Ciência e Tecnologia
publicado em 18/11/2010 às 15h00:00
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A partir de um trabalho colaborativo, um pesquisador do Hospital Geral de Massachusetts (MGH) e um matemático da Universidade de Harvard, Estados Unidos, desenvolveram um modelo matemático capaz de predizer as mudanças de tamanho dos glóbulos vermelhos e o conteúdo de hemoglobina, durante sua vida útil de quatro meses. A descoberta pode ser usada para prever o risco de anemia.

A pesquisa, publicada na revista PNAS Early Edition, foi conduzida pelo médico-pesquisador John Higgins, do Centro para Biologia de Sistemas e Departamento de Patologia do MGH, e o matemático L. Mahadevan, da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard.

"Este estudo descreve um caminho promissor para prever quem tem probabilidade de se tornar anêmico precocemente e baseado em testes de rotina realizados nos hospitais", diz Higgins. "De modo geral, descobrimos que um tipo de análise matemática, comumente usado na física, pode ser aplicado a dados clínicos e descobrir novos detalhes da fisiologia humana que ajudem a melhorar o diagnóstico".

"Mostramos que é possível utilizar modelos mínimos para compactar as informações disponíveis nos dados clínicos existentes, que podem servir como uma base quantitativa para comparação de características de toda a população", acrescenta Mahadevan.

Em adultos saudáveis, cerca de 250 bilhões de glóbulos vermelhos (hemácias), responsáveis pelo transporte de oxigênio, são liberados pela medula óssea a cada dia. Um número similar é eliminado pela circulação sanguínea. Apesar de ser sabido que, inicialmente, os glóbulos vermelhos se desenvolvem a partir de células-tronco do sistema sanguíneo, pouco se sabe sobre o amadurecimento e a degradação dessas células.

Estudos recentes revelaram que os glóbulos vermelhos jovens, que são maiores e têm níveis mais elevados de hemoglobina que células maduras, experimentam uma rápida perda de tamanho e conteúdo de hemoglobina durante os primeiros dias. Como as células maduras, elas continuam a perder volume e hemoglobina, mas a taxas significativamente mais lentas.

No estudo atual, os pesquisadores trabalharam para desenvolver uma descrição matemática relativamente simples de como o volume e conteúdo de hemoglobina dos glóbulos vermelhos se altera ao longo do tempo. A partir das características conhecidas de células jovens e maduras, eles desenvolveram equações que mostram como as células jovens amadurecem.

Depois de construir o modelo com dados de indivíduos saudáveis, a equipe descobriu que os dados de pacientes com três tipos de anemia correspondem a diferentes valores de parâmetros no modelo.

Por exemplo, parece que os glóbulos vermelhos dos indivíduos saudáveis são eliminados da corrente sanguínea antes de reduzir de um tamanho específico. Mas em pacientes com anemia por deficiência de ferro leve ou uma condição genética, chamada talassemia, as hemácias continuam encolhendo ultrapassando o limite para as células saudáveis.

Ao analisar uma população crescente de hemácias em pequenas amostras de sangue de indivíduos com exame de sangue, inicialmente, normal e que desenvolveram anemia por deficiência de ferro entre 30 e 90 dias, os pesquisadores foram capazes de predizer o desenvolvimento de anemia ferropriva.

"A análise baseada nesse modelo nos permitem identificar uma anemia em desenvolvimento significativamente mais cedo do que somos capazes agora", diz Higgins. "A anemia por deficiência de ferro em adultos é, geralmente, um sinal de um distúrbio mais grave. Um estudo mostrou que 11% das pessoas com anemia por deficiência de ferro não diagnosticada por sangramento óbvio realmente tinham câncer de cólon. Em casos como esses, o diagnóstico de anemia 90 dias antes seria comparável ao diagnóstico do câncer subjacente 90 dias mais cedo".

Para Mahadevan, aliar dados clínicos, perícia matemática-computacional e a cultura científica é uma avanço para a prática da medicina.

Fonte: Isaude.net
   Palavras-chave:   Anemia    Células vermelhas do sangue    Oxigênio    Modelo matemático    Hemoglobina    Hemácias   
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