Cada vez que um vaso sanguíneo se divide em vasos menores, Os glóbulos vermelhos (RBCs) são apresentados com a mesma decisão:tome o capilar esquerdo ou o direito. Embora se possa pensar que os RBCs se dividiriam igualmente em cada bifurcação da estrada, sabe-se que em algumas conjunturas, Os eritrócitos parecem preferir um vaso ao outro. Um novo modelo de computador procura determinar por que os RBCs se comportam dessa maneira, desvendando um dos maiores mistérios do nosso sistema vascular

Um par de pesquisadores da Rutgers University demonstrou uma nova simulação numérica direta em Física dos Fluidos , que prevê o fluxo de RBCs através das redes de capilares do corpo. Ao construir uma rede de capilares virtuais, a equipe descobriu que não só o fluxo através dos chamados vasos-mãe às vezes pode ficar torto, levando a uma distribuição desigual de RBCs em vasos filhos, mas essas junções também alternam entre um fluxo uniforme e desigual ao longo do tempo.

"Este é o problema biológico que tem um significado imenso em estados saudáveis ​​e estados de doença, "disse Prosenjit Bagchi, um dos autores do artigo. "Esses fenômenos são conhecidos há séculos, mas em termos de modelagem computacional de alta fidelidade, não tem havido muito. "

Bagchi compara a partição das células sanguíneas em bifurcações ao longo dos vasos sanguíneos a carros no trânsito, onde, as vezes, desvios acontecem. Qualquer coisa de uma lesão, para um capilar bloqueado, a criação de novos vasos para se alimentar de um tumor pode levar à perda de uso de um vaso sanguíneo. "Quando se trata de vasos sanguíneos, usamos ou perdemos, "Bagchi disse." Se uma cidade vê que ninguém está dirigindo em uma determinada estrada, eles vão parar de acompanhá-lo e podem descartá-lo. As redes microvasculares estão mudando constantemente sua arquitetura, mesmo no processo de envelhecimento. "

Um método importante para modelar a partição de glóbulos vermelhos, chamado plasma skimming, processa os glóbulos vermelhos como pontos infinitesimalmente minúsculos que se movem através de um vaso sanguíneo. O grupo de Bagchi ficou surpreso ao saber o quanto essa técnica subestima o comportamento de partição e leva a uma distribuição altamente não uniforme de células em uma rede. Ao considerar o efeito do tamanho da célula, conhecido como triagem celular, a equipe modelou o fluxo com muito menos heterogeneidade na distribuição das células.

O trabalho do grupo lança uma nova luz sobre uma suposição de longa data de que as bifurcações dos vasos sanguíneos distribuem RBCs proporcionalmente ou desproporcionalmente em relação ao fluxo. Em vez de, suas descobertas revelaram que os vasos podem alternar entre o particionamento uniforme e desigual, com base em fatores, incluindo mecanismos a montante que deslocam RBCs para um lado do vaso-mãe, agrupamento de RBCs em pontos de bifurcação, ou mudanças na resistência ao fluxo nos vasos filhos.

Bagchi disse que espera que suas descobertas e modelo venham a ser uma ferramenta útil para pesquisadores que buscam entender melhor o fluxo sanguíneo em redes microvasculares. No futuro, sua equipe está olhando para outras partículas, incluindo como as partículas de drogas são distribuídas, para prever com precisão seu transporte através de redes capilares.