Könnte ein winziges Implantat den Gewichtsverlust steigern?
Angesichts der steigenden Adipositasraten ist die Suche nach innovativen Interventionen dringlicher denn je. Laut einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung könnte ein winziges, batterieloses Implantat neue Hoffnung bieten.
Bildnachweis: Sam Million-Weaver
Fettleibigkeit ist ein wachsendes Problem; Heute stufen Experten weit über ein Drittel der Menschen in den USA als fettleibig ein.
Weltweit starben allein im Jahr 2015 schätzungsweise 4 Millionen Menschen an Erkrankungen im Zusammenhang mit einem hohen Body-Mass-Index (BMI).
Aufgrund dieser besorgniserregenden Trends konzentrieren sich die Wissenschaftler darauf, die Ursachen, Risikofaktoren und Auswirkungen von Fettleibigkeit zu verstehen.
Der Grund, warum sich bei bestimmten Menschen und nicht bei anderen Menschen Fettleibigkeit entwickelt, ist vielfältig und umfasst unter anderem genetische, hormonelle und psychologische Faktoren.
Die direkte Ursache für Übergewicht ist jedoch die Aufnahme von mehr Kalorien als der Körper verbraucht. Einige Wissenschaftler versuchen Wege zu finden, um das Gehirn dazu zu bringen, weniger Nahrung zu sich zu nehmen.
Neue implantierbare Technologie
Kürzlich haben Forscher der University of Wisconsin-Madison eine bahnbrechende High-Tech-Lösung getestet.
Die Wissenschaftler entwickelten ein kleines, implantierbares Gerät, von dem sie hoffen, dass es Hungerattacken reduziert und Menschen beim Abnehmen hilft.
Das Gerät mit einem Durchmesser von weniger als 1 Zentimeter kann mit einer minimalinvasiven Technik implantiert werden.
Bestehend aus einem flexiblen Nanogenerator, sendet er kleine Elektrizitätsimpulse durch den Vagusnerv, der Nachrichten zwischen Magen und Gehirn weiterleitet.
Diese milde Stimulation überzeugt das Gehirn davon, dass der Magen voll ist und reduziert das Hungergefühl.
Wichtig ist, dass das Gerät weder einen Akku noch eine Aufladung benötigt. Stattdessen erhält es seine Kraft aus der aufgewühlten Bewegung des Magens während der Peristaltik.
Da die Bewegung des Magens das Gerät mit seiner Kraft versorgt, funktioniert es nur, wenn das Eintreffen von Nahrungsmitteln dazu führt, dass sich der Magen bewegt. Dies bedeutet, dass das Gerät nur zu dem Zeitpunkt aktiv ist, zu dem seine Signale wirksam werden.
"Die Impulse korrelieren mit den Bewegungen des Magens und verstärken eine natürliche Reaktion, um die Nahrungsaufnahme zu kontrollieren", erklärt der Autor Xudong Wang, Professor für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik.
Um das Gerät zu testen, verwendeten die Forscher ein Rattenmodell und haben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation. Die Ergebnisse haben die Autoren ermutigt, wie sie erklären:
"Wir haben diese Strategie erfolgreich an Ratten demonstriert und in nur 15 Tagen ohne weiteren Rückprall einen Gewichtsverlust von 38 Prozent erzielt, der alle gängigen Ansätze zur elektrischen Stimulation übertrifft."
Keine offensichtlichen Sicherheitsprobleme
Wichtig ist, dass das Implantat während des 12-wöchigen Versuchs in der richtigen Position blieb. Darüber hinaus gab es keine messbaren negativen Auswirkungen auf die Nieren- oder Leberfunktionen der Ratten und keine Anzeichen einer Infektion.
Die Forscher führten postmortale Untersuchungen an den meisten lebenswichtigen Organen der Tiere durch und stellten keine nachteiligen Auswirkungen fest.
Wenn sie das Implantat mit anderen Geräten zur Gewichtsreduktion verglichen, hatte es mehrere Vorteile. Beispielsweise reduziert eine Magenbypass-Operation die Kapazität des Magens dauerhaft, während das neue Implantat vollständig reversibel ist und das Implantatverfahren viel weniger invasiv ist.
Dies ist nicht das einzige Implantat, das den Vagusnerv dazu anregt, Hungerattacken zu reduzieren. Es gibt einen Konkurrenten namens Maestro, den die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) zugelassen hat. Maestro erfordert jedoch eine laufende Wartung und bis zu 3 Stunden Ladezeit pro Woche.
Das neue Implantat hat keine Batterie oder Verkabelung, wie Wang erklärt: „Es reagiert automatisch auf unsere Körperfunktion und erzeugt bei Bedarf eine Stimulation. Unser Körper weiß es am besten. “
Außerdem verwendet Maestro hochfrequente Stöße, um den Vagusnerv vollständig abzuschalten, anstatt das intermittierende Pulsieren der neuen Technologie.Da das neuere Implantat nur dann funktioniert, wenn es benötigt wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Körper überkompensiert, was im Fall von Maestro die Wirksamkeit im Laufe der Zeit langsam verringern kann.
Natürlich gibt es einen langen Weg zwischen hier und der Verwendung beim Menschen, aber die Autoren sind sehr daran interessiert, ihre Untersuchungen fortzusetzen. Als nächstes planen sie, das Gerät an größeren Tieren zu testen.
