Κνίδωση Ουρτικάρια: Το δέρμα είναι το μεγαλύτερο όργανο του ανθρώπινου σώματος και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ομοιόστασης καθώς και στην προστασία του σώματος από το εξωτερικό περιβάλλον. Οι δερματικές παθήσεις μπορεί να είναι απειλητικές για τη ζωή ή να επηρεάζουν σημαντικά την ποιότητα ζωής των ασθενών. Ουρτικάρια (που ονομάζονται επίσης “κυψέλες” ή “κνίδωση”) είναι συχνά, επηρεάζοντας τουλάχιστον έναν στους πέντε ανθρώπους κατά τη διάρκεια της ζωής τους, και μπορεί να επιμένουν για χρόνια ή και δεκαετίες.
Πολλές δερματικές παθήσεις είναι μοναδικές για τον άνθρωπο και η παθογένειά τους παραμένει συχνά ασαφής λόγω της έλλειψης κατάλληλου πειραματικού ζωικού μοντέλου και περιορισμένων κλινικών δεδομένων. Μια τέτοια ειδική για τον άνθρωπο νόσος είναι η χρόνια αυθόρμητη κνίδωση (ΧΑΚ), η οποία χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση δερματικών εξανθημάτων που ονομάζονται συρίγγια, τα οποία έχουν διάφορα μεγέθη και σχήματα και συνοδεύονται από κνησμό. Παρά το γεγονός ότι η χρόνια αυθόρμητη κνίδωση CSU έχει μια σαφή και ορατή εμφάνιση στην επιφάνεια του δέρματος, ο μηχανισμός που διέπει τα διάφορα σχήματα των συριγμάτων in vivo παραμένει σε μεγάλο βαθμό αδιευκρίνιστος. Πρόσφατα, έχουν διερευνηθεί ορισμένα παθοφυσιολογικά χαρακτηριστικά της κνίδωσης, συμπεριλαμβανομένων των αυτοάνοσων αποκρίσεων, των κυτταρικών διηθήσεων και της ενεργοποίησης της οδού πήξης από το σύστημα του συμπληρώματος. Είναι, επομένως, πολύ σημαντικό να ενσωματωθούν αυτά τα στοιχεία στη δυναμική τους in vivo, προκειμένου να αναπτυχθούν αποτελεσματικότερες θεραπείες ειδικά για τον ασθενή. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Sungrim Seirin-Lee στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών Ανθρώπινης Βιολογίας του Πανεπιστημίου του Κιότο (WPI-ASHBi) αξιοποίησε την ιεραρχική μαθηματική μοντελοποίηση για να αναλύσει τα σχήματα των δερματικών εξανθημάτων και να συνδέσει αυτά τα μορφολογικά χαρακτηριστικά με την in vivo παθολογική δυναμική της χρόνιας αυθόρμητης κνίδωσης CSU. Τα ευρήματά τους δημοσιεύονται στο Communications Medicine. Ενσωματώνοντας τόσο την ενδοαγγειακή όσο και την εξωαγγειακή δυναμική χρησιμοποιώντας in vitro πειραματικά δεδομένα, ταξινόμησαν τα σχήματα των δερματικών εκρήξεων σε πέντε πιθανούς τύπους.
Χρησιμοποιώντας αυτά τα μοτίβα, οι ερευνητές ανέπτυξαν τα κριτήρια ταξινόμησης της γεωμετρίας της έκρηξης (κριτήρια EGe) σύμφωνα με τις σχέσεις τους με τη δυναμική του ιστικού παράγοντα και της ισταμίνης των μαστοκυττάρων, τα οποία δρουν στα αιμοφόρα αγγεία και προκαλούν το σχηματισμό συρίγγων. Στη συνέχεια, οι ερευνητές απέδειξαν την εγκυρότητα του μαθηματικού τους μοντέλου για την ταξινόμηση της χρόνιας αυθόρμητης κνίδωσης ΚΣΕ σύμφωνα με αυτά τα κριτήρια σε 105 ασθενείς και διαπίστωσαν ότι η αξιοπιστία έφτασε το 87,6% όταν αναλύθηκε από δερματολόγους. “Η μελέτη αυτή ήταν η πρώτη που χρησιμοποίησε μαθηματικά μοντέλα για να αποσαφηνίσει την παθοφυσιολογία των δερματικών εξανθημάτων ανάλογα με τη μορφολογία τους και μπορεί να βοηθήσει να ανοίξει ο δρόμος για εναλλακτικές μεθόδους θεραπείας. Για παράδειγμα, οι ασθενείς θα μπορούσαν να βγάζουν φωτογραφίες των δερματικών τους εξανθημάτων για να παρέχουν δεδομένα για την οριστική διάγνωση των υποκείμενων αιτιών, ή η αποτελεσματικότητα της θεραπείας μπορεί να παρακολουθείται με την πάροδο του χρόνου. Επιπλέον, η μελέτη αυτή δείχνει την υπόσχεση των μαθηματικών μοντέλων για την κατανόηση των μηχανισμών των ειδικών για τον άνθρωπο ασθενειών, όπου δεν υπάρχουν ζωικά μοντέλα”, δήλωσε η Seirin-Lee. Μέσω αυτών των προσπαθειών, οι συγγραφείς ελπίζουν να πρωτοπορήσουν στη μαθηματική δερματολογία ως ένα νέο διεπιστημονικό ερευνητικό πεδίο για πρακτική χρήση, ενσωματώνοντας τη μαθηματική επιστήμη και την κλινική δερματολογία για τη διαλεύκανση της παθοφυσιολογίας των δερματικών ασθενειών και την ανάπτυξη νέων στρατηγικών για τη διαχείριση δυσίατων δερματικών ασθενειών.
