Imágenes de rayos X innovadoras muestran que COVID-19 puede causar daño vascular al corazón

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Un equipo de investigación interdisciplinario de la Universidad de Göttingen y la Escuela de Medicina de Hannover (MHH) ha encontrado cambios significativos en el tejido del músculo cardíaco de las personas que han muerto por Covid-19. El daño al tejido pulmonar ha sido el foco de investigación en esta área durante algún tiempo y ahora se ha investigado a fondo. El estudio actual respalda por primera vez la participación del corazón en Covid-19 a nivel microscópico mediante la obtención de imágenes y el análisis del tejido afectado en tres dimensiones. Los resultados se publicaron en la revista eLife.

Los científicos tomaron imágenes de la arquitectura del tejido en alta resolución utilizando radiación de sincrotrón, una radiación de rayos X particularmente brillante, y la visualizaron en tres dimensiones. Para ello, utilizaron un microscopio de rayos X especial que la Universidad de Göttingen instaló y opera en el sincrotrón de electrones alemán DESY en Hamburgo. Observaron cambios claros en los capilares (los diminutos vasos sanguíneos) del tejido del músculo cardíaco cuando examinaron los efectos de la forma grave de la enfermedad Covid-19 allí.

En comparación con un corazón sano, las imágenes de rayos X de los tejidos afectados por una enfermedad grave revelaron una red llena de grietas, ramas y lazos que habían sido remodelados caóticamente por la formación y división de nuevos vasos. Estos cambios son la primera evidencia visual directa de uno de los principales factores de daño pulmonar en Covid-19: un tipo especial de «angiógenos intususcectivos» (es decir, la formación de nuevos vasos) en el tejido.

Para visualizar la red capilar, los vasos en el volumen tridimensional primero debían identificarse utilizando métodos de aprendizaje automático. Inicialmente, esto requirió que los investigadores etiquetaran escrupulosamente manualmente los datos de la imagen. «Para acelerar el procesamiento de imágenes, también subdividimos automáticamente la arquitectura del tejido en sus características simétricas locales y luego las comparamos», explica Marius Reichardt, de la Universidad de Göttingen y primer autor del artículo. «Los parámetros obtenidos a partir de esto mostraron una calidad completamente diferente a los tejidos sanos, o incluso a enfermedades como la gripe grave o la miocarditis común», explican los líderes del estudio, el profesor Tim Salditt de la Universidad de Göttingen y el profesor Danny Jonigk del MHH.

Hay una característica muy especial de este estudio: contrariamente a la arquitectura vascular, la calidad de datos requerida podría lograrse utilizando una pequeña fuente de rayos X en el laboratorio de la Universidad de Göttingen. En principio, esto significa que también se podría realizar en cualquier clínica para ayudar a los patólogos con los diagnósticos de rutina. En el futuro, los investigadores quieren ampliar aún más el enfoque para convertir patrones de tejido característicos en valores matemáticos abstractos con el fin de desarrollar herramientas automatizadas para el diagnóstico, una vez más mediante el desarrollo de imágenes de rayos X de laboratorio y su validación con datos. De sincrotrón radiación. La colaboración con DESY se ampliará aún más en los próximos años.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Göttingen. Nota: el contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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