Imazhe të teknologjisë së lartë zbulojnë gjak, rrjedhje oksigjeni, metabolizëm energjie në veshkat e miut

Imazhe të teknologjisë së lartë zbulojnë gjak, rrjedhje oksigjeni, metabolizëm energjie në veshkat e miut

Lëndimi akut i veshkave, ose dështimi akut i veshkave, mund të ndodhin papritmas nga një sërë shkaqesh, duke përfshirë sepsën sistematike të infeksionit të gjakut, e cila shkakton ndryshime në rrjedhën e oksigjenit dhe metabolizmin në veshka. Studiuesit në Shkollën e Inxhinierisë McKelvey në Universitetin e Uashingtonit në St. Louis dhe në Universitetin e Virxhinias zhvilluan kohët e fundit një teknikë të teknologjisë së lartë të imazhit që hap mundësi për të studiuar mosfunksionimin në sëmundjen akute dhe kronike të veshkave.

Song Hu, profesor i asociuar i inxhinierisë biomjekësore në Shkollën e Inxhinierisë McKelvey dhe Mark D. Okusa, Profesor i Shquar i John C. Buchanan i Mjekësisë në Divizionin e Nefrologjisë dhe Qendrës për Imunitet, Inflamacion dhe Mjekësi Rigjeneruese në Universitetin e Shëndetësisë të Virxhinias Sistemi, drejtoi një ekip që përdori mikroskopinë fotoakustike për të imazhin e ndryshimeve në shpërndarjen e oksigjenit në gjak dhe metabolizmin e oksigjenit në ind në një model miu.

Teknika, e cila përdor një kombinim të dritës dhe zërit për të marrë imazhe me rezolucion të lartë në thellësi 200 mikronë, i lejoi studiuesit të përcaktojnë sasinë e përqendrimit të hemoglobinës, ngopjes me oksigjen të hemoglobinës dhe rrjedhjes së gjakut në kapilarët e vegjël peritubular në veshkat e minjve me sepsë. , një infeksion sistemik potencialisht kërcënues për jetën.

Sepsis shkakton ndryshime të shumëfishta, përfshirë inflamacionin dhe metabolizmin e shqetësuar qelizor, të gjitha këto çojnë në ndryshime në sistemin mikro dhe makrocirkulator, të tilla si oksigjeni i reduktuar në indet e veshkave. Deri më sot, studiuesit nuk kanë qenë në gjendje të parashikojnë mekanizmat e mungesës së oksigjenit në veshka për shkak të teknikave të pamjaftueshme ekzistuese të imazhit. Ekipi i Hu dhe Okusa vendosën ta ndryshojnë atë.

Në hulumtimet e botuara në Veshkave Ndërkombëtare 2 korrik 2021, teknika e tyre e imazheve mikroskopike fotoakustike tregoi se sepsa uli ndjeshëm disa biomarkera, duke përfshirë ngopjen me oksigjen të hemoglobinës në kapilarët peritubularë si dhe nivelet e energjisë qelizore, ose ATP, në veshkë. Interesante, në fillim të kursit pas fillimit të sepsës, kishte ndryshime të vogla në rrjedhën e gjakut në kapilarët dhe në kreatininën plazmatike, një produkt i mbeturinave i hequr nga trupi nga veshkat.

"Teknologjia jonë siguron hartëzimin mikrovaskular të oksigjenit të gjakut në veshka për herë të parë", tha Hu. "Ne siguruam një blerje të njëkohshme të parametrave të shumtë mikrovaskularë, duke përfshirë përqendrimin e hemoglobinës, oksigjenimin e gjakut dhe rrjedhën e gjakut, e cila ka qenë veçanërisht e vështirë për t'u marrë më parë."

Teknika fotoakustike ishte në gjendje të zmadhonte kapilarët peritubularë, të cilët janë më të vegjël se 10 mikronë në diametër, ose 01 milimetra, në veshkën e miut, e cila në vetvete ka madhësi vetëm rreth 6 deri në 7 milimetra.

Tjetra, ekipi planifikon të përdorë këtë teknologji për të studiuar mekanizmat e sëmundjeve të veshkave në modelet e tjera të kafshëve.

"Ndërsa kjo nuk mund të zbatohet drejtpërdrejt për njerëzit, kjo na lejon të kuptojmë mekanizmat e sëmundjes", tha Hu. "Studimi i marrëdhënies midis mosfunksionimit metabolik të oksigjenit dhe dëmtimit akut të veshkave mund të çojë në synime të reja terapeutike dhe kuptim të përmirësuar se si të ndryshojmë ose zvogëlojmë dëmtimin e sëmundjes."

Qëllimi tjetër afatgjatë i ekipit është zhvillimi i teknikave mikroskopike fotoakustike depërtuese të thella që do t'i lejonin ata të shohin milimetra të shumtë ose edhe centimetra në veshkat e njeriut.

"Kjo do të na lejojë të zbatojmë drejtpërdrejt këtë teknologji në mjedisin klinik," tha Hu.