Modelado mecanobiológico para el estudio de la influencia de la mecánica en la formación de placa de ateroma y su aplicación al problema de hipertensión

Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas demortalidad a nivel internacional y, dentro de estas enfermedades, laateroesclerosis es una de las más frecuentes. Consiste en la formación de una placade ateroma en la pared arterial, ocasionada por la deposición de distintassustancias que circulan por el torrente sanguíneo. Dada su alta incidencia, sustrágicas consecuencias y que, en la mayoría de casos, éstas ocurren sin presentarsíntomas previos, es de vital importancia comprender la evolución de estosprocesos, así como su etiología.El modelado computacional se ha convertido en una herramientaampliamente utilizada para simular diferentes situaciones patológicas y poderprever sus posibles consecuencias. Siguiendo esta línea de investigación, elobjetivo de este proyecto consiste en el desarrollo de un modelo mecanobiológicocomputacional de crecimiento de placa de ateroma en una arteria coronariahumana que cuantifique la influencia de las condiciones mecánicas en este proceso.Para la creación de este modelo, se ha utilizado el software COMSOL Multiphysics5.3a (COMSOL, Suecia).Se ha partido de un modelo desarrollado previamente que modelaba elproceso de formación de la placa de ateroma basándose en ecuaciones deconvección-difusión-reacción y se han realizado varias modificaciones sobre élpara cuantificar la influencia de las condiciones mecánicas sobre el procesoaterosclerótico. Concretamente, se ha estudiado la influencia de la anisotropía delvaso sobre la aterosclerosis, la del estado de deformaciones del vaso sobre losprocesos difusivos de las sustancias involucradas en el crecimiento de la placa deateroma, la influencia de las deformaciones en los procesos convectivos y la de lascondiciones de fijación a las que se encuentra sometida la arteria.Por último, una vez que el modelo ha sido validado, se ha aplicado al estudiodel caso de hipertensión, para cuantificar su influencia en el procesoaterosclerótico.Tras realizar todos los cálculos pertinentes, se ha concluido que los únicosparámetros relevantes para el proceso simulado son la anisotropía del procesodifusivo y las condiciones de contorno a las que se encuentra sometida la arteria.Además, se ha observado que el modelo utilizado es capaz de predecircorrectamente los efectos de la hipertensión sobre el proceso aterosclerótico.