Новый биофотонный метод может помочь выявлять нестабильные атеросклеротические бляшки

Атеросклероз (АС) и его основные сосудистые осложнения — инфаркт миокарда и инсульт — являются ведущей причиной заболеваемости и смертности в стареющих обществах. Кроме того, детское ожирение становится всё более распространённым явлением, что приведёт к увеличению случаев сердечно-сосудистых заболеваний в более молодом возрасте. Разработка неинвазивных методов диагностики особенно важна для таких пациентов, чтобы снизить риски, связанные с инвазивным анализом и рентгеновским излучением.

Атеросклеротические бляшки состоят из жировых веществ и лейкоцитов и накапливаются на стенках артерий, утолщая их. Существует два типа бляшек: стабильные и уязвимые (нестабильные). Стабильные бляшки, как правило, богаты внеклеточным матриксом и клетками гладких мышц. Они могут долгое время протекать бессимптомно, пока не произойдёт серьёзное сужение просвета сосуда. Нестабильные бляшки богаты определёнными подтипами макрофагов, пенистыми клетками и воспалительными клетками и обычно имеют слабую фиброзную покрышку. Они склонны к разрыву, что приводит к образованию тромба в просвете сосуда — одному из самых частых и смертельных осложнений АС. Последствиями могут стать инфаркт миокарда, ишемический инсульт или перемежающаяся хромота из-за недостатка кровоснабжения ног. Эти уязвимые бляшки представляют высокий риск, особенно при стандартной инвазивной диагностике методом коронарной ангиографии. До сих пор не существует доступных неинвазивных клинических подходов с низким риском для обнаружения и различения типов бляшек АС in vivo.

Учёные из Лейпцигского университета, Трансляционного центра регенеративной медицины (TRM) в Лейпциге (Германия) и Университета Бар-Илан (Израиль) предлагают новый высокочувствительный, простой, недорогой и неинвазивный биофотонный метод, который может привести к идентификации нестабильных бляшек. Новый подход основан на присутствии макрофагов в уязвимых бляшках и их способности поглощать наночастицы золота (GNP). Клетки, нагруженные GNP, можно обнаружить в бляшках АС с помощью метода диффузного отражения.

Есть несколько возможных способов внедрения этого подхода в клиническую практику. Одним из них может быть внутривенное введение GNP. Затем GNP должны быть специфически фагоцитированы тканевыми макрофагами или циркулирующими моноцитами/макрофагами, которые инфильтрируют ткани. Благодаря своим физическим свойствам, фагоцитированные GNP вызывают изменения оптических характеристик инфильтрированных тканей, которые можно эффективно визуализировать с помощью диффузного отражения (DR) с использованием инфракрасного света.

Для обеспечения качества также был разработан подход для селективного поглощения GNP определёнными подтипами моноцитов и количественной оценки эффективности этого поглощения с помощью цитометрии.