Canalul Youtube Raportul de gardă
Rolul educației pentru sănătate în medicina personlizată

#ASH19. Microvasculature-on-chip: Vasele de sânge artificiale care permit studiul apariției, comportamentului și vindecării trombilor

mm
20 Dec 2019
2914 Views

Oamenii de știință de la Facultatea de Medicină din cadrul Universității Emory, Atlanta, SUA, au dezvoltat un model tridimensional al unor vase de sânge, pentru a putea testa în diverse condiții modul de formare, comportamentul și procesul de vindecare a cheagurilor de sânge.

Analizând modul în care compoziția biochimică a vasului de sânge se modifică în momentul existenței unui cheag și cum sunt afectate și fenomenele hemodinamice, echipa a descoperit faptul că nu toate cheagurile de sânge se formează și se comportă similar.

abonare

Mai mult decât atât, rezultatele au demonstrat că și gradul de severitate al inflamației vasului de sânge joacă un rol foarte important în formarea și evoluția unui cheag. Aceste date sugerează faptul că nu toate cheagurile de sânge ar trebui abordate în același fel, cu aceeași medicație.

„În mod normal, tratăm cheagurile de sânge cu ajutorul unor medicamente care cauzează sângerarea pentru a putea fi reluată curgerea sanguină și evitate evenimentele ischemice. Cu toate acestea, nu dorim să cauzăm o sângerare excesivă. Acesta este primul model care ne permite să înțelegem cu adevărat ce se petrece cu un cheag de sânge chiar din momentul în care se formează” – afirmă autorul studiului Dr. Yongzhi Qiu

Rezultatele au fost prezentate cu ocazia Întâlnirii Anuale a Societății Americane de Hematologie din acest an, iar studiul poate fi consultat aici.

#ASH19. Microvasculature-on-chip: Vasele de sânge artificiale care permit studiul apariției, comportamentului și vindecării trombilor

Întâlnirea Anuală a Societății Americane de Hematologie 2019. Sursă: © American Society of Hematology

Vasele de sânge artificiale sau „avatarul vascular”, după cum a fost denumit modelul de către oamenii de știință, au fost create pe un chip. Asemănător creșterii culturilor celulare pe un suport bidimensional, în acest caz, celulele endoteliale au fost crescute în interiorul unui material cu proprietăți asemănătoare țesutului pentru a obține un model 3D al unui vas de sânge.

Pentru obținerea acestuia au fost luate în considerare numeroase proprietăți biofizice precum:

  • Dimensiunea vasului;
  • Geometria vasului;
  • Forțele mecanice care acționează asupra pereților vasului;
  • Rezistența țesutului care înconjoară vasul de sânge.

Creșterea propriu-zisă a vaselor artificiale a durat câteva săptămâni, însă odată formate oamenii de știință au putut debuta studiile asupra cheagurilor de sânge din interiorul acestora. Au fost realizate diverse teste în condiții controlate, ținându-se cont în principal de timpul uzual de viață al unui cheag de sânge (între câteva zile și câteva săptămâni).

Au fost monitorizate constant modul în care este modificată compoziția celulară și biochimică a vasului de sânge, precum și modul în care fenomenele hemodinamice afectează acest proces, înainte și după formarea unui cheag de sânge.

Rezultatele studiului

Urmărind modul în care se formează cheagurile de sânge, oamenii de știință au descoperit faptul că procesul inflamator este cel care joacă un rol crucial în acest caz. Inflamația induce depozitarea proteinelor, fapt care conduce la inițierea formării cheagului. Odată ce cheagul începe să se vindece, atunci plachetele sangvine devin nedetectabile la numai o zi de la debutul acestui proces.

Cu cât vasele de sânge sunt mai inflamate, cu atât refacerea celulelor endoteliale are loc mai greu. Dacă gradul de inflamație este sever, neutrofilele și fibrina tind să persiste, putând bloca circulația sanguină și chiar împiedica refacerea celulelor endoteliale.

#ASH19. Microvasculature-on-chip: Vasele de sânge artificiale care permit studiul apariției, comportamentului și vindecării trombilor

Asemănător creșterii culturilor celulare pe un suport bidimensional, în cazul vaselor de sânge artificiale, celulele endoteliale au fost crescute în interiorul unui material cu proprietăți asemănătoare țesutului pentru a obține un model 3D al unui vas de sânge. Sursă: © American Society of Hematology

În cazul în care gradul de inflamație este scăzut, funcția barierei endoteliale poate fi reluată chiar și la o zi după înlăturarea componentelor inflamatorii, cheagul putând fi vindecat complet după aproximativ 10-14 zile.

„Este pentru prima dată când am putut studia un cheag de sânge pentru o perioadă atât de lungă de timp într-un mediu controlat. Ceea ce observăm acum este faptul că nu toate cheagurile de sânge se formează la fel și ca atare nu ar trebui să beneficieze toate de aceeași terapie” – continuă Dr. Qiu

În urma descoperirilor, oamenii de știință sugerează că medicii nu ar trebui să ezite în prescrierea tratamentelor antitrombotice în cazul persoanelor care prezintă semne de inflamație, chiar dacă acestea nu prezintă încă un cheag de sânge.

Cheagurile de sânge sunt fenomene care pot conduce la diverse afecțiuni grave precum infarctul miocardic, accidentul vascular cerebral, embolismul pulmonar și alte evenimente care pot amenința viața.

Odată obținut acest model tridimensional al vaselor de sânge, potențialul studiilor este nemărginit. Acesta poate fi utilizat în cercetarea implicațiilor trombozei în afecțiuni precum lupusul, artrita reumatoidă, numeroase alte boli autoimune și chiar și cancer. De asemenea, poate fi folosit și pentru compararea eficienței diverselor metode de tratare a cheagurilor de sânge.

Tehnologia care a permis obținerea acestui model, microvasculature-on-chip, nu este nouă ci a mai fost utilizată și pentru obținerea unui țesut pulmonar: lung-on-chip, acest model fiind utilizat pentru descoperirea unor noi potențiale tratamente pentru fibroza pulmonară idiopatică. Mai multe detalii găsiți în acest articol.

Citește și: