Imagistica de înaltă tehnologie relevă sângele, fluxul de oxigen, metabolismul energetic în rinichii șoarecilor

Imagistica de înaltă tehnologie relevă sângele, fluxul de oxigen, metabolismul energetic în rinichii șoarecilor

Leziunile renale acute sau insuficiența renală acută pot apărea brusc dintr-o varietate de cauze, inclusiv sepsisul infecției sistemice a sângelui, care determină modificări ale fluxului de oxigen și al metabolismului în rinichi. Cercetătorii de la Școala de Inginerie McKelvey de la Universitatea Washington din St. Louis și de la Universitatea din Virginia au dezvoltat recent o tehnică de imagistică de înaltă tehnologie care deschide oportunități de a studia disfuncționalitatea bolilor renale acute și cronice.

Song Hu, profesor asociat de inginerie biomedicală la Școala de Inginerie McKelvey, și Mark D. Okusa, John C. Buchanan Distins Profesor de Medicină în Divizia de Nefrologie și Centrul pentru Imunitate, Inflamare și Medicină Regenerativă de la Universitatea din Virginia Health System, a condus o echipă care a folosit microscopia fotoacustică pentru a schimba imaginea în livrarea oxigenului în sânge și a metabolismului oxigenului în țesut la un model de șoarece.

Tehnica, care utilizează o combinație de lumină și sunet pentru a realiza imagini de înaltă rezoluție la 200 microni adâncime, le-a permis cercetătorilor să cuantifice concentrația de hemoglobină, saturația de oxigen a hemoglobinei și fluxul sanguin în capilarele peritubulare minuscule din rinichii șoarecilor cu sepsis. , o infecție sistemică care poate pune viața în pericol.

Sepsisul provoacă modificări multiple, inclusiv inflamația și tulburarea metabolismului celular, toate acestea ducând la modificări ale sistemului micro și macrocirculator, cum ar fi reducerea oxigenului în țesuturile renale. Până în prezent, cercetătorii nu au reușit să prevadă mecanismele lipsei de oxigen pe rinichi din cauza tehnicilor de imagistică existente inadecvate. Echipa lui Hu și Okusa și-au propus să schimbe acest lucru.

În cercetările publicate în Rinichi internațional 2 iulie 2021, tehnica lor de imagistică prin microscopie fotoacustică a arătat că sepsisul a redus semnificativ mai mulți biomarkeri, inclusiv saturația de oxigen a hemoglobinei în capilarele peritubulare, precum și nivelurile de energie celulară sau ATP, în rinichi. În mod interesant, la începutul cursului după inițierea sepsisului, au existat modificări minore în fluxul sanguin în capilare și în creatinina plasmatică, un produs rezidual îndepărtat din organism de către rinichi.

Tehnologia noastra ofera cartografierea microvasculara a oxigenului din sange in rinichi pentru prima data, a spus Hu. „Am oferit o achiziție simultană a mai multor parametri microvasculari, inclusiv concentrația hemoglobinei, oxigenarea sângelui și fluxul sanguin, care a fost deosebit de dificil de obținut anterior”.

Tehnica fotoacustică a reușit să mărească capilarele peritubulare, care au un diametru mai mic de 10 microni, sau 01 milimetri, în rinichiul mouse-ului, care are în sine doar o dimensiune de aproximativ 6 până la 7 milimetri.

În continuare, echipa intenționează să utilizeze această tehnologie pentru a studia mecanismele bolilor renale la alte modele animale.

Deși acest lucru nu poate fi aplicat direct la oameni, ne permite să înțelegem mecanismele bolii, a spus Hu. Studiul relatiei dintre disfunctia metabolica a oxigenului si leziunile acute ale rinichilor ar putea duce la noi tinte terapeutice si o intelegere imbunatatita a modului de a inversa sau reduce daunele bolii.

Celălalt obiectiv pe termen lung al echipei este de a dezvolta tehnici de microscopie fotoacustică cu penetrare profundă care să le permită să vadă mai mulți milimetri sau chiar centimetri în rinichiul uman.

„Acest lucru ne-ar permite să aplicăm direct această tehnologie în cadrul clinic”, a spus Hu.

Dorim să vă informăm despre un alt proiect foarte interesant care ajută la câștigarea banilor în lumea modernă: Semnale de tranzacționare despre pompa de criptomonede viitoare pe Binance schimb de pe canalul Telegram secret al investitorilor. Urmăriți pe YouTube despre semnalele criptopompei și comercianții club VIP.