El hígado Virtual

Una representación 3D de la geometría de la red biliar con el perfil de velocidad bilis superpuesta se muestra como código de color (azul: baja velocidad; rojo: alta velocidad). Fuente de imagen: MPI-CBG
Los investigadores del Instituto Max Planck de Biología Celular y Molecular Genetics (MPI-CBG) en Dresden desarrollaron un modelo multi-escala que puede simular las propiedades dinámicas de fluido de bilis en el hígado. Este modelo puede ayudar a caracterizar las enfermedades del hígado, así como la lesión hepática inducida por medicamentos y, por lo tanto, es una herramienta prometedora para el desarrollo de fármacos para probar y predecir los efectos de compuestos farmacológicos sobre el hígado. El equipo de investigación está trabajando en una estrategia para calibrar este modelo de dinámica de fluidos biliares humanos.El hígado es el órgano metabólico central y es crucial para la desintoxicación de nuestro cuerpo. Con el fin de digerir los lípidos y excretar productos de desecho, la bilis se produce en el hígado y transportado a través de una red tubular altamente ramificado al intestino. Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Marino Zerial, Director en el MPI-CBG, combinado imágenes de alta resolución de la red canalicular biliar en el hígado del ratón con el análisis 3D multi-resolución de su geometría para desarrollar un modelo multi-escala 3D predictivo que puede simular la dinámica de fluidos de la bilis en varios niveles - de la sub-celular a nivel de los tejidos. Esto proporciona una herramienta para analizar y comprender la enfermedad hepática colestásica y para probar el efecto de compuestos farmacológicos sobre el transporte de la bilis.
Hasta ahora, el modelo sólo se ha aplicado al ratón. Pero Zerial y sus colegas esperan que sea traducible al hígado humano: “Va a ser un desafío técnico, pero que ahora trabajan en una estrategia para calibrar nuestro modelo a las condiciones humanas.” Esto permitirá una mejor comprensión de las enfermedades del hígado y permitir para poner a prueba los efectos de compuestos farmacológicos sobre el hígado. “Demostramos la precisión de nuestro modelo usando Paracetamol como un ejemplo: La simulación predijo con exactitud los efectos de una dosis sub-tóxica de Paracetamol en el transporte biliar.” El modelo es una herramienta prometedora para el desarrollo de fármacos farmacológico - posibles efectos secundarios de los fármacos en transporte bilis podía predecirse y probado con mayor precisión.
El proyecto es una colaboración con el Centro de Servicios de Información y Computación de Alto Rendimiento de la Universidad Técnica de Dresde, así como con el Instituto Nacional de Salud. Los resultados del estudio fueron publicados en “Cell Systems” y aparecen en la portada de la revista.