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Modelo computacional para la calcificación de la válvula aórtica en etapas tempranas muestra biomarcadores hemodinámicos

Autores: Mirza, Asad; Hsu, Chia-Pei Denise; Rodriguez, Andres; Alvarez, Paulina; Lou, Lihua; Sey, Matty; Agarwal, Arvind; Ramaswamy, Sharan; Hutcheson, Joshua

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Modelo computacional para la calcificación de la válvula aórtica en etapas tempranas muestra biomarcadores hemodinámicos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Enfermedad cardíaca
Enfermedad valvular aórtica calcificada
Hidrodinámica
Mecánica
Hemodinámica
Biomarcador

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La enfermedad cardíaca es una de las principales causas de mortalidad, siendo la enfermedad valvular aórtica calcificada (CAVD) el subconjunto más prevalente. Ser capaz de predecir esta enfermedad en sus primeras etapas es importante para monitorear a los pacientes antes de que necesiten cirugía de reemplazo de la válvula aórtica. Por lo tanto, este estudio exploró diferencias hidrodinámicas, mecánicas y hemodinámicas en válvulas de bioscaffold de submucosa intestinal delgada porcina (PSIS) sanas y muy ligeramente calcificadas para determinar cualquier parámetro notable entre los grupos que podría, posiblemente, ser utilizado con fines de seguimiento de la enfermedad. Tres grupos de válvulas fueron probados: PSIS crudo como control y dos grupos calcificados que fueron sembrados con células valvulares intersticiales y endoteliales humanas (VICs/VECs) y cultivados en medios calcificantes. Estos dos grupos calcificados fueron cultivados en condiciones de flujo estático o de flujo oscilatorio inducido por biorreactor. Las evaluaciones hidrodinámicas mostraron métricas por debajo de los umbrales asociados incluso para la calcificación leve. El módulo de Young, sin embargo, fue significativamente mayor en las válvulas calcificadas en comparación con PSIS crudo, lo que indica cambios morfológicos en la estructura del tejido. Las simulaciones de interacción fluido-estructura (FSI) estuvieron de acuerdo con los resultados hidrodinámicos y, lo más notable, mostraron un aumento significativo en el esfuerzo cortante de pared promediado en el tiempo (TAWSS) entre los grupos crudos y calcificados. Concluimos que el seguimiento de la hemodinámica puede ser un biomarcador viable para el seguimiento de la CAVD en etapa temprana.

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