Группа ученых во главе с физиками Московского университета открыла механизм запрограммированной клеточной смерти тромбоцитов, в результате которой процесс свертывания крови ускоряется в 1000 – 10 000 раз.
Тромбоциты – удивительные клетки крови, именно они отвечают за остановку кровотечений. Вот как это происходит: тромбоциты «узнают» о повреждении кровеносного сосуда и собираются вместе, создавая агрегат, или прочный заслон, предотвращающий потерю крови. Этот процесс называется гемостаз (от греческого haimatos – кровь и stasis – остановка). Способность к слипанию и закупориванию поврежденного участка сосуда тромбоциты получают в результате активации. В этом и состоит смысл существования тромбоцита и, собственно, задача всей его жизни: решить, активироваться или нет. Но это общая схема. Несмотря на то, что уже хорошо известно, как устроены тромбоциты, в чем их задача, остается еще множество вопросов о механизме, который регулирует эти клетки, заставляя их действовать определенным образом. Этой проблеме как раз посвящено исследование, результаты которого опубликованы в журнале Journal of Thrombosis and Haemostasis.
Статья, ведущим автором которой является профессор кафедры медицинской физики физического факультета МГУ, доктор физико-математических наук Михаил Пантелеев, посвящена тому, как происходит процесс активации тромбоцитов. Есть два вида активированных тромбоцитов: простые (агрегирующие) и сверхактивированные (прокоагулянтные). При активации простые агрегирующие тромбоциты не увеличиваются, принимают амебовидную форму с множеством ножек для лучшего сцепления и могут растекаться по поверхности. Такие тромбоциты формируют основное тело тромба. А сверхактивированные тромбоциты при активации становятся сферическими и увеличиваются в несколько раз (в английской терминологии их так и называют, «balloons” – “воздушные шары”), они способны укреплять тромб и ускорять реакции свертывания крови. Но вот вопрос: как эти клетки делятся на два вида в ходе активации? Ученые разобрались в важнейшей загадке сигнализации тромбоцитов.
Все дело в митохондриях. Считается, что митохондрии – органеллы, присутствующие во всех без исключения животных (и растительных) клетках, том числе в тромбоцитах, обеспечивают их энергией за счет окислительно-восстановительных реакций. Но, похоже, что тромбоцитам митохондрии нужны не столько для получения энергии, сколько для быстрого самоубийства. Ученым удалось показать, как клеточная смерть тромбоцитов (митохондриальный некроз) запускает цепочку процессов, ведущих к переходу тромбоцитов в сверхактивированное состояние. Иными словами, чтобы тромбоциту нужно умереть, чтобы сверхактивироваться, иначе он не выполнит свое предназначение. Вот почему тромбоциты называют «клетками-камикадзе».
«Раньше никто не понимал, как тромбоцит принимает решение, в какую популяцию ему идти. Нами расшифрована последовательность событий: как происходит сигнализация в тромбоците, и как эта клетка принимает решение о смерти», – говорит Михаил Пантелеев. Вместе с коллегами из ФНКЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева, Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН и терапевтического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова ученые Московского университета выяснили, как именно происходит процесс активации. Собственно активаторов у тромбоцита множество, но главные среди них коллаген, АДФ и тромбил. Тромбоциту приходят разные концентрации активатора, и на них он отвечает разной частотой импульса концентраций кальция в цитоплазме. Это явление носит название кальциевых осцилляций. Митохондрии тромбоцита забирают и накапливают в себе кальций, и когда его концентрация превышает критическую отметку, запускается процесс митохондриального некроза (клеточной смерти) тромбоцитов: происходит выплескивание кальция и активных форм кислорода из митохондрий, цитоскелет клетки разрушается, и тромбоцит сильно увеличивается в объеме. В результате на внешней мембране увеличившегося в размере шарообразного тромбоцита появляется липид фосфатидилсерин, ответственный за быстрое свертывание крови. И все это происходит молниеносно, спасая от потери крови.
В прошлом году той же группой исследователей в журнале Molecular BioSystems была опубликована статья о теоретическом механизме митохондриального некроза, в настоящей работе этот процесс был экспериментально доказан.
Ия СВЕТЛОВА.
