Los investigadores del IU crean el modelo virtual del tejido de la retinopatía diabética

Combinando datos sobre los aros del paciente de la optometría con métodos de cómputo avanzados, los investigadores de la universidad de Indiana han creado un modelo virtual del tejido de la diabetes en el aro.

Los resultados, denunciados en la biología de cómputo del gorrón PLOS, muestran exacto cómo una pequeña proteína que pueda dañar o crecer los vasos sanguíneos en la baja y la ceguera de la visión de las causas del aro en gente con diabetes. El estudio podría también llevar para mejorar el tratamiento para la retinopatía diabética, que requiere actualmente múltiplo, los procedimientos invasores que no son siempre efectivos a largo plazo.

La investigación conducto por los científicos en la escuela del IU de la optometría y el instituto de Biocomplexity en la escuela del IU de la informática y de calcular.

Una causa común de la baja de la visión en gente con diabetes, retinopatía diabética es responsable del 1 por ciento de toda la ceguera por todo el mundo y de una causa de cabeza de la ceguera en adultos americanos.

“Con la epidemia actual de la diabetes en adultos, el número de gente con daño de la visión de la diabetes continuará subir,” dijo a Thomas Gast, oftalmólogo y científico mayor en la escuela del IU de la optometría, que era autor importante en el estudio. “Este papel establece un camino gradual de los azúcares de la sangre elevados de un diabético a las complicaciones vasculares en el aro. Terapéutico, la comprensión de una enfermedad puede llevar a los tratamientos perfeccionados.”

Una manera importante que la retinopatía diabética amenaza a la visión es edema diabético. En esta condición, los buques más pequeños que suministran la retina oxígeno llegan a ser permeables, haciendo el líquido hinchar el área retiniana central y empeorando el tipo de visión requerido para las actividades exactas tales como lectura.

Esto suceso porque la baja del flujo de sangre en un buque hace el nivel local del oxígeno caer, que estimula la producción local de factor de incremento endotelial vascular, o VEGF, una proteína que en la mayoría de los tejidos cause el incremento de los nuevos vasos sanguíneos al daño de la reparación. Sin embargo, en una retina con los niveles elevados del azúcar, en vez de reparar el daño, los médicos observan una cascada del daño que propaga del buque cegado inicial. El índice y el área de la progresión del daño también varían grandemente entre los pacientes de una manera aparentemente imprevisible.

El modelo virtual de la retina en el estudio del IU proporciona la primera prueba evidente para porqué esta configuración de la progresión de la enfermedad es tan variable, y predice donde ocurrirá el daño después. Muestra que el bloqueo de un buque causa una baja local del oxígeno en la retina, que baja de los gatillos de VEGF que extiende por una región más grande, que, a su vez aumenta la probabilidad del bloqueo en los buques circundantes, crear un “efecto de dominó.”

La extensión del daño de la región a la región depende de la configuración detallada de los vasos sanguíneos en cada paciente y de la cantidad de sangre que llevan, que varían grandemente de personal. De acuerdo con la estructura vascular específica de un paciente, el modelo nuevo de los científicos del IU calcula cuánto aumentará un bloqueo en un vaso sanguíneo la probabilidad del bloqueo en cada buque vecino. Como consecuencia, su programa predice el índice específico y la configuración de este daño vascular de conexión en cascada en el individuo.

El tratamiento actual para parar esta extensión, llamada photocoagulation del laser, pone una rejilla cuadrada de aproximadamente 1 milímetro de quemaduras uniformemente a través del dorso de la retina fuera del área de la buena visión. Estas quemaduras destruyen las áreas de la retina que consumen el oxígeno, permitiendo que el oxígeno extra se traslade a la retina desde buques más profundos detrás de la retina. También crean puntos ciegos, y muchos pacientes requieren los tratamientos múltiples que pueden empeorar su lado y visión nocturna.

“Nuestro análisis sugiere que el tratamiento de la retina con un gran número de quemaduras muy pequeñas del laser podría prevenir esto “dominó-como la” baja progresiva de los pequeños vasos sanguíneos retinianos y prevenir la elevación de VEGF y las complicaciones mayores de la retinopatía diabética,” el Dr. Gast dijo.

Esta terapia individualizada colocaría estratégico “cortafuego” de quemaduras mucho más pequeñas alrededor de las áreas de las cuales el modelo predice que el daño vascular se extenderá en ese paciente, reduciendo grandemente la cantidad total de daño y reduciendo la probabilidad que el daño extenderá entre las quemaduras y propagará a pesar del tratamiento. Las personas del IU ahora están proyectando estudios en animales y, observarán final a otras para partner en las juicios clínicas que ejecutan el nuevo tratamiento en seres humanos.

También señalan que el mismo mecanismo encontrado para causar daño a los vasos sanguíneos en el aro puede causar daño diabético a los riñones y a los nervios.

“Nuestra meta es no sólo entregar respuestas cerca de una enfermedad o proceso biológico, pero ofrecer una herramienta que permita que los investigadores contesten a muchos tipos de preguntas,” dijo al vidriero de James, director del instituto del IU Biocomplexity, que es también autor en el papel así como otro papel reciente que describieron de cómputo la enfermedad de riñón policística subyacente de los mecanismos. “Ningún esfuerzo en cualquier parte tentativa ofrecer una solución general para desplegar tejidos virtuales a través de una amplia gama de preguntas biomédicas importantes.”

Source:

Indiana University