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Un modèle mathématique prédit plusieurs nouvelles associations de médicaments utiles pour le traitement des crises cardiaques

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Les chercheurs ont utilisé des souris pour développer un modèle mathématique de l’infarctus du myocarde, plus connu sous le nom de crise cardiaque.

Selon les chercheurs de l’Université d’État de l’Ohio, le nouveau modèle prédit plusieurs nouvelles combinaisons de médicaments utiles qui pourraient un jour aider à traiter les crises cardiaques.

Généralement causés par des blocages dans les artères coronaires – ou les vaisseaux qui fournissent le sang au cœur -, ces événements cardiovasculaires sont subis par plus de 800 000 Américains chaque année, et environ 30 % d’entre eux finissent par mourir. Mais même pour ceux qui survivent, les dommages que ces attaques infligent aux muscles du cœur sont permanents et peuvent entraîner une inflammation dangereuse dans les zones touchées du cœur.

Le traitement visant à rétablir le flux sanguin dans ces passages bloqués du cœur comprend souvent une intervention chirurgicale et des médicaments, ou ce que l’on appelle la thérapie de reperfusion. Nicolae Moise, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral en génie biomédical à l’Ohio State, a déclaré que l’étude utilise des algorithmes mathématiques pour évaluer l’efficacité des médicaments utilisés pour combattre l’inflammation potentiellement mortelle que de nombreux patients subissent à la suite d’une attaque.

« La biologie et la médecine commencent à devenir plus mathématiques », a déclaré Moise. « Il y a tellement de données que vous devez commencer à les intégrer dans une sorte de cadre ». Bien que Moise ait travaillé sur d’autres modèles mathématiques de cœurs d’animaux, il a déclaré que le cadre détaillé dans l’article actuel est le schéma le plus détaillé des infarctus du myocarde chez la souris jamais réalisé.

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La recherche est publiée dans la revue Journal of Theoretical Biology.

Représenté par une série d’équations différentielles, le modèle créé par l’équipe de Moise a été réalisé à partir de données issues d’études antérieures sur des animaux. En médecine, les équations différentielles sont souvent utilisées pour suivre l’évolution des maladies sous forme de graphiques.

Mais cette étude a choisi de modéliser comment certaines cellules immunitaires comme les myocytes, les neutrophiles et les macrophages – ; cellules impératives pour combattre l’infection et lutter contre la nécrose (lésion toxique du cœur) – ; réagissent à quatre médicaments immunomodulateurs différents sur une période d’un mois. Ces médicaments sont conçus pour supprimer le système immunitaire afin qu’il ne provoque pas autant d’inflammation dommageable dans les parties du cœur qui ont été endommagées.

Cette recherche s’est concentrée sur l’efficacité des médicaments une heure après le traitement des souris.

Leurs résultats ont montré que certaines combinaisons de ces médicaments inhibiteurs étaient plus efficaces que d’autres pour réduire l’inflammation. « En médecine, les mathématiques et les équations peuvent être utilisées pour décrire ces systèmes », a déclaré Moise. « Il suffit d’observer, et vous trouverez des règles et une histoire cohérente entre elles.

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« Avec les thérapies que nous étudions dans notre modèle, nous pouvons améliorer le résultat pour le patient, même avec les meilleurs soins médicaux disponibles », a-t-il ajouté.

En fonction de son état de santé préalable, une personne peut mettre entre six et huit mois à guérir d’une crise cardiaque. La qualité des soins que les patients reçoivent au cours des premières semaines peut donner le ton quant à la durée de leur convalescence.

La simulation de Moise étant purement théorique, elle ne débouchera pas de sitôt sur de meilleures thérapies. Des données plus précises sur les souris sont nécessaires avant que leur travail puisse devenir un atout pour d’autres scientifiques, mais Moise a déclaré qu’il envisageait le modèle comme un outil potentiel dans la lutte contre les ravages des maladies cardiaques.

Il faudra quelques années avant que nous puissions intégrer ce type d’approche dans le travail clinique réel. Mais ce que nous faisons est le premier pas vers cela ».

Nicolae Moise, auteur principal de l’étude

Le co-auteur de l’étude est Avner Friedman, professeur de mathématiques à Ohio State. Cette recherche a été soutenue par l’Institut des Biosciences Mathématiques de l’Ohio State et la National Science Foundation.

Source :

Référence du journal :

Moise, N & Friedman, A., (2022) A mathematical model of immunomodulatory treatment in myocardial infarction. Journal of Theoretical Biology. doi.org/10.1016/j.jtbi.2022.111122.

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Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021