В МГУ выяснили, какое отношение имеют зомби к закупорке сосудов

Если тромб перекрывает больше 75% просвета сосуда, то ткани и органы, лежащие ниже по кровяному руслу, начинают страдать от нехватки кислорода.

Если тромб перекрывает больше 75% просвета сосуда, то ткани и органы, лежащие ниже по кровяному руслу, начинают страдать от нехватки кислорода.
Иллюстрация МФТИ.

Международная команда учёных исследовала некоторые особенности процесса образования артериальных тромбов. Оказалось, что мёртвые тромбоциты выбрасываются на поверхность сгустков, блокирующих просветы сосудов. Открытие поможет в разработке новых методов диагностики и терапии сердечно-сосудистых заболеваний.

Тромбы представляют собой небольшие сгустки крови, формирующиеся на стенках сосудов. Если тромб становится слишком большим и перекрывает больше 75% просвета сосуда, то ткани и органы, лежащие ниже по кровяному руслу, могут испытывать существенный недостаток кислорода. В зависимости от того, какой сосуд будет перекрыт, последствия могут быть разными: от боли и отека конечности до инсульта. Так, тромбы в артериях могут закончиться инфарктом миокарда.

При образовании артериального тромба ключевую роль играют тромбоциты — клетки, участвующие в свёртывании крови. Из повреждённой стенки сосуда начинают выделяться вещества, активирующие тромбоциты. Последние прилипают к повреждённому месту и слипаются друг с другом, образуя своего рода пробку.

Эта "пробка" в норме должна перекрыть образовавшуюся дыру, что воспрепятствует вытеканию крови. То есть она должна образовываться в ране, а не в сосуде. Однако, если внутри сосуда на его стенке имеется проблема (например, атеросклеротическая бляшка), а собственно сквозной раны нет, то "пробка" растёт внутрь сосуда. Так развивается заболевание под названием тромбоз.

Внутри тромбов учёные выделяют две популяции тромбоцитов: проагрегаторные и прокоагулянтные. Функция первых хорошо изучена: они способствуют слипанию тромбоцитов и компактизации сгустка. А вот роль прокоагулянтных до сих пор оставалась не до конца понятной. Эти клетки фактически являются мёртвыми: при активации прокоагулянтные тромбоциты умирают и не способны ни агрегировать, ни сжиматься, они лишь ускоряют свертывание крови.

Наблюдая за прокоагулянтными тромбоцитами в тромбах, старший научный сотрудник кафедры биофизики физфака МГУ Дмитрий Нечипуренко обнаружил удивительный феномен: эти клетки выходили изнутри тромбов на поверхность. Позднее международная команда исследователей под руководством профессора кафедры медицинской физики физического факультета МГУ Михаила Пантелеева решила разобраться с механизмом образования тромбов и проследить за ним в режиме реального времени.

"Мы показали, что тромбы непрерывно меняют свою структуру, и прокоагулянтные тромбоциты выползают из них наружу, а точнее выталкиваются мышечным сокращением проагрегаторных тромбоцитов,- рассказывает Пантелеев. – В каком-то смысле, получается феерическая картина: мёртвые клетки-зомби выкарабкиваются на поверхность тромба. Это ведёт к тому, что поверхность тромба покрывается фибрином, который нарабатывается на поверхности прокоагулянтных зомби-тромбоцитов, и становится стабильной. В этой работе мы впервые увидели прокоагулянтные тромбоциты в тромбах в живом организме, поняли где они находятся и как они работают".

Чтобы выявить описанный выше механизм образования тромбов, учёные проводили опыты на генно-модифицированных мышах. Исследователи запускали в сонной артерии и брюшной аорте грызунов процесс накопления тромбоцитов в месте повреждения. Затем с помощью особого метода микроскопии учёные в режиме реального времени наблюдали за поведением клеток, образующих тромб.

Чтобы в деталях понять строение тромба, их извлекали из сосудов и исследовали на конфокальном микроскопе, позволяющем слой за слоем изучить структуру образований, а также на электронном микроскопе. На основе полученных данных физики МГУ построили компьютерную модель движения клеток в тромбе и выяснили, что их модель отличается от существующих в науке представлений о механизмах образования тромбов.

"На мой взгляд, эта работа имеет существенное значение. Это сильный пересмотр того, как устроен артериальный тромбоз вообще. Полученные результаты могут иметь значение для разработки методов диагностики и терапии сердечно-сосудистых заболеваний", – заключает профессор Пантелеев.

Результаты работы исследователей из России, США и Франции были опубликованы в престижном научном журнале Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology.