Nadie puede negar que la cirugía a corazón abierto, donde el corazón está expuesto y se hace que la sangre lo evite, es uno de los procedimientos médicos más invasivos. Casi un tercio de todos los pacientes sometidos a cirugía cardíaca experimentan insuficiencia renal,sin embargo, se sabe poco sobre por qué ocurre la lesión renal o cómo prevenirla.
Ahora, por primera vez, un equipo de investigadores en los Estados Unidos y Australia ha investigado las causas de la lesión renal, utilizando un modelo matemático que simula la cirugía típica a corazón abierto y los efectos en un riñón de rata. El modelo utiliza algoritmospara simular el transporte de fluidos a través de las regiones internas y externas del riñón y el uréter, el tubo que lleva la orina a la vejiga.
El modelo muestra que durante la cirugía, la cantidad de oxígeno dentro de ciertas subregiones del riñón cae a niveles críticos. Los bajos niveles de oxígeno hacen que las subregiones sean vulnerables a la hipoxia, que si no se controla podría provocar lesiones en elriñones
El estudio fue publicado en la revista Medicina matemática y biología .
"Con el modelado matemático, básicamente podemos evitar cualquiera de las limitaciones experimentales y clínicas asociadas con los modelos de la vida real", explicó Ioannis Sgouralis, autor principal e investigador postdoctoral en el Instituto Nacional de Síntesis Matemática y Biológica.
Los investigadores señalan que, por supuesto, existen diferencias sustanciales entre las predicciones hechas por el modelo de rata en el estudio y las mediciones en humanos. Sin embargo, prácticamente todos los modelos matemáticos del riñón de mamíferos se han basado en el riñón de la rata, no en los humanos, comohay una falta de datos en el riñón humano en comparación con la rata.
Sin embargo, el modelo de riñón de rata como una ventana a lo que les sucede a los pacientes humanos ha demostrado ser útil, señala Roger Evans, coautor del estudio y profesor asociado de fisiología en el Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de Monash en Australia.
"Las predicciones del modelo de cómo y cuándo el riñón es susceptible a la hipoxia son muy consistentes con nuestras observaciones recientes en pacientes humanos durante la cirugía a corazón abierto", dijo Evans.
El modelo en este estudio es único porque no se había realizado previamente un modelo matemático de los efectos sobre el riñón de la rata durante la cirugía a corazón abierto.
A pesar de los considerables avances en las técnicas de derivación en la última década, la mortalidad y la morbilidad del paciente asociadas con la insuficiencia renal aguda no han cambiado significativamente. Actualmente, ninguna estrategia médica única ha demostrado de manera concluyente su capacidad para prevenir la lesión renal después de la cirugía de derivación.
Saber por qué ocurre la insuficiencia renal puede ayudar a los médicos a evitar que ocurra, agregó Sgouralis.
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Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Síntesis Matemática y Biológica NIMBioS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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