Léčbu diabetu výrazně usnadnily pumpy a senzory. Budoucností by mohl být „smart inzulin“

Letos je tomu už sto let, co byl objeven inzulin – hormon, který produkují Langerhansovy ostrůvky v pankreatu (slinivce břišní). Objev kanadského chirurga Fredericka Bantinga tak přinesl zatím jedinou účinnou léčbu cukrovky I. typu. Ta se do dnešní doby příliš nezměnila, jiný je však způsob aplikace inzulinu a hlavně měření hladiny cukru v krvi, které je nezbytné pro správnou kompenzaci diabetika. Průlomový byl nástup moderních technologií. 

Senzor pro měření hladiny cukru v krvi
Zdroj: KEYSTONE Autor: CHRISTIAN BEUTLER

Diabetes mellitus, česky úplavice cukrová či cukrovka, je onemocnění staré jako lidstvo samo. Než ale byla objevena léčba, lidé na cukrovku umírali. Už v roce 1674 se zjistilo, že moč diabetiků má sladkou chuť. Začal tak vývoj metody, která by cukr v moči dokázala detekovat. Ta nakonec vznikla až za dalších sto let, účinná léčba však stále chyběla.

V roce 1869 Paul Langerhans popsal nově objevené ostrůvky pankreatu ve své dizertační práci. Jde o buňky (Langerhansovy ostrůvky), které produkují hormon inzulin. Ten funguje jako klíč, který dokáže odemknout buňku, aby se do ní dostal cukr z krve. Člověk, který má inzulinu nedostatek, má tak vyšší hladinu cukru v krvi, protože se cukr jednoduše nemůže dostat dovnitř buňky.

Revoluci v léčbě diabetu tak přinesl právě objev inzulinu v roce 1921 na lékařské fakultě univerzity v Torontu. Kanadský chirurg Frederick Banting a jeho spolupracovník a student medicíny Charles Herbert Best extrahovali inzulin ze psího pankreatu a injekčně hormon vpravili do jiného pokusného psa. Zjistili, že u zvířete se příznaky diabetu zmírnily.

Frederick Banting
Zdroj: Sueddeutsche Zeitung Photo
Autor: Scherl

Dne 11. ledna 1922 pokus opakovali, tentokrát už na diabetickém dítěti, čtrnáctiletém Leonardu Thompsonovi. Ten se tak stal prvním úspěšně léčeným diabetikem na světě. Od prvního podání inzulinu člověku tak uplynulo už 99 let. Do Československa se objev dostal až v roce 1923. Ve stejném roce dostal Banting za objev inzulinu Nobelovu cenu za lékařství. 

Vývoj léčby diabetu

Léčba cukrovky je dnes na úplně jiné úrovni, než v době objevu inzulinu a jeho podání prvnímu pacientovi. Základ je však stejný – diabetikům se i nadále musí podávat inzulin. Změnil se ale způsob jeho aplikace. Dříve se podával injekčně klasickými stříkačkami, které si diabetik musel dokonce doma sám vyvařovat, později nastoupila inzulinová pera s dávkovačem. Dnes už mohou diabetici používat inzulinovou pumpu, která, zjednodušeně řečeno, dokáže sama aplikovat inzulin podle nastavených paramterů. 

Co ale výrazně pokročilo, je měření hladiny cukru v krvi. Monitoring je pro diabetika velmi důležitý, aby dokázal nevyléčitelnou cukrovku „udržet na uzdě“. Dříve si mohl diabetik sám změřit hladinu cukru pouze z moči, v 90. letech se dostaly na trh glukometry, které diabetikům výrazně usnadnily život, a usnadňují dodnes. Teď stačí nanést na testovací proužek malou kapku krve a během pár sekund glukometr na displeji ukáže aktuální hodnotu glykemie. To je však nutné opakovat několikrát denně.

Dalším výrazným posunem v léčbě diabetu a měření glykemie jsou senzory pro kontinuální monitoring glykemie. Senzor je zaveden pod kůží, například na paži pacienta, a napojen na vysílač. Ten dokáže naměřená data bezdrátově odesílat například do inzulinové pumpy nebo mobilního telefonu. Diabetik tak vidí hladinu cukru v krvi kdykoliv potřebuje. Musí ale počítat s tím, že naměřené hodnoty mají zpoždění několik minut. 

„Krevní cukr v těle se mění z minuty na minutu. Těch věcí, které ho ovlivňují, jsou kromě jídla i stres, fyzická aktivita a další,“ řekl Martin Škarecký z portálu diakobraz.cz, který diabetikům v Česku přináší informace o léčbě diabetu či o různých novinkách, které pacientům mohou zjednodušit život. 

