Mini-implantaat nieuw wapen tegen obesitas | De Ingenieur
Meer dan zevenhonderd miljoen mensen wereldwijd lijden aan obesitas; ze zijn te dik. Een nieuw implantaat van nog geen centimeter groot zou uitkomst kunnen bieden.
Het aantal mensen met ernstig overgewicht (een Body Mass Index van 30 of meer), is sinds bijna 1975 verdrievoudigd. Waar obesitas aanvankelijk vooral een welvaartsaandoening was, lijden nu ook steeds meer mensen in armere landen eraan, als onvermoed gevolg van verstedelijking. De ziekte leidt tot tal van andere gezondheidsklachten, zoals hartproblemen, diabetes osteoartitis en sommige vormen van kanker.
Ingenieurs aan de University of Wisconsin-Madison in de Verenigde Staten hebben een nieuw wapen ontwikkeld waarmee de groeiende pandemie mogelijk een halt kan worden toegeroepen. Het gaat om een eenvoudig te plaatsen implantaat van nog geen centimeter groot, zonder batterijen. Bij labtests op ratten bleken de knaagdieren bijna 40 % van hun lichaamsgewicht kwijt te raken nadat ze van het implantaat waren voorzien, meldden de onderzoekers maandag in een publicatie in het tijdschrift Nature Communications.
Het apparaatje genereert nauwelijks voelbare elektrische pulsjes in de maag die anders door voedsel worden opgewekt. Die pulsen worden naar de nervus vagus gestuurd, de tiende hersenzenuw die het brein verbindt met veel organen, waaronder de maag. Als gevolg van de pulsen denkt het brein al binnen een paar happen dat de maag vol zit en verdwijnt de eetlust. 'De pulsen komen overeen met de natuurlijke bewegingen van de maag en brengen een natuurlijke reactie te weeg die de opname van meer voedsel verhindert', zegt Xudong Wang, hoogleraar materiaalwetenschappen en werktuigbouwkunde in een persbericht van zijn universiteit.
Student Guang Yao (zittend) en onderzoeksleider Xudong Wang aan het werk met de 3D-printer waarmee kleine implantaten tegen gewichtsverlies worden gefabriceerd. Foto: Sam Million-Weaver
Waar een maagverkleining de capaciteit van de maag voorgoed verkleint, zijn de gevolgen van het implantaat daarentegen wel omkeerbaar. Toen Wang en zijn team de apparaatjes na twaalf weken uit de ratten verwijderden, hernamen die hun normale eetpatroon en kwamen ze weer op hun oude gewicht.
Sinds 2015 is er al een ander instrument op de markt dat de wisselwerking tussen maag en nervus vagus gebruikt om de eetlust weg te nemen (lees ook: Maakt bio-elektronica medicijnen overbodig?). Die is echter veel groter en bevat bovendien batterijen die telkens moeten worden opgeladen. Het nieuwe implanaat bevat geen batterijen of elektronica, en ook geen complexe bedrading. De kleine generator die er in zit wordt aangedreven door de natuurlijke golfbewegingen van de maagwand. Dat betekent ook dat het implantaat alleen pulsen geeft wanneer de maag beweegt – eten binnenkrijgt. 'Het reageert direct en automatisch op onze lichaamsfunctie en produceert stimuli wanneer het nodig is', stelt Wang.
Wang is een expert op het gebied van draagbare en implantable apparaatjes. Zo ontwikkelde hij eerder een nanogenerator die wordt aangedreven door de hartslag en ademhaling van een patiënt.
De proef met ratten is geslaagd, nu gaat hij de methode testen bij grotere proefdieren. Als ook dat lukt, dan volgen de eerste tests op mensen.