Um modelo biomecânico para a resposta do sistema imune à inflamação do ventrículo esquerdo incluindo efeitos de remodelagem e crescimento
Palavras-chave:
Mecânica Computacional, Crescimento, Remodelagem, Método dos Elementos Finitos, BiomecânicaResumo
Este artigo aborda a resposta biomecânica cardíaca com crescimento durante inflamações do músculo cardíaco. O tecido biológico reage a estímulos através de crescimento e remodelagem, com especial relevância no coração devido às doenças cardíacas. Este estudo apresenta um modelo matemático que descreve a resposta biomecânica cardíaca durante inflamação, considerando a difusão de citocinas e a hipertrofia induzida por elas. O modelo usa mecânica do contínuo e crescimento volumétrico, acoplado a um modelo de difusão de citocinas. Experimentos computacionais são realizados para demonstrar a abordagem proposta. Este trabalho apresenta um novo modelo que pode ser útil para compreender os mecanismos complexos associados às respostas biomecânicas do coração em condições inflamatórias, contribuindo para a área da biomecânica.
Referências
Amin, M. N., Siddiqui, S. A., Ibrahim, M., Hakim, M. L., Ahammed, M. S., Kabir, A., and Sultana, F. (2020). Inflammatory cytokines in the pathogenesis of cardiovascular disease and cancer. SAGE Open Medicine, 8:2050312120965752.
Campos, J., Sundnes, J., Dos Santos, R., and Rocha, B. (2020). Uncertainty quantification and sensitivity analysis of left ventricular function during the full cardiac cycle. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 378(2173):20190381.
Fajgenbaum, D. C. and June, C. H. (2020). Cytokine storm. New England Journal of Medicine, 383(23):2255–2273.
Gharee-Kermani, M. and Pham, S. (2001). Role of cytokines and cytokine therapy in wound healing and fibrotic diseases. Current Pharmaceutical Design, 7(11):1083–1103.
Holzapfel, G. A. (2002). Nonlinear solid mechanics: a continuum approach for engineering science.
Kuhl, E. (2014). Growing matter: a review of growth in living systems. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 29:529–543.
Logg, A., Mardal, K.-A., and Wells, G. (2012). Automated solution of differential equations by the finite element method: The FEniCS book, volume 84. Springer Science & Business Media.
Paul, W. (2008). Fundamental Immunology. Fundamental Immunology. Wolter Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins.
Rodriguez, E. K., Hoger, A., and McCulloch, A. D. (1994). Stress-dependent finite growth in soft elastic tissues. Journal of biomechanics, 27(4):455–467.
Sáez, P. and Kuhl, E. (2016). Computational modeling of acute myocardial infarction. Computer methods in biomechanics and biomedical engineering, 19(10):1107–1115.
Taber, L. A. (1995). Biomechanics of growth, remodeling, and morphogenesis.
Thomas, T. P. and Grisanti, L. A. (2020). The dynamic interplay between cardiac inflammation and fibrosis. Frontiers in physiology, 11:529075.
Yoshida, K. and Holmes, J.W. (2021). Computational models of cardiac hypertrophy. Progress in biophysics and molecular biology, 159:75–85.
Zhang, Y., Bauersachs, J., and Langer, H. F. (2017). Immune mechanisms in heart failure. European Journal of Heart Failure, 19(11):1379–1389.
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