El líquido intersticial transporta nutrientes y elimina los desechos entre los órganos y tejidos de nuestro cuerpo. En el cerebro, se cree que el líquido intersticial está compuesto de líquido cefalorraquídeo circulante, desechos celulares y plasma sanguíneo, y investigaciones anteriores han demostrado un vínculo entre el líquido intersticialflujo y un aumento de la tasa de invasión de células de glioblastoma o tumor cerebral. Un equipo de investigadores biomédicos e ingenieros eléctricos de la Universidad de Virginia y Virginia Tech desarrollaron recientemente un nuevo método para medir y reconstruir las velocidades del flujo de líquido intersticial en el cerebro.
Este método brinda a los investigadores un primer vistazo a la dinámica del flujo de líquido intersticial en los modelos de glioma, y la técnica puede traducirse fácilmente a modelos clínicos que ya utilizan imágenes de resonancia magnética MRI con contraste. El equipo describe su método en un número especial centrado enla "Bioingeniería del Cáncer" en APL Bioingeniería , por AIP Publishing.
El equipo se basó en una técnica de resonancia magnética con contraste dinámico existente que ya se usa con frecuencia en las clínicas para rastrear el crecimiento y el movimiento del tumor. "Estamos entusiasmados con nuestra técnica porque podríamos traducirla potencialmente a los datos del paciente que ya existen y analizar el intersticialmovimiento fluido en esos pacientes ", dijo Jennifer Munson, autora principal del artículo.
Munson promocionó el riguroso enfoque de validación del equipo en sílice e in vitro. Primero, el equipo desarrolló un modelo in vitro de flujo de fluido intersticial que se mueve a través del espacio extracelular colocando fluido en la parte superior de un hidrogel y usando MRI para medir cómo fluyó el fluido desdede arriba abajo. Luego, validaron su modelo computacional contra sus mediciones experimentales.
Para validar aún más su técnica, Daniel Abler y Russell Rockne, coautores del artículo, crearon un "campo de flujo" de fluido fantasma en una computadora y luego reconstruyeron ese flujo utilizando su nueva metodología de imagen. Finalmente, el equipo implantócélulas de glioma derivadas de pacientes en ratones y examinaron los tumores de ratones usando resonancia magnética para visualizar un campo de flujo real.
El equipo se sorprendió al encontrar una gran variabilidad en la velocidad y magnitud del flujo. "Existe la idea clásica de que se desarrolla un tumor y existe una velocidad de flujo equivalente que sale en todas las direcciones como una esfera", dijo Munson. "Nuestro método ynuestro enfoque de visualización y modelado muestran que se trata de una gran simplificación excesiva y que tenemos un sistema muy heterogéneo. A veces, el flujo sale, entra o sale lateralmente ".
Un día, esta técnica podría ayudar a los investigadores a predecir cómo podría crecer un tumor y, por lo tanto, a mejorar los tratamientos contra el cáncer. Más inmediatamente, el equipo planea usar su método establecido "para comprender la relación entre las velocidades de los fluidos y el crecimiento detumores ", dijo Munson.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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