Свертывание крови – это "Джекил и Хайд" биологических процессов. Это палочка-выручалочка, когда кровотечение идет наперекосяк, оно вызывает сердечные приступы, инсульты и другие серьезные проблемы со здоровьем. Если сгусток становится слишком большим, его части, вытесняемые кровотоком (эмболы), могут блокировать расположенные ниже кровеносные сосуды в легких или головном мозге, что приводит к опасным для жизни осложнениям, таким как тромбоэмболия легочной артерии или ишемический инсульт. Следовательно, как только сгусток образуется, даже по благоприятным причинам, он должен уменьшиться и исчезнуть после того, как заживление ран начнет поддерживать нормальный кровоток.
Хотя ученые много знают о том, как образуются тромбы, относительно мало было известно о том, как они сокращаются – медленный процесс, для завершения которого требуется час.
В статье, опубликованной недавно в Nature Communications, исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и медицинского факультета Пенсильванского университета использовали мощную микроскопию и реометрию – измерение того, как материалы деформируются в ответ на приложенную силу, – чтобы увидеть этот процесс. в реальном времени и на клеточном уровне. Полученные данные будут полезны при разработке новых методов лечения нарушений свертывания крови.
В результате травмы или воспаления тромбоциты в крови активируются, становятся липкими и связываются вместе с волокнистым белком, называемым фибрином, с образованием сетчатой пробки (сгустка крови), которая останавливает кровотечение в ткани. Тромбоциты играют центральную роль в сокращении сгустка, но до сих пор ученые не могли точно показать, как они это делают.
Как описано в статье, усадка сгустка происходит, когда тромбоциты образуют выступы, похожие на руки, называемые филоподиями. Эти филоподии затем прикрепляются к волокнам фибрина и наматывают их, используя то же движение руки через руку, что и человек, тянущий за веревку. Тромбоциты удерживают фибрин в крошечных, плотно намотанных пучках, поэтому реконструируют фибриновую сетку, чтобы сделать ее более плотной и жесткой. Разматывающее действие также сближает тромбоциты и кластеры тромбоцитов, уменьшая общий объем сгустка с последующим полным растворением фибринолитическими ферментами.
Исследование возглавили Марк Альбер, выдающийся профессор математики Колледжа естественных и сельскохозяйственных наук UCR, и два исследователя из Медицинской школы Перельмана Университета Пенсильвании: Джон Вайзель, профессор клеточной биологии и биологии развития, и Рустем Литвинов, исследователь. ученый. Олег Ким, исследователь Колледжа естественных и сельскохозяйственных наук Калифорнийского университета в Риверсайде и приглашенный научный сотрудник Пенсильванского университета, был первым автором статьи.
Альбер сказал, что результаты подчеркивают новую роль филоподий, которые, как считалось ранее, помогают клеткам перемещаться и ощущать окружающую их среду.
"До сих пор мы очень мало знали о том, как отдельные тромбоциты или небольшие скопления тромбоцитов оказывают сократительную силу на фибриновые волокна и как это натяжение разрушает структуру сгустка и уменьшает его размер," Альбер сказал. "Благодаря этому исследованию мы выявили новую функцию филоподий, которая заключается в их способности перестраивать фибриновый матрикс, вызывая усадку сгустка. Эти результаты помогут в разработке тромболитических терапевтических средств для усиленного лечения заболеваний крови, включая тромбоз и тромбоэмболию."
Статья называется "Количественная структурная механобиология сокращения тромбоцитов." Связанный документ, "Сильное связывание интегрина тромбоцитов αIIbβ3 со сгустками фибрина: потенциальная мишень для дестабилизации тромбов" недавно появился в Scientific Reports и описывает роль интегрина αIIbβ3 в образовании обструктивных тромбов (тромбов).