Universitatea Pompeu Fabra (UPF) și Royal Veterinary College din Londra colaborează într-un proiect unic la nivel mondial, care vizează generarea de reconstrucții 3D ale inimilor unor specii diferite de animale, precum și simulări ale fluxului sanguin, utilizând tehnici computaționale avansate ce au fost aplicate până acum doar inimii umane. Până în prezent, au fost obținute imagini 3D ale inimilor pisicilor, iar în curând se vor realiza și pentru câini, porci și oi.

Proiectul se concentrează pe reconstrucția atriului stâng, acea parte a inimii în care apar trombii (cheaguri de sânge) care pot duce la infarct. Studiind aceste reconstrucții și comparându-le cu cele deja existente pentru inima umană, se speră obținerea unor concluzii utile în prevenirea formării cheagurilor atât la oameni, cât și la animale.

Instrumente computaționale pentru reducerea experimentelor directe pe animale

Odată ce reconstrucțiile 3D ale atriilor stângi ale diferitelor specii vor fi disponibile, „va fi posibil să studiem această parte a inimii cu ajutorul metodelor computaționale și să reducem nevoia de a experimenta direct pe animale”, a declarat Andy L. Olivares (UPF), cercetător implicat în proiect.

Primul studiu rezultat din acest proiect, dedicat atriului stâng al pisicilor, a fost publicat recent în Scientific Reports (Nature). Echipa de cercetare este formată în principal din specialiști ai grupului Physense din cadrul unității de cercetare BCN MedTech a Departamentului de Inginerie de la UPF și din Serviciul de Cardiologie al Royal Veterinary College din Londra. Óscar Cámara (Physense, UPF) și Virginia Luis Fuentes (Serviciul de Cardiologie, Royal Veterinary College) sunt coordonatorii principali ai studiului. Printre ceilalți coautori se numără cercetători afiliați Institutului de Cercetare Sant Joan de Déu (IRSJD), Spitalului Great Ormond Street for Children (NHS Foundation Trust) din Londra și Institutului de Științe Cardiovasculare de la University College London.

De ce s-a început cu inimile pisicilor?

Țesutul cardiac al pisicilor prezintă caracteristici deosebit de interesante pentru a înțelege legătura dintre morfologia inimii și formarea trombilor, o relație care a fost analizată prea puțin până acum în medicină. În cazul inimii umane, cele mai multe studii se concentrează pe legătura dintre cheaguri și fibrilația atrială, cea mai frecventă aritmie. Aritmiile modifică mișcările mușchiului cardiac, ceea ce face ca sângele să stagneze într-o anumită zonă a atriului stâng – apendicele atrial stâng – unde nu ar trebui să se acumuleze, crescând astfel riscul formării unui tromb.

În schimb, la pisici, trombii se formează exclusiv din cauza morfologiei inimii și a modului de curgere a sângelui, deoarece aceste animale nu suferă de aritmii. Astfel, în cazul felinelor, poate fi analizată relația directă dintre trombi și structura inimii, fără interferența unui al treilea factor.

Cu cât atriul stâng este mai mare, cu atât riscul formării cheagurilor este mai ridicat – la pisici și la oameni

Studiul publicat recent asociază anumite trăsături morfologice ale inimii pisicilor cu diverse patologii. Reconstrucțiile 3D ale inimilor au arătat că felinele cu atriu stâng și apendice atrial mai mari sunt expuse unui risc mai ridicat de formare a trombilor. Riscul crește, de asemenea, dacă sângele circulă mai lent sau dacă apendicele atrial este mai curbat, ceea ce determină sângele să urmeze un traseu sinuos. Apendicele atrial conține și trabecule (lobi), iar un număr mare al acestora poate împiedica circulația normală a sângelui, favorizând apariția cheagurilor.

Rezultatele sugerează că inima felinelor se comportă într-un mod asemănător cu cea a oamenilor, întrucât studii anterioare realizate pe atriul stâng uman au ajuns la concluzii similare. Totuși, sunt necesare cercetări suplimentare cu un număr mai mare de pisici pentru a înțelege mai bine comportamentul inimii acestora.

Noi instrumente pentru prevenirea trombilor la oameni și animale

Aceeași echipă de cercetători intenționează să analizeze în perioada următoare atriul stâng al câinilor, porcilor și oilor. Pe scurt, obiectivul este realizarea unui studiu transversal al mai multor specii pentru a determina care dintre ele au inimi cel mai asemănătoare cu cea umană și pentru a dezvolta instrumente noi de diagnosticare și prevenire a formării cheagurilor de sânge, atât în domeniul medical, cât și în cel veterinar.

Jurnal: Pons, MI, Olivares, AL, Mill, J. et al. Cardiomyopathy and thrombogenesis in cats through left atrial morphological and fluid dynamics analysis. Sci Rep 15, 12263 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-96245-7 

Sursa: eurekalert.org