Modelo matemático para simular libertação de fármacos por stents, criado na UC

Modelo matemático para simular libertação de fármacos pelos stents usados na desobstrução de artérias, desenvolvido por Investigadores da Universidade de Coimbra (UC), pode ter grande impacto na cardiologia de intervenção.

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Modelo matemático para simular libertação de fármacos por stents, criado na UC
Modelo matemático para simular libertação de fármacos por stents, criado na UC. Infografia: © UC

Para a desobstrução de artérias os médicos recorrem, em situações específicas, aos Drug-Eluting Stents (DES), também conhecidos como stents farmacológicos. Estes stents apresentam a caraterística da “estrutura metálica ser revestida por um material polimérico, em que é disperso um fármaco antiproliferativo, que é posteriormente libertado, evitando, ou pelo menos limitando, a posterior ocorrência de reestenose (reoclusão) no vaso intervencionado”, descreve a Universidade de Coimbra (UC), em comunicado.

A distribuição ao longo do tempo do fármaco libertado nas paredes do vaso, a partir do DES, “é determinado por uma complexa combinação de fenómenos que dependem das propriedades do polímero, das propriedades do fármaco e da situação clínica do paciente, em particular do estado clínico das paredes do vaso sanguíneo intervencionado”.

Uma equipa de investigadores do Departamento de Matemática da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), em colaboração com o Serviço de Cardiologia do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra (CHUC, Polo dos Covões), desenvolveu um modelo matemático que simula a libertação do fármaco a partir dos Drug-Eluting Stents.

O modelo matemático desenvolvido pelos investigadores “permite a introdução de parâmetros que caracterizam a situação clínica do paciente, como, por exemplo, a viscosidade do sangue e a geometria e composição da placa aterosclerótica”.

Personalizado o quadro clínico do paciente, o modelo matemático “simula a distribuição de fármaco, ao longo dos meses subsequentes à implantação do stent, assim como algumas características da circulação sanguínea na região de implantação”.

Neste caso “as informações fornecidas pelo modelo podem constituir uma importante ferramenta de apoio à decisão clínica, possibilitando a definição de estratégias terapêuticas para prevenir o aparecimento da reestenose”, indica a UC.

O modelo desenvolvido pelos investigadores José Augusto Ferreira, Maria Paula Oliveira e Jahed Naghipoor, em colaboração com Lino Gonçalves, diretor do Serviço da Cardiologia do CHUC, pode ser uma ferramenta importante “com impacto na cardiologia de intervenção”.

A UC indica que “a modelação matemática do acoplamento ‘in vivo’, de um stent e de um vaso sanguíneo, revelou-se uma tarefa de elevada complexidade porque o processo depende de múltiplos fenómenos interdependentes como as características da degradação do revestimento polimérico do stent, a cinética do fármaco na matriz polimérica, a sua difusão na parede do vaso sanguíneo e a influência das propriedades fisiológicas da parede do vaso”.

José Augusto Ferreira, citado no comunicado da UC, indicou: “O sucesso do trabalho que desenvolvemos deve-se à estreita colaboração e ao constante diálogo interdisciplinar entre os matemáticos da equipa e o cardiologista Lino Gonçalves”.

O estudo, desenvolvido ao longo de quatro anos pela equipa de investigadores com a colaboração diretor do Serviço da Cardiologia do CHUC, já se encontra publicado na revista científica ‘Mathematical Biosciences’.

José Augusto Ferreira esclarece que o passo seguinte é completar o modelo, “através da criação de um novo algoritmo que tenha também em atenção a proliferação celular que ocorre durante a reestenose”.

O investigador acrescenta que desenvolvido o novo algoritmo será feita “a validação do modelo, que se baseará na casuística do Serviço de Cardiologia”, e concluída a validação será disponibilizada “uma plataforma computacional a ser utilizada em ambiente hospitalar”.

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