Resumo: Algumas doenças podem afetar a função do sistema vascular em diferentes níveis, resultando em disfunção do coração, dos vasos sanguíneos ou das células endoteliais. Entre vários exemplos, a aterosclerose da artéria carótida é uma doença vascular com consequências na hemodinâmica cerebral que poucos compreendem, enquanto a COVID-19 afeta a função das células endoteliais. Atualmente, o impacto da estenose de carótida e da COVID-19 na hemodinâmica microvascular não pode ser avaliado usando os procedimentos clínicos padrão. Por outro lado, a espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) é capaz de medir a hemodinâmica microvascular de forma não invasiva a partir das variações na absorção resultantes de alterações nas concentrações de oxi e desoxi-hemoglobina. Neste trabalho, usamos a NIRS para avaliar a reatividade microvascular na aterosclerose de carótida e no COVID-19 de forma independente. Na primeira parte deste trabalho, quantificamos o atraso na resposta hemodinâmica a um teste de apneia em diferentes regiões do cérebro em pacientes diagnosticados com estenose carotídea para mostrar que pacientes bilaterais graves têm uma resposta restrita e mais lenta à vasodilatação. Além disso, ao correlacionar o sinal de fNIRS durante o estado de repouso em todas as regiões do cérebro, descobrimos que esses pacientes têm redes de extração de oxigênio mais densamente conectadas do que os controles. Em pacientes com COVID-19, a curva de oxigenação medida com NIRS durante um teste de reatividade vascular foi sensível ao consumo de oxigênio e à disfunção endotelial que parecem estar correlacionados com a gravidade da doença. No geral, este trabalho fornece evidências de que as medidas de NIRS podem oferecer informações relevantes para entender a interação entre a oferta local de oxigênio no sangue e a demanda na microvasculatura, o que pode ser valioso para monitorar clinicamente várias doenças que causam danos microvasculares direta ou indiretamente Ver menos

Abstract: Some diseases can affect the function of the vascular system at different levels, resulting in dysfunction of the heart, the vasculature, or the endothelium cells. Among several examples, carotid artery atherosclerosis is a vascular disease with consequences in cerebral hemodynamics that few understand; COVID-19 is a viral disease that impacts endothelial cell function. The impact of carotid stenosis and COVID-19 on microvascular hemodynamics cannot be assessed using current standard clinical procedures. On the other hand, near-infrared spectroscopy (NIRS) can noninvasively monitor hemodynamics at the microvascular level by measuring variations in absorption resulting from changes in oxy- and deoxy-hemoglobin concentrations. In this work, we used NIRS to assess microvascular reactivity in both carotid atherosclerosis and COVID-19 independently. In the first part of this work, we quantified the time delay in response to a breath-holding test across different brain regions in patients diagnosed with carotid stenosis to show that severe bilateral patients have a restricted and slower response to vasodilation. Furthermore, by correlating the fNIRS signal during the resting state across brain regions, we found that these patients have more densely connected oxygen extraction networks than controls. In COVID-19 patients, the oxygenation curve measured with NIRS during a vascular reactivity test was sensitive to oxygen consumption and endothelial disfunction that appear to be correlated with the severity of the disease. Overall, this work provides evidence that NIRS measures can offer insightful information for understanding the interplay between local blood oxygen supply and demand at the microvasculature, which can be valuable to clinically monitor several diseases that directly or indirectly cause microvascular impairments Ver menos