Senzory jsou na trhu už asi dvacet let, mezi pacienty se ale běžně používají jenom asi pět let. „Je to zejména kvůli tomu, že jejich použití je poměrně nákladné. Vyjde na nějakých 40 až 80 tisíc korun ročně,“ uvedla diabetoložka z Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) Klára Sochorová. Dnes už má diabetik na senzory až 60 tisíc korun na rok, které pojišťovna uhradí, senzor se tak stává standardem. Délka fungování senzoru závisí na výrobci, některé pracují týden, jiné i několik týdnů.

„Senzory jsou dnes standardem léčby. Měly by být nabízeny každému pacientovi. My se velmi snážíme, aby se senzory díky úhradě (pojišťoven) dostaly k co nejvíce pacientům.“

Klára Sochorová

diabetoložka, IKEM

Když senzor „udává tempo“

Velkou výhodou některých senzorů je, že dokáží ovlivňovat dávkování inzulinu z pumpy podle potřeby. Zjednodušeně se to dá popsat tak, že když je glykemie diabetika příliš vysoká, pumpa zareaguje a sama aplikuje takovou dávku inzulinu, jakou pacient potřebuje. V případě příliš nízké glykemie, která může být pro diabetika velmi nebezpečná, se pumpa sama vypne a inzulin začne dávkovat až poté, co se hladina cukru vrátí „do normálu“.

V souvislosti s tím je třeba zmínit, že pumpy kromě jednorázových dávek inzulinu při jídle (bolusů), které si pacient zadává sám podle toho, kolik sacharidů ve stravě dostane do těla, dávkují i takzvaný bazál. Jde o dávku inzulinu, kterou člověk potřebuje bez ohledu na to, kolik sacharidů ve stravě přijme. Bazál je aplikován v malých dávkách každých pár minut, množství závisí na denní době. Pumpa je jednoduše naprogramovaná tak, aby aplikovala takovou bazální dávku, jakou diabetik v danou hodinu potřebuje. 

Inzulinová pumpa zobrazující senzorem naměřené hodnoty glykemie
Zdroj: ČT24
Autor: Marek Vrlák

Systému, který díky aktuální glykemii dokáže sám ovládat dávkování pumpy na základě různých výpočtů, se říká uzavřená smyčka. Někteří výrobci inzulinových pump a senzorů už tento systém nabízí i českým pacientům. Diabetik ale musí počítat s tím, že při jídle musí sám zadávat dávku inzulinu, jelikož pumpa nedokáže sama poznat, kolik toho člověk sní.

Ovládání pumpy pomocí senzoru spočívá v tom, že pumpa dodá pouze jakýsi korekční bolus v případě, že pacient špatně odhadne množství sacharidů v jídle a hladina cukru bude stoupat. Proto se tomuto systému říká uzavřená hybridní smyčka. „Hybridní proto, že je tam potřeba interakce pacienta při jídle,“ uvedl Škarecký.

Tento systém sice reaguje na hladinu glykemie, ale mnohem dřív, než dojde k problému. Ve chvíli, kdy by pumpa reagovala jenom na aktuální vyšší glykemii a dodala bolus, bylo by už zřejmě pozdě. Systém ale dokáže vyhodnotit, jak se bude glykemie v nejbližší době vyvíjet a reaguje právě na tyto složité výpočty. „Není to tedy reakce jenom na hodnotu, ale i na vývoj,“ dodal Škarecký.  

Důležitá je rychlost 

Existuje však i systém, který někteří popisují jako ještě chytřejší. Je sice dostupný, ale zatím neoficiální – to znamená, že diabetolog ho zatím pacientovi doporučit nemůže. Jde o aplikaci pro mobilní telefon, který se propojí se senzorem i inzulinovou pumpou. Funguje to tak, že telefon přijímá data ze senzoru a aplikace poté ovládá samotné dávkování inzulinu pumpou. Výhodou tohoto systému je, že už není nutné zadávat bolus při jídle. 

„Ten systém sám rozpozná, že pacient jedl. Dokáže dostatečně včas a dostatečně rychle dodat potřebné množství inzulinu,“ řekl Škarecký, který sám tento systém používá. Pro tento způsob ovládání pumpy je však vhodnější inzulin, který účinkuje rychleji, v opačném případě by už reakce systému nemusela stačit a hladina cukru by mohla stoupat. 

