Sóng siêu âm có thể giúp kiểm soát bệnh tiểu đường

Một người phụ nữ kiểm tra lượng đường trong máu của mình khi đi bộ.

Khi mang thai, nhiều người muốn biết được hình ảnh đứa bé đang phát triển bên trong cơ thể của người mẹ. Siêu âm là sóng âm thanh có tần số cao hơn so với những âm thanh mà con người có thể nghe được, tạo ra hình ảnh y học về cấu trúc bên trong cơ thể con người. Nhưng những sóng siêu âm này còn có tác dụng khác nữa. Các nhà nghiên cứu hiện đang khám phá có thể loại năng lượng này giúp kiểm soát bệnh tiểu đường trước khi nó gây hại cho cơ thể.

Kỹ sư y sinh Vesna Zderic tại Đại học George, Washington, Mỹ đã sử dụng kiến ​​thức kỹ thuật của mình để giải quyết các vấn đề y tế. Trong một dự án của mình, cô đã tập trung vào các tế bào sản xuất và giải phóng insulin. Những tế bào này, được gọi là tế bào beta (bay-tah), sống trong tuyến tụy nằm phía sau dạ dày, dài khoảng 15 cm (6 inch).

Các nhà nghiên cứu khác đã từng chỉ ra rằng siêu âm có thể điều khiển các tế bào thần kinh não. Zderic và các đồng nghiệp của cô tự hỏi liệu siêu âm có thể kích hoạt các tế bào beta tương tự để giải phóng insulin hay không. Nhiều loại thuốc tiểu đường tác động đến các tế bào beta theo cách này. Nhưng những loại thuốc này khá tốn kém, đặc biệt là cho những bệnh nhân điều trị suốt đời. Và thuốc trị tiểu đường thường có tác dụng phụ.

Nếu siêu âm có thể kích hoạt các tế bào beta giải phóng insulin, nó có thể ngăn chặn dạng bệnh tiểu đường phổ biến. Nếu giải pháp này thành công thì sẽ rất tốt cho người bị tiểu đường, Zderic suy luận. Những người mắc bệnh tiểu đường có thể tổn thương nghiêm trọng đến tim và thận. Họ thậm chí có thể bị mù. Tại thời điểm đó, nhiều tế bào beta của họ sẽ chết. Cơ thể của họ sẽ không còn có thể tạo ra nhiều insulin.

Vì vậy, nhóm của Zderic đã tìm ra cách điều trị các tế bào bên trong tuyến tụy bằng siêu âm. Và trong các thử nghiệm mới ở chuột, các nhà nghiên cứu xác nhận rằng kỹ thuật này có tác dụng.

Sẽ có thiết bị phát sóng siêu âm cho người tiểu đường

Hai năm trước, nhóm của cô Zderic đã kích hoạt các tế bào beta phát triển với chùm siêu âm liên tục trong năm phút. Điều đó đã thúc đẩy giải phóng insulin của các tế bào. Mới đây, Tania Singh, một kỹ sư y sinh làm việc trong phòng thí nghiệm của Zderic đã giải quyết bước tiếp theo: thử nghiệm để xem liệu các tế bào beta có làm điều tương tự ở những con chuột khỏe mạnh hay không. Nhóm nghiên cứu đã chọn con vật này vì tuyến tụy của nó tương tự như của con người.

Để thử nghiệm, Singh đã điều trị một nhóm chuột bằng siêu âm và để lại nhóm thứ hai không được điều trị. Sau khi làm tê liệt chuột, họ đã đo nồng độ insulin trong máu của mỗi con vật. Sau đó, cô đặt cả hai nhóm chuột lên cáng nhỏ và đặt đầu dò siêu âm trên bụng của chúng. Cô bật siêu âm cho nhóm điều trị trong năm phút. Sau đó, cô lại đo nồng độ insulin trong máu ở cả hai nhóm.

Kết quả là nhóm điều trị tăng mức insulin khoảng 20%. Đồng thời, nồng độ insulin giảm ở nhóm đối chứng. Siêu âm làm tăng nhiệt độ của các mô xung quanh. Nhưng nó không gây bỏng da ở chuột. Và tuyến tụy và các cơ quan lân cận không bị tổn thương.

Nhóm của Zderic đang thử nghiệm một số nghiên cứu về ảnh hưởng của sóng siêu âm đến các tế bào trong tuyến tụy. Các nhà nghiên cứu cũng sẽ nghiên cứu cách chỉ nhắm mục tiêu vào các tế bào beta, tránh để sóng siêu âm ảnh hưởng đến các tế bào xung quanh. Họ cũng sẽ đánh giá thời gian họ cần tác động bằng sóng siêu âm để hạ mức đường huyết.

Họ dự định thử nghiệm phương pháp này nhiều lần trên những con chuột bị béo phì hoặc mắc bệnh tiểu đường. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ nghiên cứu động vật lớn hơn, chẳng hạn như lợn. Nếu tất cả các thử nghiệm đó diễn ra tốt đẹp, nhóm của Zderic có thể bắt đầu các nghiên cứu trên người tình nguyện.

Dài hơi hơn, nhóm nghiên cứu sẽ thiết kế một thiết bị để cấy ghép vào tuyến tụy, kết nối thiết bị này với máy đo đường huyết. Khi cảm biến phát hiện nồng độ glucose cao, thiết bị sẽ siêu âm để giải phóng insulin. Khi nồng độ glucose trở lại bình thường, nó sẽ dừng lại.