Pesquisadores da Universidade de Maryland desenvolveram roupas íntimas inteligentes, o primeiro dispositivo vestível projetado especificamente para medir gases em humanos. Este pequeno sensor pode rastrear o gás hidrogênio na flatulência, permitindo aos cientistas reexaminar suposições de longa data sobre a frequência com que as pessoas peidam. A tecnologia também fornece uma nova maneira de observar o metabolismo microbiano intestinal na vida diária.
Durante anos, os médicos tiveram ferramentas limitadas para avaliar pacientes que relatavam problemas de gases intestinais. O gastroenterologista Michael Levitt, amplamente conhecido na área como o “Rei dos Peidos”, destacou esse desafio em 2000, escrevendo: “É virtualmente impossível para os médicos documentar objetivamente a presença de excesso de gás usando os testes existentes”.
Sensor vestível para rastrear gases intestinais
Para resolver este problema, uma equipe de pesquisa liderada por Brantley Hall, professor assistente do Departamento de Biologia Celular e Genética Molecular da Universidade de Maryland, criou o Smart Bra, um dispositivo compacto e vestível que se encaixa perfeitamente em roupas íntimas normais. O dispositivo contém sensores eletroquímicos que monitoram continuamente a produção de gases intestinais 24 horas por dia.
Num estudo publicado em Biossensores e Bioeletrônica:XUm estudo liderado pelo cientista assistente da UMD, Santiago Botasini, usou o dispositivo para medir a flatulência em adultos saudáveis. Os participantes experimentaram uma média de 32 eventos de flatulência por dia, aproximadamente o dobro dos 14 (±6) eventos de flatulência por dia frequentemente citados na literatura médica antiga. No entanto, os resultados variam de pessoa para pessoa, com o total variando de apenas 4 eventos de flatulência por dia até 59.
Estimativas mais antigas podem ser mais baixas porque estudos anteriores se basearam em técnicas de medição invasivas realizadas por grupos ou em autorrelatos. Ambos os métodos podem perder eventos, depender de memória imperfeita e não registrar a quantidade de gás produzida enquanto alguém dorme. Além disso, as pessoas têm diferenças significativas na sensibilidade visceral, o que significa que duas pessoas podem sentir quantidades semelhantes de flatulência, mas percebê-la de forma completamente diferente.
“Medições objetivas nos dão a oportunidade de aumentar o rigor científico em áreas que são difíceis de estudar”, disse Hall, autor sênior do estudo.
Rastreando a atividade microbiana intestinal com hidrogênio
Para a maioria das pessoas, a flatulência é composta principalmente de hidrogênio, dióxido de carbono e nitrogênio. Algumas pessoas também produzem metano. O hidrogénio é produzido inteiramente por microrganismos no intestino, pelo que a medição contínua do hidrogénio nos gases gastrointestinais pode fornecer um sinal direto da atividade de fermentação microbiana à medida que as bactérias intestinais decompõem os componentes dos alimentos.
“Pense nisso como um monitor contínuo de glicose, mas para monitorar gases intestinais”, disse Hall. Ele explicou que o aparelho detectou um aumento na produção de hidrogênio depois que os participantes consumiram inulina, uma fibra prebiótica. O sensor identificou esses aumentos com uma sensibilidade de 94,7%.
Atlas da flatulência humana visa definir o que é normal
Os cientistas determinaram intervalos normais para muitos marcadores de saúde, como açúcar no sangue e colesterol. No entanto, não existe uma linha de base amplamente aceita para a flatulência.
“Na verdade, não sabemos como é a secreção normal de flatos”, disse Hall. “Sem essa linha de base, é difícil saber quando a produção de gás natural de alguém é realmente excessiva.”
Para colmatar esta lacuna, o laboratório de Hall está a lançar um projeto de grande escala denominado Atlas da Flatulência Humana. O estudo usará roupas íntimas inteligentes para medir continuamente os padrões de flatulência em centenas de participantes, ao mesmo tempo que analisa sua dieta e a composição do microbioma intestinal. Os equipamentos serão enviados diretamente aos voluntários, permitindo que adultos de todos os Estados Unidos participem de casa. O objetivo é determinar a faixa normal de emissões de gases na população dos Estados Unidos com mais de 18 anos.
Pesquise diferentes tipos de geradores de gases intestinais
Para captar toda a gama de variações, os investigadores estão a recrutar voluntários que se enquadram em diversas categorias identificadas em estudos anteriores.
Os digestores Zen são pessoas que comem uma dieta rica em fibras (25-38 gramas de fibra por dia), mas produzem muito pouca flatulência. Estudá-los pode ajudar os pesquisadores a entender como o microbioma se adapta a uma dieta rica em fibras.
Pessoas que produzem muito hidrogênio são aquelas que frequentemente perdem gás. O exame deste grupo pode revelar fatores biológicos responsáveis pela alta produção de gás.
As pessoas comuns representam aqueles que se enquadram entre esses dois extremos.
Para entender melhor os microrganismos responsáveis por essas diferenças, a equipe irá coletar amostras fecais de Zen Digesters e Hydrogen Hyper Producers para análise do microbioma.
“Já sabemos muito sobre quais micróbios vivem no intestino, mas muito pouco sobre o que eles realmente fazem num determinado momento”, disse Hall. “O mapa da flatulência humana estabelecerá uma linha de base objetiva da fermentação microbiana intestinal, que é uma base importante para avaliar como as intervenções dietéticas, probióticas ou prebióticas alteram a atividade do microbioma”.
Como participar do estudo do Atlas de Flatulência Humana
Os interessados em participar podem saber mais em flatus.info. As inscrições estão abertas para adultos norte-americanos com 18 anos de idade ou mais. Os participantes receberão um dispositivo de roupa íntima inteligente e o usarão dia e noite durante o estudo. As inscrições são limitadas.
Foi apresentado um pedido de patente para a tecnologia e os inventores são Brantley Hall e Santiago Botasini. Ambos são cofundadores da Ventoscity LLC, que licenciou o dispositivo.
Esta pesquisa foi apoiada pela Universidade de Maryland, pela Maryland Innovation Initiative Fase I e pelo UM Ventures Medical Device Development Fund.
