Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • БиоМолТекст-18
  • Vitacoin

Синтетические микрочастицы ускоряют тромбообразование

Американские исследователи из технологического университета Джорджии, университета Эмори и Аризонского государственного университета разработали новый класс синтетических тромбоцитоподобных частиц, способных ускорять процесс формирования тромбов при травматических повреждениях и других ситуациях, требующих срочной остановки кровотечения.

Кровь содержит целый комплекс соединений, известных как система свертывания. В этот комплекс входят белки, являющиеся предшественниками фибрина – белкового полимера, формирующего основу кровяных тромбов. При получении соответствующих сигналов от белка тромбина эти предшественники начинают полимеризоваться в зоне кровотечения.


После активации циркулирующие тромбоциты распределяются внутри фибриновой матрицы
и претерпевают значительные структурные изменения. На рисунке схематично изображены этапы этого процесса.

Активация разработанных авторами частиц из мягкого деформирующегося гидрогеля происходит под действием этого же триггера, то есть параллельно с активацией естественного механизма свертывания крови. Этого удалось добиться с помощью процесса, известного как молекулярная эволюция, в результате которого были синтезированы антитела, прикрепляющиеся к гидрогелевым частицам и изменяющие свою форму при взаимодействии с активированным под действием тромбина фибрином. Эти антитела обладают высоким сродством к полимеризованной форме фибрина и низким – к его предшественникам.

 


Структура тромбоцитоподобной частицы: уникальным образом деформирующийся гидрогель (зеленый)
и антитела, связывающиеся с фибриновыми протофибриллами (синие).

Эффективность тромбоцитоподобных частиц была успешно протестирована на животной модели травматического повреждения, а также в микрожидкостной камере, воспроизводящей условия кровотока в организме.

Помимо способности укорять процесс тромбообразования микрочастицы, физические свойства которых во многом отличаются от свойств тромбоцитов, неожиданно продемонстрировали, что, подобно естественным тромбам, сформировавшиеся с их участием тромбы со временем сокращаются в размерах, хотя и с меньшей скоростью.

Наиболее показательные результаты были получены в серии экспериментов в микрожидкостной камере, внутренняя поверхность микроканалов которой была покрыта клетками сосудистого эндотелия человека. В качестве жидкой среды микроканалы заполняли цельной кровью взрослых доноров, а также кровью, не содержащей тромбоцитов и, соответственно, не способной к формированию тромбов. Добавление тромбоцитоподобных частиц обеспечивало формирование тромбов в обоих вариантах постановки опыта.

Исследователи также провели аналогичные эксперименты с кровью грудных детей, подвергавшихся операции на открытом сердце. В таких случаях, во избежание формирования тромбов во время и после хирургического вмешательства, кровь пациентов предварительно разводится. Добавление тромбоцитоподобных частиц в такую разведенную кровь также возвращало ей способность к свертыванию.

На последнем этапе исследования авторы проанализировали поведение тромбоцитоподобных частиц в крови пациентов с гемофилией, не содержащей необходимых для запуска процесса полимеризации фибрина факторов свертывания. Как и следовало ожидать, в данном случае введение микрочастиц не оказывало желаемого эффекта.

Изначально тромбоцитоподобные частицы, диаметр которых не превышает 1 микрона, разрабатывались для самостоятельного введения ранеными солдатами непосредственно на поле боя с помощью устройства размером со смартфон. Однако авторы считают, что они могут уменьшить потребность клиник в дорогостоящей и имеющей ограниченный срок хранения донорской тромбоцитарной массе для переливания пациентам, проходящим химиотерапию или аорто-коронарное шунтирование, а также страдающим от ряда заболеваний системы крови.

В ближайшем будущем исследователи планируют заняться выяснением судьбы гидрогелевых тромбоцитоподобных частиц в организме. Они отмечают, что, как правило, частицы такого размера и состава, без труда выводятся из него.

До внедрения этой перспективной разработки в клиническую практику она должна пройти клинические исследования и получить одобрение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США.

Статья Ashley Brown et al. Ultrasoft microgels displaying emergent platelet-like behaviours опубликована в журнале Nature Materials.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Georgia Institute of Technology:
Platelet-like particles augment natural blood clotting for treating trauma.

10.09.2014

Читать статьи по темам:

разработка препаратов травма Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Лучше натурального

Гидрогель на основе синтетического коллагена связывает тромбоциты и активирует их, способствует их агрегации. Это значительно ускоряет остановку кровотечения, и при этом не обнаруживается ни малейших признаков воспаления.

читать

Ранозаживляющий гель: из виртуальности – в реальность

Изначально препарат Veti-Gel разрабатывался под рабочим названием Medi-Gel – как лечебный гель в серии видеоигр Mass Effect. Теперь создание такого геля может стать реальностью – его прототип разработан студентом Университета Нью-Йорка.

читать

Залейте пеной рану в животе

Пену образуют два жидких полимера, которые в результате взаимодействия расширяются и застывают после введения в брюшную полость. Выживаемость с применением пены спустя три часа после начала кровотечения выросла с 8 до 72%.

читать

Плазминоген против диабетической стопы

Препарат на основе провоспалительного фермента плазминогена способен инициировать и ускорять заживление ран и диабетических язв.

читать

Травма спинного мозга: как сохранить неповрежденные нервы

Возможно, в скором будущем в арсенале ветеринаров, а впоследствии и врачей появится средство, позволяющее минимизировать последствия спинномозговой травмы.

читать