Udary niedokrwienne występują, gdy naczynie krwionośne zaopatrujące mózg w krew jest zablokowane, zazwyczaj przez zakrzep lub blaszkę miażdżycową. Gdy odcięty zostaje dopływ krwi i tlenu, komórki mózgowe obumierają w ciągu kilku minut. Z tego powodu ważne jest znalezienie nowych sposobów przewidywania, kto jest najbardziej narażony na ryzyko. To pozwoliłoby opracować skuteczniejsze interwencje.

Przewidywanie ryzyka udaru niedokrwiennego u konkretnej osoby jest trudne. Zakrzep powstaje w jednym miejscu, odrywa się i jest unoszony przez prąd krwi w inne miejsce w sposób, który zależy od wielu indywidualnych czynników.

Australijscy naukowcy opracowali narzędzie pozwalające obejść to wyzwanie: platformę „tętnica na chipie”, która może odtworzyć specyficzną strukturę naczyniową i dynamikę przepływu krwi pacjenta. Jest one „fizycznym bliźniakiem” tętnicy szyjnej pacjenta.

„Ten pomysł zrodził się z krytycznej luki klinicznej” – wyjaśnił Lining Arnold Ju z University of Sydney (Australia). - „Wiemy, że nawet pacjenci z grupy niskiego ryzyka mogą cierpieć na ciężkie lub śmiertelne udary. Chcieliśmy znaleźć lepszy sposób przewidywania tego ryzyka”.

„Nasza praca pozwala odtworzyć precyzyjną, specyficzną dla pacjenta geometrię tętnic szyjnych” – podkreślił Ju. „Fizyczny bliźniak” tętnicy wykorzystuje również komórki, które lepiej naśladują dynamikę przepływu krwi w tych strukturach.

Naukowcy zrekonstruowali tętnice szyjne u sześciu pacjentów z różnym stopniem zaawansowania choroby. Wykorzystali mechanikę płynów do obliczenia przepływu krwi przez każdą tętnicę. Przy okazji stwierdzili, że w lokalnym przepływie, pomimo podobnego stopnia zwężenia, występują istotne różnice. Używając lasera do wywołania niewielkiego uszkodzenia kolagenu w ścianie naczynia krwionośnego zaobserwowali również uderzająco różne zachowania dotyczące zakrzepu w zależności od kształtu tętnicy.

„Nasze odkrycia sugerują, że trójwymiarowy kształt naczyń i lokalne zaburzenia przepływu mają znacznie większe znaczenie niż samo zwężenie” – podkreślił główny autor, Yunduo Charles Zhao z Heart Research Institute w Newtown (Australia), który w trakcie doktoratu, po śmierci babci na udar, zmotywował się do skierowania swoich badań w stronę predykcyjnej diagnostyki udaru. - „Mamy nadzieję, że te narzędzia pozwolą nam badać leki mające na celu zmniejszenie ryzyka udaru i ostatecznie zapewnić spersonalizowane leczenie dla każdego pacjenta, oparte na jego anatomii”.

Zespół rekrutuje obecnie pacjentów po udarze do badania klinicznego, aby ocenić, jak ta technologia może bezpośrednio przynieść korzyści niedostatecznie leczonym pacjentom po udarze. Zadaniem autorów technologia ma również potencjał do badania innych schorzeń układu sercowo-naczyniowego, w tym choroby tętnic obwodowych, zakrzepicy żył głębokich i tętniaków.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/