Insulin therapy has radically transformed the management and prognosis of diabetes mellitus, a chronic multifactorial condition that demands lifelong care. Since its discovery in 1921, insulin has remained the gold standard for the treatment of type 1 diabetes and, increasingly, for advanced stages of type 2. While subcutaneous administration remains the most established route, it is often associated with limitations such as pain, poor compliance, and glycemic variability. This thesis explores the recent advances in non-invasive insulin delivery systems aimed at overcoming these challenges and improving patient quality of life. The study covers a comprehensive range of alternative routes including nasal, buccal, sublingual, transdermal, rectal, ocular, and oral administration. Promising results have been observed in both in vitro and in vivo studies, demonstrating significant improvements in insulin permeability, bioavailability, and glycemic control. However, the translation of these experimental successes into clinical practice remains limited by safety concerns, cost, and regulatory barriers. Given the widespread nature of diabetes and its rising global prevalence, the economic and social burden of the disease underscores the urgent need for more accessible, patient-friendly therapeutic solutions. This work aims to provide a critical overview of the current state of research, highlighting future perspectives for the development of a painless, effective, and user-friendly insulin delivery system.

La terapia insulinica ha trasformato radicalmente la gestione e la prognosi del diabete mellito, una condizione cronica multifattoriale che richiede cure per tutta la vita. Dalla sua scoperta nel 1921, l’insulina è rimasta il gold standard per il trattamento del diabete di tipo 1 e, in misura crescente, per gli stadi avanzati del tipo 2. Sebbene la somministrazione sottocutanea rappresenti tuttora la via più consolidata, essa è spesso associata a limitazioni quali dolore, scarsa aderenza alla terapia e variabilità glicemica. Questa tesi esplora i recenti progressi nei sistemi di somministrazione non invasivi dell’insulina, con l’obiettivo di superare tali ostacoli e migliorare la qualità della vita dei pazienti. Lo studio prende in esame un’ampia gamma di vie alternative, tra cui la somministrazione nasale, buccale, sublinguale, transdermica, rettale, oculare e orale. Risultati promettenti sono stati osservati sia in studi in vitro che in vivo, mostrando miglioramenti significativi in termini di permeabilità dell’insulina, biodisponibilità e controllo glicemico. Tuttavia, la traduzione di questi successi sperimentali nella pratica clinica è ancora limitata da problemi legati alla sicurezza, ai costi e alle barriere regolatorie. Considerata la diffusione del diabete e la sua crescente prevalenza a livello globale, il peso economico e sociale della malattia evidenzia l’urgenza di soluzioni terapeutiche più accessibili e orientate al paziente. Questo lavoro si propone di offrire una panoramica critica dello stato attuale della ricerca, evidenziando le prospettive future per lo sviluppo di un sistema di somministrazione dell’insulina indolore, efficace e facile da usare.

Stato dell'arte e nuove prospettive nella terapia insulinica

GIOLO, BENEDETTA
2024/2025

Abstract

Insulin therapy has radically transformed the management and prognosis of diabetes mellitus, a chronic multifactorial condition that demands lifelong care. Since its discovery in 1921, insulin has remained the gold standard for the treatment of type 1 diabetes and, increasingly, for advanced stages of type 2. While subcutaneous administration remains the most established route, it is often associated with limitations such as pain, poor compliance, and glycemic variability. This thesis explores the recent advances in non-invasive insulin delivery systems aimed at overcoming these challenges and improving patient quality of life. The study covers a comprehensive range of alternative routes including nasal, buccal, sublingual, transdermal, rectal, ocular, and oral administration. Promising results have been observed in both in vitro and in vivo studies, demonstrating significant improvements in insulin permeability, bioavailability, and glycemic control. However, the translation of these experimental successes into clinical practice remains limited by safety concerns, cost, and regulatory barriers. Given the widespread nature of diabetes and its rising global prevalence, the economic and social burden of the disease underscores the urgent need for more accessible, patient-friendly therapeutic solutions. This work aims to provide a critical overview of the current state of research, highlighting future perspectives for the development of a painless, effective, and user-friendly insulin delivery system.
2024
State of the art and new perspectives in insulin therapy
La terapia insulinica ha trasformato radicalmente la gestione e la prognosi del diabete mellito, una condizione cronica multifattoriale che richiede cure per tutta la vita. Dalla sua scoperta nel 1921, l’insulina è rimasta il gold standard per il trattamento del diabete di tipo 1 e, in misura crescente, per gli stadi avanzati del tipo 2. Sebbene la somministrazione sottocutanea rappresenti tuttora la via più consolidata, essa è spesso associata a limitazioni quali dolore, scarsa aderenza alla terapia e variabilità glicemica. Questa tesi esplora i recenti progressi nei sistemi di somministrazione non invasivi dell’insulina, con l’obiettivo di superare tali ostacoli e migliorare la qualità della vita dei pazienti. Lo studio prende in esame un’ampia gamma di vie alternative, tra cui la somministrazione nasale, buccale, sublinguale, transdermica, rettale, oculare e orale. Risultati promettenti sono stati osservati sia in studi in vitro che in vivo, mostrando miglioramenti significativi in termini di permeabilità dell’insulina, biodisponibilità e controllo glicemico. Tuttavia, la traduzione di questi successi sperimentali nella pratica clinica è ancora limitata da problemi legati alla sicurezza, ai costi e alle barriere regolatorie. Considerata la diffusione del diabete e la sua crescente prevalenza a livello globale, il peso economico e sociale della malattia evidenzia l’urgenza di soluzioni terapeutiche più accessibili e orientate al paziente. Questo lavoro si propone di offrire una panoramica critica dello stato attuale della ricerca, evidenziando le prospettive future per lo sviluppo di un sistema di somministrazione dell’insulina indolore, efficace e facile da usare.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/29946