Una nuova tecnica sviluppata dai ricercatori del Lawrence Livermore National Lab promette di migliorare l'accuratezza e ridurre i costi della valutazione in tempo reale della funzione renale, riporta un articolo pubblicato questa settimana da SPIE, la società internazionale di ottica e fotonica, nel Giornale di ottica biomedica .

La carta, pubblicato il 3 maggio e accessibile tramite open access, esplora l'uso dell'autofluorescenza multimodale e della diffusione della luce per valutare i cambiamenti funzionali nei reni dopo un danno ischemico. Condizioni tra cui placca arteriosa accumulata o coaguli di sangue limitano il flusso di ossigeno e glucosio agli organi, e periodi prolungati di tale ischemia possono compromettere la funzione.

In "Valutazione predittiva del recupero funzionale renale a seguito di danno ischemico mediante spettroscopia ottica, " gli autori riferiscono sulla loro valutazione di varie firme ottiche per prevedere la vitalità renale e suggeriscono un approccio senza contatto per fornire informazioni clinicamente utili in tempo reale.

Mentre altri lavori attuali in questo settore utilizzano costose tecniche multifotone e basate sul laser, gli autori hanno ridotto le spese passando all'imaging basato su fotocamera.

Attualmente, non esiste uno strumento in tempo reale per misurare il grado di lesione ischemica subita nei tessuti o per prevedere il ritorno della sua funzione. L'incapacità di determinare in modo decisivo lo stato funzionale del tessuto corre due grandi rischi:che il tessuto disfunzionale possa essere trapiantato, aumentare la morbilità e la mortalità del paziente; e che il tessuto renale funzionale tanto necessario può essere scartato.

Nel loro studio, Rajesh Raman del Lawrence Livermore National Lab e i coautori Christopher Pivetti e Christoph Troppmann dell'Università della California Davis, Rajendra Ramsamooj della California Northstate University, e Stavros Demos di Lawrence Livermore hanno acquisito immagini di autofluorescenza di reni in vivo sotto 355, 325, e illuminazione a 266 nm. Le immagini di diffusione della luce sono state raccolte alle lunghezze d'onda di eccitazione utilizzando una luce a banda relativamente stretta centrata a 500 nm.

Le immagini sono state registrate simultaneamente utilizzando un sistema di imaging ottico multimodale. I segnali registrati sono stati poi analizzati per ottenere costanti di tempo, che erano correlati alla disfunzione renale come determinato da un successivo studio di sopravvivenza e da un'analisi istopatologica.

L'analisi delle immagini di diffusione della luce e autofluorescenza suggerisce che le variazioni nella microstruttura dei tessuti, emissione di fluorofori, e caratteristiche spettrali di assorbimento del sangue, combinato con la risposta vascolare, contribuiscono al comportamento dei segnali registrati. Questi vengono utilizzati per ottenere informazioni funzionali dei tessuti e consentire la capacità di prevedere la funzione renale post-trapianto.

Queste informazioni possono essere applicate anche alla previsione dell'insufficienza renale quando l'osservazione visiva non può, quasi subito dopo un infortunio.

I revisori dello studio hanno suggerito altre applicazioni promettenti per lo sviluppo futuro, e ha immaginato che questo approccio fosse utilizzato come strumento di screening per valutare la vitalità dei reni prima del trapianto. In particolare, loro hanno detto, questi metodi di screening convenienti potrebbero avvantaggiare l'assistenza sanitaria nei paesi in via di sviluppo.

L'imaging multimodale ha anche fornito informazioni su altri eventi fisiologici che possono verificarsi durante l'ischemia e la riperfusione.

"Il valore eccezionale di questo lavoro risiede nella realizzazione di un sistema pratico praticabile che ha un eccellente potenziale per essere adottato in situazioni di campo, ", ha affermato il redattore associato della rivista Andreas Mandelis (Università di Toronto).