Исследователи обнаружили, что тромбоциты реагируют на поверхности с большей жесткостью, увеличивая их липкость — степень, в которой они «включают» другие тромбоциты и другие компоненты системы свертывания крови.«Тромбоциты умнее, чем мы думаем, в том смысле, что они способны ощущать физические характеристики окружающей среды и реагировать на них поэтапно», — говорит Уилбур Лам, доктор медицинских наук, доцент кафедры педиатрии Университета Эмори. Медицинский факультет и факультет биомедицинской инженерии Уоллеса Х. Култера в Технологическом университете Джорджии и Университете Эмори.Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Первым автором статьи является научный сотрудник Юнчжи Цю. Лам также работает врачом в Центре рака и заболеваний крови Афлак при Детском здравоохранении Атланты.Выводы исследователей могут повлиять на конструкцию медицинских устройств, потому что, когда тромбоциты захватывают поверхность катетеров и медицинских имплантатов, они, как правило, образуют сгустки, что является серьезной проблемой для ухода за пациентами.Авторы предполагают, что изменение жесткости материалов, используемых в этих устройствах, может уменьшить образование сгустков.
Результаты также могут помочь в совершенствовании препаратов для разжижения крови, которые прописывают миллионам людей для снижения риска сердечного приступа или инсульта.Команда смогла разделить физические и биохимические эффекты на поведение тромбоцитов, сформировав полимерные гели с разной степенью жесткости, а затем нанеся на них одно и то же покрытие из фибриногена, липкого белка, критически важного для свертывания крови. Фибриноген является предшественником фибрина, который образует сеть нерастворимых нитей в сгустке крови.С более жесткими гелями тромбоциты больше распространяются и становятся более активными.
Исследователи обнаружили, что это поведение наиболее ярко проявляется при относительно низкой концентрации фибриногена.«Эта изменчивость помогает объяснить поведение тромбоцитов в трехмерном контексте сгустка в организме, который может быть весьма неоднородным по составу», — говорит Лам.Цю и его коллеги также смогли проанализировать биохимию тромбоцитов, позволив тромбоцитам прилипнуть, а затем распределиться по различным гелям под действием лекарств, которые мешают различным биохимическим стадиям.
Белки, называемые интегринами, которые взаимодействуют с фибриногеном, и белок Rac1 участвуют в начальном механическом восприятии во время адгезии, в то время как миозин и актин, компоненты цитоскелета, несут ответственность за распространение тромбоцитов.«Мы обнаружили, что начальная адгезия и последующее распространение разделимы, потому что на каждом этапе задействованы разные биохимические пути», — говорит Лам. «Наши данные показывают, что механочувствительность может иметь место и играть важную роль, даже когда структурные строительные блоки клетки довольно просты, даже когда ядро отсутствует».