| Аннотация |
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности. Разработка методов их диагностики и терапии является актуальной социально важной задачей. Развитие этих патологий связано с нарушением микроциркуляции крови (МЦ). Проект посвящен комплексному изучению изменений параметров МЦ и типичных биомаркеров, влияющих на текучесть крови, перфузию тканей и их оксигенацию. Набор характерных биомаркеров МЦ включает вязкость крови, вязкость плазмы, гематокрит и концентрацию фибриногена, индекс агрегации и деформации эритроцитов, функции эндотелия и др. Отклонения данных биомаркеров от нормы отражают состояние пациентов с ССЗ и могут быть надежными предикторами осложнений течения болезни, а также индикаторами эффективности проводимой терапии. Будет установлена взаимосвязь изменений этих биомаркеров, измеряемых in vitro, с параметрами МЦ, измеряемыми in vivo. Будет определена роль эндотелиальных клеток, микрореологии эритроцитов, газотрансмиттеров, белкового состава плазмы крови в изменениях микрососудистой перфузии тканей у здоровых и больных лиц. Впервые будет проведено изучение механизмов влияния сосудистого эндотелия на течение крови в микроканалах, которое включает выявление роли прямого микромеханического взаимодействия клеток крови и эндотелиацитов в потоке, а также анализ роли важных паракринных регуляторов и модуляторов этого взаимодействия. Будут сформированы группы испытуемых со следующим заболеваниями: хроническая сердечная недостаточность, артериальная гипертония, атеросклероз артерий нижних конечностей. Комплекс экспериментальных методов будет включать измерения микрореологических параметров крови как на уровне отдельных клеток, так и на уровне образцов цельной крови и суспензий эритроцитов с использованием современных оптических методов и подходов искусственного интеллекта (ИИ). Эти эксперименты будут проводиться in vitro с образцами крови в статике и / или в условиях потока в каналах микрофлюидики, поверхности которых будут покрыты клетками сосудистого эндотелия для обеспечения физиологически более релевантной модели течения крови. Измерения параметров МЦ и функции эндотелия будут проводиться in vivo с использованием метода лазерной доплеровской флоуметрии. Будут получены новые фундаментальные сведения о роли сосудистого эндотелия, газотрансмиттеров и молекулярно-белкового состава плазмы крови в регуляции МЦ и перфузии тканей. Это позволит сформулировать рекомендации по коррекции важных для нормализации МЦ биомаркеров при терапии заболеваний. Практическое значение проекта заключается в возможности применения наколенного в ходе выполнения Проекта массива данных для обновления протоколов коррекции микрореологических нарушений у пациентов с ССЗ. Это создает базу для усовершенствования современных клинических методов диагностики состояния пациентов и мониторинга терапии. Будет разработана технология изготовления эндотелизированных микрофлюидных чипов в качестве платформы для in vitro исследований кровотока в физиологически релевантных условиях, а также разработка программного продукта для характеристики микрореологических параметров крови и определения состава плазмы на основе алгоритмов ИИ. Разработанное в рамках Проекта программное обеспечение позволит проводить моделирование и предсказание изменений вязкости крови при заданных значениях большого числа микрореологических параметров пациентов с целью составления индивидуального плана лечения. Этот мультидисциплинарный Проект будет реализован группой физиков, биологов и медиков МГУ им. М.В. Ломоносова и Ярославского педагогического университета им. К.Д. Ушинского, представленной как ведущими специалистами мирового уровня, так и молодыми учёными, студентами и аспирантами, работающими в области биомедицинской фотоники и применения оптических технологий в исследовании живых систем, микроциркуляции, гемореологии и кардиологии.
|
