Nuovi approfondimenti struttura delle fibre muscolari del cuore

Maggio 21, 2016 Admin Salute 0 1
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Uno studio condotto da ricercatori della McGill University fornisce nuove intuizioni nella struttura del tessuto muscolare nel cuore - una scoperta che promette di contribuire allo studio di malattie cardiache e di ingegneria del tessuto cardiaco artificiale.

La ricerca, pubblicata negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS), rivela che le fibre muscolari nella parete del cuore sono organizzate a livello locale in una speciale "superficie minima," il elicoidale generalizzata. I risultati aggiungono una nuova dimensione significativo alla nostra comprensione della struttura e la funzione del cuore-parete della fibra muscolare in quanto superfici minime nascono in natura come soluzioni ottimali ai problemi fisici. (Un esempio più familiare di una superficie minima è il film che si forma quando un wireframe viene immerso in una soluzione di sapone.)

Chirurghi e anatomisti hanno esaminato la geometria delle fibre muscolari del cuore per decenni, e hanno da tempo noto che le cellule muscolari sono allineati a formare eliche che si snodano intorno ai ventricoli. Ma queste analisi sono stati confinati sostanzialmente al livello delle singole fibre. In parte a causa delle limitazioni delle tecniche tradizionali istologia, poco è stato fatto sul più complesso geometria gruppi di fibre.




Lavorare con i collaboratori a Eindhoven University of Technology nei Paesi Bassi, e Yale University negli Stati Uniti, il team guidato da McGill ha utilizzato una combinazione di diffusione Risonanza Magnetica (dMRI) e modelli al computer per rivelare il modo in cui fasci di fibre bend insieme. I ricercatori hanno esaminato le immagini del tessuto cardiaco di ratti, gli esseri umani e cani - e ha trovato lo stesso modello.

"Si può pensare ad esso come analizzare un ciuffo di capelli invece di un singolo capello", spiega il professor Kaleem Siddiqi di School of Computer Science della McGill. "Abbiamo scoperto che le curve ciuffo e colpi di scena in forma di una particolare superficie minima, l'elicoidale generalizzata -.. E questo è vero in tutte le specie non è particolare a un solo mammifero Le implicazioni di questi risultati sono ampi."

La conoscenza può essere usata, per esempio, per fornire un ponteggio per guidare la riparazione del danno cardiaco parete causata da attacchi cardiaci. Mentre la rigenerazione del tessuto muscolare è una grande area in bioingegneria, maggior sviluppi in questo settore hanno coinvolto tessuto muscolare scheletrico - come quella di braccia e gambe - disposto in una diversa struttura, più lineare.

Il primo autore dello studio è il dottor Peter Savadjiev della Harvard Medical School, la cui ricerca su questo problema ha cominciato quando era uno studente di dottorato del Prof. Siddiqi di McGill. Altri co-autori della carta sono Gustav J. Strijkers e Adrianus J. Bakermans di Eindhoven dell'Università, Emmanuel Piuze di McGill e Steven W. Zucker della Yale University.

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