Von "Gefühl" ihrer Umgebung können Thrombozyten Gerinnungsverhaltenzu modulieren

Blutplättchen , die winzigen Zellfragmente , deren Aufgabe es ist, die Blutung zu stoppen , sind sehr einfach. Sie haben keinen Zellkern. Aber sie können "fühlen" die physische Umwelt um sie herum , Forscher an der Emory und Georgia Tech haben entdeckt .

Blutplättchen reagieren mit größerer Steifigkeit durch die Erhöhung der Klebrigkeit Flächen , das Ausmaß, in dem sie "einschalten" andere Blutplättchen und anderen Komponenten des Gerinnungssystems , die Forscher gefunden.

" Thrombozyten sind klüger als wir ihnen zutrauen , dass sie in der Lage , um die physikalischen Eigenschaften ihrer Umgebung wahrnehmen und reagieren in einer abgestuften Art und Weise ", sagt Wilbur Lam , MD, PhD , Assistant Professor in der Abteilung für Pädiatrie an der Emory University School of Medicine und der Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering an der Georgia Tech und Emory University .

Die Ergebnisse sind in Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht . Der erste Autor des Papiers ist wissenschaftlicher Mitarbeiter Yongzhi Qiu . Lam ist auch ein Arzt in der Aflac Krebs und Blutkrankheiten Center, Kinderhealthcareof Atlanta .

Die Forschungsergebnisse könnte die Gestaltung von Medizinprodukten zu beeinflussen, denn wenn Blutplättchen greifen auf die Oberflächen von Kathetern und medizinischen Implantaten , neigen sie dazu, Blutgerinnsel , ein großes Problem für die Patientenversorgung bilden.

Ändern der Steifigkeit von Materialien in diesen Geräten verwendet werden könnten, die Gerinnselbildung zu reduzieren, schlagen die Autoren vor . Die Ergebnisse könnten auch leiten die Verfeinerung blutverdünnende Medikamente, die auf Millionen verschrieben werden , um das Risiko zu reduzieren Herzinfarkt oder Schlaganfall .

Konnte das Team gegen physikalische und chemische Wirkung auf die Thrombozytenverhaltendurch Bilden Polymergele mit unterschiedlichen Graden der Steifigkeit, und dann Überlagerung sie jeweils mit der gleichen Beschichtung aus Fibrinogen, einem klebrigen entscheidenden Proteins für die Blutgerinnung zu trennen. Fibrinogen ist der Vorläufer für Fibrin, das ein Netz von unlöslichen Stränge in ein Blutgerinnsel bildet .

Mit steifer Gele , verteilt Plättchen mehr und stärker aktiviert. Dieses Verhalten ist am stärksten ausgeprägt , wenn die Konzentration von Fibrinogen ist relativ gering, die Forscher gefunden.

" Diese Variabilität hilft, Thrombozyten Verhalten in der 3D- Kontext eines Gerinnsels in den Körper, die sehr heterogen in Make-up sein kann erklären ", sagt Lam.

Qiu und Kollegen waren ebenfalls in der Lage, Thrombozyten Biochemie , indem die Thrombozyten anhaften sezieren und dann zu den verschiedenen Gelen verteilt unter dem Einfluss von Drogen, die mit unterschiedlichen biochemischen Schritte stören .

Proteine ​​genannt Integrine , die die Fibrinogen und das Protein Rac1 Eingriff in der mechanischen Ausgangserfassungswährend Adhäsion beteiligt , während Myosin und Actin , Komponenten des Cytoskeletts , sind für die Plättchen Verbreitung verantwortlich.

" Wir fanden, dass die Anfangshaftung und später verbreiten trennbar sind , weil verschiedene biochemische Stoffwechselwege werden in jedem Schritt beteiligt ", sagt Lam. "Unsere Daten zeigen, dass mechanosensing kann auftreten, und spielt eine wichtige Rolle , auch wenn die Zellgerüstbausteine​​sind recht einfach , auch wenn der Kern nicht vorhanden ist. "


Die Forscher entwickelten eine Möglichkeit, die physikalischen Steifigkeit des Materials in dem Plättchen aus seiner biochemischen Eigenschaften ausbreiten trennen
Credit: Wilbur Lam