Меню Поиск

Закрыть

Ученые МГУ им. М.Ломоносова смоделировали процессы свертывания крови для изучения гемофилии

24.12.2018 13:04

Ученые МГУ им. М.Ломоносова смоделировали процессы свертывания крови для изучения гемофилии

Теги: МГУ , Ученые , здравоохранение , Москва , Кровь , Исследование , Эксперимент

Ученые Московского государственного университета (МГУ) им. М.Ломоносова при изучении гемофилии смоделировали процессы свертывания крови. Об этом сообщили в пресс-службе университета.

«Международный коллектив исследователей-биофизиков под руководством профессоров МГУ им. М.Ломоносова построил математические модели свертывания крови при дефицитах различных факторов свертываемости и проанализировал, как растет сгусток в эксперименте. Оказалось, что нехватка белков системы свертывания может быть скомпенсирована их пространственным распределением в процессе заделки раны. Чтобы система совсем перестала работать, уровень факторов свертываемости крови должен быть понижен в 50-100 раз: это наблюдение врачи знали из практики давно, но механизмы не были ясны», - говорится в сообщении.

Там отмечается, что система свертывания крови устроена сложным образом. «При растяжении или повреждении стенки сосудов выделяют ряд молекул, которые служат сигналом неполадок. В ответ на эти сигналы запускается сложный каскад биохимических реакций, в результате которого в крови появляется фермент тромбин, который далее взаимодействует с одним из белков крови, фибриногеном. В результате этого взаимодействия фибриноген полимеризуется и превращается в эластичный материал фибрин, и фибриновый сгусток затыкает брешь в стенке сосуда на начальных этапах свертывания. Далее в эту реакцию подключаются и другие механизмы, которые оказывают гемостатическое действие и вовлекают в тромбоциты - специальные клетки крови, ответственные за образование временных пробок на месте повреждений сосудов. Затем стенка сосуда восстанавливается, а временная пробка рассасывается», - сообщили в пресс-службе.

Как подчеркнули в МГУ им. М.Ломоносова, при нарушении сигнальной системы инициации свертывания крови возникают различные патологии, самая известная из которых - гемофилия. «Причины этих патологий могут быть разными: у одних нарушения свертывания крови обусловлены генетически (как в случае с гемофилией), у других они возникают в результате аутоиммунных заболеваний, а у третьих - из-за проблем с печенью. Однако нарушения свертывания у одних пациентов приводит к кровотечениям, а у других - нет», - говорится в сообщении пресс-службы МГУ.

Там поясняется, что команда ученых-биофизиков под руководством профессоров физического факультета МГУ им. М.Ломоносова Фазли Атауллаханова и Михаила Пантелеева решила выяснить, почему при определенных уровнях белков система начинает плохо работать, и понять, какие тест-системы могут это детектировать.

«Чтобы исследовать чувствительность системы свёртывания, учёные поставили эксперимент с плазмой крови in-vitro. В специальную конструкцию, заполненную плазмой крови, ученые добавляли тромбопластин (он же тканевый фактор) - один из основных факторов свертываемости, запускающих всю систему, - и по-разному распределяли его в пространстве. Либо этот фактор был распределен в равномерное концентрации по всей плазме (гомогенная модель), либо такое же его количество было локализовано на стенке конструкции (пространственно гетерогенная модель). В обеих моделях образовывались фибриновые сгустки, и концентрация тромбина в пространстве изменялась. Все изменения в системе учёные записывали на видео и потом на основе экспериментальных данных построили математическую модель процесса», - добавили в МГУ.

Для экспериментов ученые брали кровь как здоровых людей, так и пациентов с нарушениями, у которых наблюдали дефицит различных факторов крови. «Оказалось, что скорость образования фибринового сгустка линейно коррелирует с концентрацией фермента тромбина на его переднем, растущем конце, но не с максимальной амплитудой волны тромбина. Начальные стадии образования фибринового сгустка у пациентов без патологий и с недостатком факторов свертывания отличались слабо, однако дальнейшее его разрастание образование пробки было затруднено в плазме пациентов с дефицитами определенных факторов. Пространственно гетерогенная модель оказалась более эффективной (и более соответствующей клинической картине), так как локальная концентрация тромбопластина превышала необходимый порог активации системы свертывания и запускала ее, а недостаток различных факторов свертываемости может быть скомпенсирован их пространственным распределением», - отмечается в сообщении.

Как пояснил профессор М.Пантелеев, слова которого приводятся в материале, уровень, при котором начинаются клинически значимые кровотечения, очень низкий. «У человека должен упасть уровень белка в 50-100 раз, чтобы начались кровотечения. Что делает систему свертывания такой надежной? Отсюда вытекает вторая задача, фундаментальная. Мы стремимся понять структурные основы биологических систем, их устойчивости и надежности. Это может и помочь в их лечении, и в создании новых биотехнологий, да и за пределами биологии может оказаться полезным», - отметил ученый.

Исследование проходило на базе Национальный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д.Рогачева под руководством профессоров физического факультета МГУ им. М.Ломоносова. В работе также принимали участие сотрудники Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии Российской академии наук, Христианского медицинского колледжа-больницы в Веллоре (Индия) и Московского физико-технического института.

Рубрика: Общество

Пожалуйста, укажите название Вашего СМИ/организации.
Или просто представьтесь, если Вы частное лицо:
Ок