Exploración del vínculo entre el flujo perturbado y la función de las células endoteliales en un modelo in vitro de...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Investigación Cardiovascular
• Biología Celular

Sus antecedentes:

• El flujo sanguíneo perturbado en las fístulas arteriovenosas (FAV) contribuye a la hiperplasia intimal (HI).
• Comprender el impacto hemodinámico en las células endoteliales (CE) es crucial para prevenir el fallo de las FAV.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un modelo in vitro que simule las condiciones hemodinámicas en las FAV.
• Investigar los efectos de diversos perfiles hemodinámicos en el comportamiento y la función de las células endoteliales.

Principales métodos:

• Se construyó un modelo de FAV de bifurcación tubular con flujo pulsátil para inducir flujo perturbado.
• Se utilizó dinámica de fluidos computacional (CFD) para la simulación y visualización hemodinámica.
• Se cultivaron células endoteliales de vena umbilical humana (CECV) en una membrana de policarbonato (PCM) a medida para una correspondencia precisa con los datos hemodinámicos.

Principales resultados:

• La CFD identificó regiones hemodinámicas distintas: alto estrés de cizallamiento (pared exterior), estrés de cizallamiento bajo/oscilatorio (pared interior) y flujo pulsátil.
• Las CCEV se alinearon con el flujo en regiones pulsátiles, mientras que otras mostraron alteraciones en la adhesión focal y el glicocáliz.
• Se observó una expresión génica diferencial: las CCEV de la pared interior tuvieron menor KLF2/eNOS; las CCEV de la pared exterior tuvieron mayor PDGF/TGF-β.

Conclusiones:

• Se desarrolló y validó con éxito un modelo in vitro de FAV para evaluar los efectos hemodinámicos en las CE.
• El modelo permite una correlación precisa de la hemodinámica derivada de la CFD con las respuestas celulares.
• Este enfoque in vitro muestra ser prometedor para evaluar intervenciones destinadas a mejorar la función de las CE y prevenir el fallo de las FAV.