Materialtransport durch beschädigte Arterienwände
Das EU-finanzierte Projekt LDLTRAPPING (Identifying causes of lipoprotein trapping in arteries) hat neue Verfahren und Algorithmen entwickelt, um den Wassertransport in der medialen Schicht der Arterienwand zu beschreiben. Außerdem bestimmte es, wie der Druckimpuls die Arterie verformt und so die Mikrostruktur reorganisiert und zu lokaler Beanspruchung des Gewebes führt. Die Forscher badeten Arteriengewebe in einer Lösung mit einem fluoreszierenden Protein-Tracer und befestigten die Proteine in der Struktur durch Injektion mit Formaldehyd. Nach dem Einbetten mit Epoxidharz wurde die Struktur mit einem Laser-Scan-Konfokal-Mikroskop betrachtet. Aus den konfokalen Bildern können die Forscher die Permeabilität ableiten, um zu messen, wie leicht Wasser durch die Struktur fließt und in welche Richtung. Sie fanden heraus, dass der Transport an der inneren Seite der Wand natürlicherweise reduziert wird. Die Durchlässigkeit der Wand variierte mit der Ausrichtung und der Dichte von glatten Muskelzellen. LDLTRAPPING maß die Verformung der Wand und seine Effekte bei verschiedenen Drücken, unter anderem im normalen Bereich von systolischen Messungen. Die Messungen wurden in radialer, umlaufender und in axialer Richtung der Veränderungen der Durchlässigkeit für diese Drücke gemacht. Der Transport über die Mittelschicht variiert je nachdem, wie stark das Gewebe gedehnt wird. Messungen können außerdem aufklären, wie Medikamente am effizientesten zu erkrankten Bereichen der Wand transportiert werden können. Es wurde ein Modell entwickelt, um darzustellen, wie die Verformung der Wand unterschiedliche Grade des Wassertransports induziert. Die Ausnutzung der räumlichen Veränderungen im Arterienwandtransport hat erhebliche Auswirkungen für die Arzneimittelabgabe und die Entwicklung neuer Wirkstoffziele. Darüber hinaus kann auch ein abnormer Proteintransport während der Entstehung von Atherosklerose festgestellt und vorhergesagt werden, was der Schlüssel zur Früherkennung von Krankheitsbeginn an sein könnte.
Schlüsselbegriffe
Beschädigte Arterie, Atherosklerose, Medikamente, Lipoprotein, Druck, Verformung, Durchlässigkeit