COVID-19 – причина повреждения сосудов сердца
В тканях сердечной мышцы у людей, умерших от COVID-19, обнаруживаются значительные изменения. Об этом сообщили участники междисциплинарной исследовательской группы из Геттингенского университета и Медицинской школы Ганновера (MHH), Германия.
В центре внимания исследователей до сих пор в основном находились повреждение легочной ткани у переболевших COVID-19, но сейчас удалось изучить вопрос более тщательно. Путем визуализации и анализа 3D изображений пораженной ткани исследователи впервые смогли подтвердить на микроскопическом уровне изменение сердечной ткани, вызванное этим заболеванием. Результаты исследования были опубликованы в журнале eLife.
С помощью синхротронного излучения (сверх яркого рентгеновского излучения) ученые получили изображение архитектуры ткани в трехмерном виде с высоким разрешением. Для этого они использовали специальный рентгеновский микроскоп, установленный в Геттингенском университете и работающий на немецком электронном синхротроне DESY в Гамбурге. Они выявили явные изменения на уровне капилляров (крошечных кровеносных сосудов) в ткани сердечной мышцы при изучении негативных эффектов тяжелой формы заболевания COVID-19.
По сравнению со здоровым сердцем рентгеновское изображение тканей, пораженных тяжелой формой заболевания, показало сосудистую сеть, полную разветвлений, ответвлений и петель, сформированных хаотичным образом – из-за появления новых сосудов. Эти изменения являются первым прямым визуальным свидетельством одного из основных факторов повреждения легких при COVID-19: особого вида «инвагинационных ангиогенов» (что означает образование новых сосудов) в ткани.
Чтобы визуализировать капиллярную сеть, сначала необходимо было идентифицировать сосуды в трехмерном объеме с помощью методов машинного обучения. Первоначально исследователи кропотливо вручную размечали данные изображений. «Чтобы ускорить обработку изображений, мы также автоматически разбили архитектуру ткани на ее локальные симметричные элементы, а затем сравнили их», – объясняет первый автор статьи Мариус Райхардт из Геттингенского университета.
«Полученные в результате этой работы параметры, показали ткань совершенно другого качества по сравнению со здоровой тканью или даже с такими заболеваниями, как тяжелый грипп или обычный миокардит», – объясняют руководители исследования, профессор Тим Салдитт из Геттингенского университета и профессор Дэнни Джонигк из MHH.
У этого исследования есть одна важная особенность: в отличие от сосудистой архитектуры, требуемого качества данных удалось достичь с помощью небольшого источника рентгеновского излучения в лаборатории Геттингенского университета. В принципе, это означает, что опыт можно повторить в любой клинике, чтобы помочь радиологам в их ежедневной работе. В будущем исследователи хотят усовершенствовать свой подход к преобразованию характерных паттернов тканей в абстрактные математические значения, чтобы разработать автоматизированные инструменты диагностики, опять же путем дальнейшего развития лабораторной рентгеновской визуализации и подтверждения результатов анализа изображений с помощью данных синхротронного излучения. В ближайшие годы ожидается расширение сотрудничества с DESY.
Оригинал новости модно прочитать здесь
