Pęcherz moczowy wcale nie przypomina balonu – najnowsze badania pokazują, że jego mechanizm działania jest bardziej zbliżony do akordeonu. To odkrycie może zrewolucjonizować podejście do leczenia wielu schorzeń urologicznych.
Choć pęcherz moczowy jest jednym z kluczowych organów, często pozostaje niedoceniany. W ciągu dnia potrafi zwiększyć swoją objętość nawet czterokrotnie, mieszcząc około pół litra płynu, a mimo to utrzymuje stabilne ciśnienie wewnętrzne. Jego ścianki charakteryzują się dużą elastycznością, co pozwala im znosić setki cykli napełniania i opróżniania w trakcie życia – bez uszkodzeń, które w innych organach skutkowałyby bliznami oraz utratą zdolności. Co więcej, pęcherz reaguje nie tylko na ilość moczu, ale również na sygnały nerwowe, emocje czy zmiany ciśnienia krwi.
Badacze z University of Sheffield wykazali, że nie wypełnia się on jak zwykły balon. Wyniki badań, opublikowane w Scientific Reports, oferują nowe spojrzenie na mechanikę działania pęcherza i mogą zapoczątkować nowoczesne metody terapii chorób układu moczowego.
Dotychczas twierdzono, że struktura pęcherza opiera się na drobnych fałdach, które umożliwiają zwiększenie objętości przy niewielkim wzroście ciśnienia. Tymczasem zespół prof. Anne Robertson odkrył, że zamiast tego rozciąga się dzięki dużym wewnętrznym fałdom zbudowanym z kolagenu i elastyny, które podczas napełniania rozwijają się jak akordeon, a przy opróżnianiu ponownie się składają. Badania opisane w Scientific Reports pokazują, że fałdy są nawet dziesięciokrotnie większe, niż wcześniej sądzono.
Dzięki mikrotomografii i mikrskopii dwufonowej po raz pierwszy dokładnie zobrazowano zmiany w strukturze ściany pęcherza. Okazało się, że proces jego napełniania przebiega w dwóch fazach: najpierw objętość gwałtownie rośnie przy minimalnym wzroście ciśnienia, a później – gdy pęcherz osiąga granicę elastyczności – ciśnienie zaczyna szybko rosnąć, zapobiegając cofaniu się moczu do nerek.
Te same fałdy odpowiadają także za efektywne opróżnianie. Ich zapadanie generuje ponad 95% siły potrzebnej do wydalenia moczu, co oznacza, że struktura pęcherza ułatwia zarówno napełnianie, jak i opróżnianie przy minimalnym wysiłku mięśni.
Zespół prof. Robertson, korzystając z nowych danych, stworzył pierwszy dynamiczny, cyfrowy model pęcherza. To nie zwykła wizualizacja 3D, lecz narzędzie reagujące na zmiany biologiczne, takie jak elastyczność ścian czy opór przepływu moczu. Model ma pomóc zrozumieć, dlaczego część terapii (zwłaszcza chirurgicznych) nie przynosi efektów. Przykładem jest niedrożność ujścia pęcherza, często wynikająca z przerostu prostaty, która prowadzi do pogrubienia i usztywnienia pęcherza.
Najczęstsze leczenie polega na usunięciu części prostaty, ale nawet tak inwazyjny zabieg zawodzi u około jednej trzeciej pacjentów. Cyfrowy bliźniak pozwala analizować wpływ wieku, struktury tkanek czy ciśnienia na efekty terapii i może pomóc w tworzeniu bardziej spersonalizowanych metod leczenia.
W przyszłości takie modele mogą zrewolucjonizować diagnostykę i planowanie terapii urologicznych, umożliwiając testowanie zabiegów i leków przed ich zastosowaniem u pacjenta. Kolejne badania mają objąć również pęcherze chorobowo zmienione, co pomoże lepiej zrozumieć mechanikę fałdowania i stworzyć w przyszłości biomateriały lub sztuczne pęcherze o właściwościach zbliżonych do naturalnych.
Źródło: Co w Zdrowiu