La lesión cerebral traumática (TBI) es una epidemia en gran parte silenciosa que afecta aproximadamente a dos millones de personas cada año. según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Pero se desconoce la escala a la que ocurren y se manifiestan las lesiones por TBI por explosión (bTBI) —en el centro de atención como la herida característica de las guerras en Irak y Afganistán—.

Estudios recientes dentro de este ámbito sugieren que el colapso rápido de la burbuja de cavitación puede ser un mecanismo potencial para estudiar la bTBI.

Durante la 61a Reunión Anual de la Sociedad Biofísica, 11-15 de febrero 2017, en Nueva Orleans, Luisiana, Jonathan Estrada, estudiante de doctorado en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Brown, presentará su trabajo explorando la mecánica de las lesiones inducidas por cavitación, con el objetivo de comprender mejor las bTBI.

Estrada trabaja bajo la dirección de Christian Franck, junto con colegas de la Universidad de Brown y la Universidad de Michigan. El equipo usa un láser, un microscopio óptico y neuronas de rata dentro de una sustancia similar a un gel para imitar el tejido cerebral para examinar las bTBI.

El pulso láser se envía a través del "tejido cerebral" bajo el microscopio mientras una cámara de alta velocidad, grabando 270, 000 fotogramas por segundo:captura el láser creando una burbuja, la burbuja se rompe y el daño que esto causa a las neuronas de la rata. "Obtenemos imágenes de las neuronas afectadas antes e inmediatamente después de la lesión, "Dijo Estrada.

La importancia del trabajo del grupo es que, si bien los estudios post mortem han comenzado a mostrar diferencias en la patología cerebral, como la cicatrización astroglial (células gliales en forma de estrella), entre los pacientes expuestos a una lesión por explosión y aquellos con LCT cerrado, la manifestación de la lesión a lo largo del tiempo todavía no se comprende bien. "Nuestro trabajo, utilizando el modelo simplificado de cultivo de burbujas y neuronas, tiene como objetivo comenzar a cerrar la brecha entre la mecánica de la lesión por explosión y el daño celular, "Dijo Estrada.

Aunque los resultados se encuentran en la etapa preliminar, "hasta aquí, Hemos descubierto que el radio máximo de burbuja es casi idéntico a la zona de fragmentación neuronal inmediatamente después de la lesión. ", agregó." Esto contrasta con un estudio anterior de nuestro grupo que se centró en la conmoción cerebral, o contundente, TBI por compresión uniaxial de neuronas, que encontró que la lesión se distribuyó en culturas enteras en lugar de localizada en un área ".

En términos de aplicaciones, El método del grupo les permite ver el historial de lesiones de las células dentro de los cultivos, antes y justo después de la lesión con fluorescencia de células vivas. durante una lesión con imágenes de alta velocidad, y luego la manifestación de la lesión en puntos de tiempo posteriores mediante inmunotinción. "Cuantificar el historial de lesiones temporales es esencial para comprender, diagnosticar, y trabajar para lograr un tratamiento informado de la lesión cerebral traumática por onda expansiva, ", Señaló Estrada." Esperamos que este sea un paso positivo hacia esos fines ".