios con páncreas artificial bihormonal que lleva insulina y pramlitide para mejorar la glucosa postingesta que podría permitir el no contaje fino de los hidratos de carbonos de la ingesta. Estos sistemas no serán analizados en este documento ya que no están todavía disponibles para uso en la clínica.

A pesar de los avances, estamos lejos del sistema de páncreas artificial cien por cien automático en el que el paciente se limite a cambiar el sensor, el catéter o cánula de infusión de insulina, la recarga o cambio de baterías, la actualización del software y la interpretación de los datos descargados en la nube.

En la actualidad, el páncreas artificial es una opción de tratamiento para pacientes con diabetes tipo 1 desde los 6 años. Los estudios han demostrado buenos resultados en cuanto a la mejoría del tiempo en rango sin aumentar el tiempo en hipoglucemia y con buena aceptación por parte de los pacientes.

En la figura 2 queda reflejada la evolución de los sistemas automáticos de liberación de insulina desde los iniciales que evitaban la prolongación de la hipoglucemia tras suspensión de la infusión de insulina al llegar al nivel de hipoglucemia, seguidos por lo que suspenden la liberación de insulina ante la predicción de hipoglucemia hasta los sistemas que evitan la hiperglucemia con modificaciones de basales o de basales y bolos. Queda finalmente conseguir el páncreas totalmente automatizado con o sin múltiples hormonas.

 

Aunque el páncreas artificial sea ya una realidad se sigue trabajando en nuevas y mejores generaciones. El control de la glucosa postprandial y el ejercicio siguen siendo un desafío para el mismo.