„I ty nejrychlejší inzuliny jsou pořád o hodně pomalejší než ten, který si člověk tvoří sám,“ uvedla Sochorová. Podle Škareckého si uzavřená smyčka dokáže velmi dobře poradit i s použitím pomalejšího inzulinu, ale spíš v případě, že člověk zadává bolusy s jídlem. 

„Přirozený technický vývoj směřuje k automatizaci dodávky inzulinu. S příchodem umělé inteligence, chytrých algoritmů se o to snažíme,“ řekla Sochorová s tím, že vývoj takových systémů probíhá už zhruba dvacet let. Oficiální systémy jsou na českém trhu dva, jejich vývoj byl však tak zdlouhavý, že si lidé chtěli pomoci sami. 

„Skupina pacientů, kteří byli matematicky zdatní, se rozhodla nečekat a sestavit si tyto systémy doma sami – od úplně nejjednodušších algorytmů až po velmi sofistikované systémy, které tím, co dokáží, se vyrovnají nebo dokonce předčí ty komerční,“ řekla Sochorová. Tyto systémy se podle ní označují za necertifikované. Připomněla však, že tyto aplikace používá mnoho lidí po celém světě a to déle, než certifikované systémy. 

Oba systémy fungují dobře, každý má svou cílovou skupinu

Dá se říct, že díky aplikaci, která ale není oficiální, člověk v podstatě vůbec nemusí vytahovat inzulinovou pumpu z kapsy. „Pokud je systém správně nastaven, tak pacient nemusí ručně zasáhnout do korekce jak je rok dlouhý,“ uvedl Škarecký. Aplikace je dostupná pro každého, kdo má kompatibilní senzor a inzulinovou pumpu.

Výhodou také je, že u těchto otevřených systémů není nutné mít senzor a pumpu od stejné firmy. U komerčních systémů je to podmínka. Důležité však je připomenout, že otevřený systém není oficiální a jeho používání by měl diabetik dobře zvážit. Podle Škareckého se ale právě i tyto systémy snaží získat certifikaci.

„Ten otevřený systém není pro každého. Vyžaduje nějaký technický um, vyžaduje nějaké širší znalosti. Řekl bych, že jak komerční systémy, tak i ty otevřené mají svou cílovou skupinu. Neřekl bych, že jeden z nich je ten nejlepší a pro všechny. Ale oba fungují a jsou bezpečné,“ míní Škarecký. To potvrdila také diabetoložka z IKEMu. „Nevíme v současné době o tom, že by někomu certifikované nebo necertifikované systémy ublížily,“ řekla s tím, že efektivita obou systémů je podobná.

Sochorová připomněla, že necertifikovaný systém lékař sice doporučit nemůže, ale může pacientovi podat informace, případně pomoci s nastavením a podobně. „Je to na pacientovo riziko. Na druhou stranu my můžeme pacienta informovat a data z těch systémů analyzovat. Můžeme se s ním radit stejně, jakoby měl systém komerční,“ uvedla. 

Jaká bude budoucnost léčby diabetu?

Budoucnost léčby cukrovky I. typu bude i nadále stát na podávání inzulinu. Podle Škareckého by v budoucnu mohl být k dispozici ještě rychlejší inzulin, ale také mnohem rychlejší senzory, které by neměřily glykemii se zpožděním několika minut, ale v opravdu reálném čase. „To by velmi pomohlo tomu, aby uzavřená smyčka fungovala dokonale,“ řekl. 

Velkou pomocí pro diabetika by mohly být i duální inzulinové pumpy, které by kromě inzulinu aplikovaly i glukagon (polypeptidický hormon, který působí proti účinkům inzulinu). „Takhle funguje lidské tělo, které často ten inzulin přežene ve snaze udržet normální glykemii. Ono si hned může pomoct glukagonem,“ uvedl Škarecký s tím, že takovou pumpu už například vyrábí jedna menší firma v USA, zatím se ale údajně nedokáže prosadit na trhu. 

Už od 70. let minulého století se mluví také o takzvaném chytrém inzulinu. Ten by mohl fungovat tak, že diabetik by si jednou za čas, například jednou týdně, aplikoval velké množství inzulinu, který by účinkoval na základě aktuální hladiny cukru v krvi. Jednoduše řečeno, kdyby byla hladina glykemie vyšší, inzulin by se aktivoval, v případě nízké glykemie by zůstal v těle neaktivní. 

„Je to stále ve fázi vývoje. Většinou ten vývoj skončí na tom, že to může mít nějaké nežádoucí účinky, například na metabolizmus jater. Zatím není nic na spadnutí,“ uvedla diabetoložka.