یک تیم تحقیقاتی میان رشته ای از دانشگاه گوتینگن و دانشکده پزشکی هانوفر (MHH) تغییرات قابل توجهی را در بافت عضله قلب افرادی که بر اثر کووید-19 جان باخته اند، شناسایی کرده اند. آسیب به بافت ریه برای مدتی تمرکز تحقیقات در این زمینه بوده و اکنون به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه حاضر برای اولین بار با تصویربرداری و تجزیه و تحلیل بافت آسیب‌دیده در سه بعد، نقش قلب در کووید-19 را در سطح میکروسکوپی نشان می‌دهد. نتایج در مجله eLife منتشر شد.
دانشمندان معماری بافت را با وضوح بالا با استفاده از تابش سنکروترون – یک تشعشع پرتو ایکس بسیار درخشان – تصویر کردند و آن را به صورت سه بعدی نشان دادند. برای انجام این کار، آنها از یک میکروسکوپ پرتو ایکس ویژه ای استفاده کردند که دانشگاه گوتینگن آن را در DESY الکترون سنکروترون آلمان در هامبورگ راه اندازی و کار می کند. آنها هنگام بررسی اثرات شکل شدید بیماری کووید-19، تغییرات واضحی را در سطح مویرگ ها (رگ های خونی کوچک) در بافت ماهیچه قلب مشاهده کردند.
در مقایسه با یک قلب سالم، تصویربرداری اشعه ایکس از بافت‌هایی که تحت تأثیر بیماری شدید قرار گرفته‌اند، شبکه‌ای پر از شکاف‌ها، شاخه‌ها و حلقه‌ها را نشان می‌دهد که با تشکیل و شکافتن عروق جدید به‌طور آشفته‌ای بازسازی شده بودند. این تغییرات اولین شواهد بصری مستقیم از یکی از محرک‌های اصلی آسیب ریه در کووید-19 است: نوعی خاص از “آنژیوژن‌های انواژوژنیک” (به معنای تشکیل عروق جدید) در بافت.
برای تجسم شبکه مویرگی، ابتدا باید عروق در حجم سه بعدی با استفاده از روش های یادگیری ماشین شناسایی می شدند. این در ابتدا محققین را ملزم می کرد که با زحمت، داده های تصویر را به صورت دستی برچسب گذاری کنند. ماریوس ریچاردت از دانشگاه گوتینگن و نویسنده اول مقاله توضیح می دهد: «بنابراین برای سرعت بخشیدن به پردازش تصویر، ما همچنین به طور خودکار معماری بافت را به ویژگی های متقارن محلی آن تقسیم کرده و سپس آنها را مقایسه کردیم. رهبران این مطالعه، پروفسور تیم سالدیت از دانشگاه گوتینگن و پروفسور دنی جونیگ از دانشگاه گوتینگن توضیح می‌دهند: «پارامترهای به‌دست‌آمده از این، کیفیت کاملاً متفاوتی را در مقایسه با بافت سالم یا حتی بیماری‌هایی مانند آنفولانزای شدید یا میوکاردیت معمولی نشان دادند. MHH
این مطالعه یک ویژگی بسیار ویژه دارد: برخلاف معماری عروقی، کیفیت داده های مورد نیاز را می توان با استفاده از یک منبع کوچک اشعه ایکس در آزمایشگاه دانشگاه گوتینگن به دست آورد. در اصل، این بدان معناست که می‌توان آن را در هر کلینیک برای حمایت از آسیب‌شناسان با تشخیص‌های معمول انجام داد. در آینده، محققان می‌خواهند رویکرد تبدیل الگوهای بافتی مشخصه را به مقادیر انتزاعی ریاضی به منظور توسعه ابزارهای خودکار برای تشخیص، دوباره با توسعه تصویربرداری اشعه ایکس آزمایشگاهی و اعتبارسنجی آن با داده‌های تابش سنکروترون، گسترش دهند. همکاری با DESY در سال های آینده بیشتر گسترش خواهد یافت.
منبع داستان:
مواد ارائه شده توسط دانشگاه گوتینگن. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.