Фибриноген заблокирует сосуды – ученые нашли новый механизм образования тромбов
Международная группа ученых получила результаты, способные заставить пересмотреть представления о поведении одного из ключевых белков системы свертывания крови. Исследователи из Франции, Великобритании и Швеции обнаружили, что фибриноген при контакте с воздушно-водной границей формирует не одну наклонную структуру, как предполагалось ранее, а несколько горизонтальных слоев. Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society.
Фибриноген играет центральную роль в остановке кровотечения. При повреждении тканей запускается сложный каскад реакций, образующих фибрин — основу кровяного сгустка. Именно фибриновая сеть закрепляет формирующийся тромб и помогает закрыть поврежденный участок. Поэтому любое изменение представлений о взаимодействии фибриногена с окружающей средой потенциально имеет значение для медицины.
Новый механизм образования тромбов – выводы ученых
Ученые проводили исследования на базе Института Лауэ — Ланжевена в Гренобле, используя нейтронную рефлектометрию и дополнительные методы анализа. Полученная картина оказалась неожиданной: молекулы фибриногена ориентируются параллельно поверхности и способны формировать несколько отдельных слоев. По мере увеличения концентрации белка становились толще нижние слои, а в некоторых условиях появлялись дополнительные. Авторы объясняют такое самоорганизованное расположение сочетанием электростатических взаимодействий, водородных связей, гидратации и способности молекул менять конфигурацию.
Читайте по теме: три привычки, которые старят сосуды: врач рассказал, что незаметно разрушает наше здоровье
Ранее широко использовалась модель, предполагающая, что при увеличении количества фибриногена на поверхности постепенно менялся угол наклона молекул, пока они не переходили к практически вертикальному расположению. Новая работа предлагает принципиально другую картину — многослойную структуру с параллельной ориентацией молекул. При этом обнаруженный механизм относится к поведению белка на границе раздела сред и не означает, что все тромбы внутри кровеносных сосудов формируются именно таким способом.
Значимость открытия нового механизма формирования тромбов
Практическое значение открытия может оказаться гораздо шире фундаментальной науки. Исследователи считают, что новое понимание поведения фибриногена способно помочь в разработке подходов к лечению нарушений свертывания крови, включая гемофилию. Кроме того, результаты могут быть полезны при создании биосенсоров, включая технологии контроля уровня глюкозы, где взаимодействие белков с поверхностями имеет принципиальное значение.
Особое внимание ученые уделяют легким. При остром респираторном дистресс-синдроме, или ОРДС, воспаление и повреждение альвеолярно-капиллярного барьера приводят к проникновению плазменных белков, включая фибриноген, в легочную ткань. Там нарушается нормальный баланс свертывания и растворения фибрина, в результате чего могут формироваться отложения, ухудшающие газообмен.
Ученые оценили действие фибриногена в легких – исследования продолжаются
Исследования пациентов с ОРДС показывали, насколько выраженным может быть этот процесс. Например, в одном из исследований у пациентов с развивающимся ОРДС прокоагулянтная активность в бронхоальвеолярной жидкости на ранней стадии составляла 320±83 единицы против 50±25 у пациентов группы риска, которые в итоге не развили синдром. Концентрация D-димера также была значительно выше — 1841±827 против 293±134 нг/мл.
Современные исследования также связывают избыточное отложение фибрина в легких с воспалением, повреждением сурфактанта, нарушением работы альвеол и последующим развитием фиброза. Поэтому понимание того, каким образом фибриноген организуется на биологических поверхностях, может открыть новые направления для изучения ОРДС и других заболеваний легких.
Вместе с тем говорить о немедленном появлении нового лекарства или изменении стандартов лечения пока преждевременно. Нынешняя работа прежде всего меняет фундаментальную модель поведения белка на интерфейсе. Следующий этап должен показать, насколько обнаруженная многослойная структура сохраняется в сложной биологической среде человеческого организма.
Ранее на сайте «Пронедра» писали, что флаванолы укрепят сердце: ученые назвали топ-10 суперфруктов для здоровья сосудов
