O echipă de cercetare interdisciplinară de la Universitatea din Göttingen şi Şcoala Medicală din Hanovra (MHH) a detectat modificări semnificative în ţesutul muscular al inimii la persoanele care au decedat din cauza Covid-19, folosind o tehnică inovatoare de imagistică cu raze X în trei dimensiuni.
Oamenii de ştiinţă au fotografiat arhitectura ţesutului la o rezoluţie înaltă folosind radiaţia sincrotronă, o radiaţie cu raze X deosebit de strălucitoare, şi au expus-o tridimensional. Pentru a face acest lucru, ei au folosit un microscop special cu raze X realizat de Universitatea din Göttingen şi care funcţionează la Centrul de Cercetări Ştiinţifice DESY din Hamburg. Ei au observat modificări clare la nivelul capilarelor (vasele mici de sânge) din ţesutul muscular al inimii atunci când au examinat efectele formelor severe ale bolii Covid-19.
În comparaţie cu o inimă sănătoasă, imagistica cu raze X a ţesuturilor afectate de Covid-19 sever a identificat o reţea vasculară plină de ramificări şi bucle remodelate haotic prin formarea şi scindarea unor noi vase de sânge. Acestea sunt primele dovezi vizuale ale unui tip special de angiogeneză, proces care crează un nou vas de sânge în ţesut prin divizarea unui vas de sânge existent, şi care reprezintă unul dintre principalii factori determinanţi ai leziunilor pulmonare în Covid-19.
Pentru a identifica această reţea de capilare, specialiştii au folosit metode de machine learning. „Pentru a accelera procesarea imaginilor, am descompus structura ţesuturilor în caracteristicile sale de bază şi apoi le-am comparat", explică Marius Reichardt, de la Universitatea din Göttingen, primul autor al lucrării.
„Parametrii obţinuţi astfel au arătat o calitate complet diferită în comparaţie cu ţesutul sănătos sau al unor boli precum gripa severă sau miocardita obişnuită", spun liderii studiului, profesorul Tim Salditt de la Universitatea din Göttingen şi profesorul Danny Jonigk de la MHH.
O caracteristică foarte specială a acestui studiu o reprezintă faptul că în afară de arhitectura vasculară, restul datelor au putut fi obţinute folosind o sursă de raze X ceea ce înseamnă că analiza ar putea fi făcută în orice clinică şi ar putea sprijini medicii patologi în diagnosticarea de rutină.
Prin dezvoltarea în continuare a imagisticii cu raze X, cercetătorii vor să transforme caracteristicile ţesuturilor în valori matematice abstracte pentru a dezvolta instrumente automate de diagnosticare pe care le-ar putea validat prin datele obţinute prin radiaţia sincrotronă cu ajutorul laboratorului DESY.
Rezultatele acestui studiu au fost publicate în revista eLife.
