3Д модел за подобра дијагноза на масен црн дроб - Ојгер
Вести од бизнис и истражување
Проф. Марино Зеријал е еден од директорите на Институтот за биологија и генетика на молекуларните клетки Макс Планк во Дрезден. Тој е специјализиран за структури на црниот дроб и организација на ткивата. Фото: Катрин Боес за MPI-CBG
Истражувачите од Дрезден сакаат да користат компјутерски модели за да им помогнат на лекарите навремено да ја препознаат болеста.
Дрезден, 4 декември 2019 година. Лекарите и компјутерските научници од Дрезден заеднички развија тродимензионални компјутерски модели на замастен црн дроб. Овој модел им покажува на лекарите различни фази на промени во црниот дроб и им помага да ја дијагностицираат болеста. Ова сега го објавија учесничките истражувачки институции: Институтот Макс Планк за биологија на молекуларна клетка и генетика во Дрезден (MPI-CBG), универзитетската болница во Дрезден (УКД) и Центарот за информативни услуги и компјутери со високи перформанси (ЗИХ) на ТУ Дрезден.
Замастен црн дроб може да се развие и без алкохол
Особено, научниците се концентрираа на „безалкохолното масно заболување на црниот дроб“ (НАФЛД). Маснотиите се акумулираат во црниот дроб кога рамнотежата на инсулин во телото веќе не работи правилно. Секој четврти човек порано или подоцна добива таков проблем. Во многу случаи, клиничката слика е релативно безопасна. Но, NAFLD исто така може да доведе до цироза на црниот дроб, рак на црниот дроб или откажување на црниот дроб. Тогаш само трансплантацијата може да помогне.
Ова не може да изгледа како црн дроб за лајперсон, но сепак, му дава на познаваниот лекар важни информации за тоа дали органот на пациентот се променил патолошки: 3Д модел на црн дроб. Масните капки се обележани со црвена боја и мрежата на жолчни канали е зелена. Сл.: Хернан Моралес-Наварете, Сеговија-Миранда и други/MPICBG
3Д симулации со висока резолуција поддржуваат дијагностика
Со цел да се откријат ваквите промени во рана фаза, лекарите претходно зеле примероци од ткиво од „сомнителниот“ црн дроб и се обиделе да ги анализираат со дводимензионални слики со многу ниска резолуција. Колку е сигурна дијагнозата, во голема мера зависи од субјективното искуство на соодветниот лекар. „Пред сè, ваквите слики не даваат никакви 3Д-информации за структурата и функцијата на ткивото“, потенцираат истражувачите на CBG.
Застојот на галенската мрежа во заболениот црн дроб е полесно да се види во 3Д
Затоа, партнерите развија 3Д модели на масен црн дроб со висока резолуција кои не само што ја покажуваат геометријата на органот, туку и функционалните промени. И овде почетната точка се примероци од ткиво, но овие се прикажуваат и компјутерски се анализираат поинаку. Моделот ја зема предвид, на пример, мрежата на крв и жолчка тече низ црниот дроб. „Откривме дека структурата на 3Д билијарна мрежа во заболеното ткиво е сосема поинаква“, рече Луц Бруш од одделот „Иновативни методи на компјутери“ во ЗИХ. „Ваквите структурни промени имаат и одлучувачки функционални ефекти. Преку персонализирана симулација на протокот на жолчката, откривме дека протокот на жолчката е нарушен во некои мали области на ткивото, што е исто така познато како микро-холестаза. "
Истражувачите очекуваат нови терапевтски пристапи
Таквиот „лек со висока резолуција“ го отвора патот за дијагностицирање на болести како НАФЛД во раните фази, „многу пред да се појават симптомите“, нагласи директорот на ЦБГ, Марино Зеријал, кој исто така припаѓа на Центарот за системи за биологија Дрезден (ЦСБД). „Исто така, ни помага да ги идентификуваме механизмите поврзани со молекуларните болести“. Ова, пак, помага да се најдат подобри начини на лекување.
Тридимензионалната анализа на ткивото на црниот дроб сега овозможува „целосно нови увиди во механизмите на болеста“, додаде професорот на Универзитетската клиника Јохен Хампе. „На овој начин многу подобро разбираме како се поврзани протокот на жолчката и прогресијата на болеста. Ова исто така резултира со нови пристапи за терапии “.
Научна публикација:
Фабијан Сеговија-Миранда, Ернан Моралес-Наварете, Мајкл Кукен, Винсент Мозер, Сара
Сајферт, Урска Репник, Фабијан Рост, Марио Брош, Александар Хендрикс, Себастијан Хинц,
Кристоф Рокен, Дитер Литјохан, Јанис Калаиџидис, Клеменс Шафмаер, Луц Бруш,
Јочен Хампеанд Марино Зеријал: „3D просторно решени геометриски и функционални модели на
човечкото ткиво на црниот дроб открива нови аспекти на прогресијата на НАФЛД “. Медицина на природата, 2 декември
2019. Упатување: Дои: 10.1038/s41591-019-0660-7