Сердечные приступы – основные причины человеческой смертности, появляются в результате образования сгустков крови в сердце и мозге. Понимание того, как проходит процесс образования сгустков крови и как ускорить или замедлить его, может спасти миллионы жизней
Американские исследователи сделали небольшое открытие в механике и физике образования сгустков крови, наблюдая за фазой образования сгустков крови под названием сокращение сгустка, пишет sciencedaily. «Образование сгустков крови – на самом деле физическое явление, которое может возникнуть для задержки кровотечения в результате травмы, – говорит исследователь Вилбур А. Лам. – Биология известна. Биохимия известна. Но как это в конце концов переходит в физику, непонятно».
Этот пробел является проблемой, поскольку образование сгустков крови показывает, насколько хорошо организм может закупорить поврежденный сосуд, чтобы остановить кровотечение. Но если что-то пошло не так, то организм случайно образовывает сгустки в сосудах сердца или мозга.
Рабочая сила для остановки кровотечения – это тромбоциты, крошечные клетки крови, отвечающие за образования первичной затычки. Образующийся сгусток называется фибрин, который действует как клеевой каркас, к которому тромбоциты присоединяются. Сокращение сгустков крови возникает, когда тромбоциты взаимодействуют внутри каркаса фибрина. Чтобы посмотреть на сокращения, исследователи создали 3-миллиметровую матрицу с миллионами тромбоцитов и фибрином, таким образом создав упрощенную версию сгустка крови. Волокна фибрина формируют трехмерную сеть, а распределенные тромбоциты расширяют филоподии – щупальцеподобные структуры, исходящие из клеток, которые могут присоединяться к поверхностям и подтянуть близлежащие волокна.
Читайте еще: Суперраспространители коронавируса: кто они и чем опасны?
Во время эксперимента исследователи симулировали сгусток с большой группой тромбоцитов, активировавшихся одновременно. Их крошечные клетки дотянулись только до ближайшего фибрина, поскольку тромбоциты могут протягивать лишь короткие филоподии. Однако при травме некоторые тромбоциты сначала сокращаются. Они сжимают сгусток так, что другие тромбоциты получат больше фибринов рядом. За счет этого увеличивается сила сгустка. Из-за несинхронной активности тромбоцитов усиление может достигать 70%, приводя к уменьшению объема сгустка на 90%. Это явление хорошо проявляется при правильной концентрации тромбоцитов, встречающейся у здорового человека.
Лам объяснил, что настройка процесса сокращения, с целью ускорить или усилить его, может помочь пациентам, истекающим кровью после ДТП, или, в случае сердечного приступа, замедлить процесс образование сгустков, сделав его менее интенсивным. При всей простоте модели, симуляция позволила понять, как тромбоциты работают вместе для сокращения сгустка фибрина в организме.