Ученые Марбургского университета и Университета Байройта разработали технологию визуализации сложной сети мельчайших кровеносных сосудов в формате 3D. С помощью нее можно изучить строение сосудов в селезенке и костном мозге. Результаты исследования были опубликованы 19 апреля на сайте учебного заведения.
Ранее для визуализации мелких сосудов использовался метод, называемый в медицине и биологии «иммуногистологией». С помощью данного процесса ученые маркируют молекулы, которые находятся на внутренней стенке кровеносных сосудов. Для проведения этой операции необходимо изъять тончайшие образцы тканей с помощью специального устройства – размер получаемых срезов не превышает 5-7 тысячных долей миллиметра. При использовании нового метода, разработанного учеными Байройта и Марбурга, ткани сначала фотографируют с помощью микроскопа, а затем полученные изображения необходимо состыковать таким образом, чтобы получить трехмерную модель сосудов. Однако при этой процедуре возникает сложность: ввиду чрезвычайной тонкости ткани образцы деформируются при резке, что делает очень сложной последующую состыковку изображений для построения карты. Новая разработка может помочь преодолеть эту проблему.
Байройтские специалисты в области информатики предложили решить проблему с помощью разработанного ими программного обеспечения. После того, как данные автоматически фильтруются системой, они отправляются на высокопроизводительный компьютер, который конвертирует изображения в 3D-карту высокой четкости. При этом пропорции отображаемых кровеносных сосудов не искажаются. Тем не менее, несмотря на несомненную пользу технологии для науки, эту методику пока что нельзя использовать для медицинской диагностики, поскольку для этого требуется обработка огромных массивов данных, которую может выполнить только очень мощный компьютер. Однако с помощью предложенной технологии уже удалось сделать несколько неожиданных открытий. Во-первых, оказалось, что мелкие сосуды в селезенке на конце открыты, и кровь проходит некоторое расстояние вне кровеносных сосудов. Во-вторых, в костном мозге гребня подвздошной кости два известных типа мелких сосудов (капилляры и синусы) расположены параллельно, а не поочередно. Кроме того, ученым удалось выяснить, какие антитела необходимо использовать для одновременной визуализации обоих типов мелких кровеносных сосудов.
В дальнейшем ученые рассчитывают изучить мелкие сосуды в других лимфоидных органах, таких как селезенка и миндалевидные железы. Кроме того, в поле их интересов входят и лимфоциты. Эти белые кровяные тельца, которые являются неотъемлемой частью иммунной системы, формируют округлые скопления в лимфоидных органах, называемые «фолликулами». Лимфоидные фолликулы имеют диаметр в 1 мм, что очень много по меркам микробиологии. Исследователи надеются использовать новую технологию, чтобы изучить клетки данных фолликулов, что, возможно, поможет объяснить, как лимфоциты кооперируются в фолликулах при иммунных реакциях, как они путешествуют к лимфатическим тканям и слизистым оболочкам и от них.
