Трехмерное изображение определяет обмен питательных веществ в плаценте человека
У всех видов млекопитающих жизненно важные питательные вещества переносятся по телу через сложные сети кровеносных сосудов. Несмотря на важность этих сетей, до сих пор относительно мало известно о физических факторах, которые определяют перенос растворенных веществ, таких как кислород, к тканям и органам.
Новые результаты, опубликованные сегодня в журнале Science Advances, подробно описывают исследование трехмерной визуализации, проведенное группой ученых из Манчестерского университета и больницы Святой Марии. Исследование открыло понимание этого жизненно важного процесса поддержания жизни путем математического моделирования плаценты человека.
Плацента – это система жизнеобеспечения растущего плода. Плацента содержит множество терминальных ворсинок, небольших структур, содержащих неупорядоченную сеть капилляров плода, окруженных материнской кровью.
Плацента уникальна тем, что выполняет разнообразные функции сразу нескольких органов. В частности, он обеспечивает обмен кислорода и жизненно важных питательных веществ между матерью и ее развивающимся плодом.
Однако важность плаценты в таких условиях, как ограничение роста плода, состояние, от которого ежегодно страдают 35000 беременностей только в Великобритании, остается малоизученной.
Теперь группа специалистов, состоящая из математиков, физиков, физиологов и клинических консультантов, использовала трехмерное изображение для моделирования некоторых сложных процессов, выполняемых плацентой.
Доктор Игорь Чернявский, научный сотрудник MRC и президентский исследователь и ведущий автор, сказал: «В нашем новом исследовании мы показываем, как нерегулярная трехмерная структура терминальной ворсинки определяет ее способность обмениваться растворенными веществами, такими как кислород, между матерью и плодом.
«Комбинируя анализ изображений и вычислительную гидродинамику, теперь мы можем математически оценить обменную способность отдельных терминальных ворсинок.
Теперь мы ожидаем, что этот прогресс поможет в разработке крупномасштабных вычислительных моделей функции плаценты. Мы надеемся, что наше новое понимание роли геометрии плаценты в развитии плода поможет клиницистам бороться с заболеваниями, при которых структура плаценты нарушена.»
