El Dr. Hyun Ho Shin, investigador del Grupo de Investigación en Ciencias de la Computación y Matemática Aplicada (CCyMA) de la Facultad Politécnica de la Universidad Nacional de Asunción (FP-UNA), presentó un modelo matemático que promete impactar el diseño y la eficacia de los stents coronarios medicados. La presentación tuvo lugar en el Coloquio Virtual Latinoamericano, donde el Dr. Shin compartió los resultados de su investigación, realizada en colaboración con el Programa de Posgraduación en Ingeniería Mecánica de la Universidad del Estado de Río de Janeiro (UERJ) durante su pasantía de postdoctorado.

Los stents coronarios medicados son dispositivos esenciales para tratar enfermedades de las arterias coronarias, una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Estos dispositivos liberan fármacos directamente en la pared arterial, previniendo la reestenosis (estrechamiento de la arteria) y la trombosis (formación de coágulos). Sin embargo, la eficacia de estos stents depende en gran medida de la liberación controlada del fármaco y su transporte a través de la compleja estructura de la pared arterial.

El modelo matemático desarrollado por el Dr. Shin y su equipo representa un avance significativo en la comprensión de este proceso. Utilizando ecuaciones de transporte, la Ley de Darcy y las ecuaciones de Navier-Stokes, el modelo simula la elución del fármaco desde el stent, su difusión a través de la capa de polímero y su transporte a través de las diferentes capas de la pared arterial (íntima, media y adventicia). Además, el modelo incorpora la cinética de la unión del fármaco a los receptores específicos en las células de la pared arterial y a los componentes de la matriz extracelular (ECM).

Este modelo permite simular la distribución del fármaco en la pared arterial y predecir su eficacia terapéutica. Esto podría se importante para diseñar stents con una liberación óptima, que maximice la eficacia y minimice los efectos secundarios. El modelo también considera la deformación de la pared arterial inducida por el stent, utilizando el principio de desplazamiento virtual y el modelo hiperelástico neo-Hookeano ya que la deformación de la pared arterial puede afectar significativamente el transporte del fármaco. El modelo tiene en cuenta este factor, lo que mejora la precisión de las simulaciones.

La investigación de Shin representa un esfuerzo que combina la experiencia en matemáticas aplicadas y su formación de grado en ingeniería mecánica. Este trabajo es un ejemplo de cómo la colaboración entre diferentes disciplinas y la transdisciplinariedad pueden conducir a avances significativos en la medicina y otros campos afines. Se espera que este trabajo siente las bases para futuras investigaciones y el desarrollo de nuevas tecnologías en el campo de los stents coronarios medicados.

El modelo desarrollado por el Dr. Shin puede predecir la eficacia de los stents medicados en función de diversos factores, como el tipo de fármaco liberado, la geometría del stent y las propiedades de la pared arterial. Esta capacidad predictiva puede llegar a ser crucial para optimizar el diseño de los stents y garantizar su eficacia terapéutica.

Posible impacto en la medicina cardiovascular

El modelo matemático del Dr. Shin tiene el potencial de impactar el tratamiento de la enfermedad de las arterias coronarias. Al permitir el diseño de stents más eficaces y seguros, este modelo podría mejorar significativamente los resultados clínicos y la calidad de vida de los pacientes.

Próximos pasos

El Dr. Shin y su equipo planean continuar investigando y perfeccionando el modelo matemático. Su objetivo es desarrollar una herramienta computacional que pueda ser utilizada por investigadores y empresas para diseñar stents coronarios personalizados y optimizados para cada paciente.

Nota: Karen Colman