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.

Иллюстрация МФТИ.

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.