Jak ludzka śledziona odfiltrowuje chore komórki krwi

Odkrycia opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

Obecnie opracowywana klasa leków do leczenia malarii zmienia kształt czerwonych krwinek zakażonych malarią, teoretycznie zapobiegając ich przechodzeniu przez szczelinę międzyśródbłonkową. (Źródło: Zdjęcie pliku)

Naukowcy, w tym jeden pochodzenia indyjskiego, stworzyli nowy model komputerowy, który pokazuje, jak małe szczeliny w śledzionie zapobiegają ponownemu przedostawaniu się chorych krwinek czerwonych do krwiobiegu.

Ich model stanowi nowe narzędzie do badania roli śledziony w kontrolowaniu chorób wpływających na kształt czerwonych krwinek, takich jak malaria i anemia sierpowata, i może być wykorzystany do opracowania nowej diagnostyki i terapii różnych ostrych i przewlekłych chorób.

Modele obliczeniowe i analityczne z tej pracy, wraz z różnymi obserwacjami eksperymentalnymi, wskazują na bardziej szczegółowy obraz tego, jak fizjologia ludzkiej śledziony prawdopodobnie wpływa na kilka kluczowych cech geometrycznych czerwonych krwinek, powiedziała Subra Suresh, rektor Uniwersytetu Carnegie Mellon. w Pittsburghu w Pensylwanii, USA.

Odkrycia opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

Pozwalają również lepiej zrozumieć, w jaki sposób wąskie gardło w krążeniu krwinek czerwonych w śledzionie może wpływać na różne ostre i przewlekłe stany chorobowe wynikające z chorób dziedzicznych, nowotworów u ludzi i chorób zakaźnych, co ma implikacje dla interwencji terapeutycznych i testów skuteczności leków.

Śledziona jest jak oczyszczalnia wody dla krwiobiegu organizmu. Zapobiega przedostawaniu się patogenów do krwiobiegu i odfiltrowuje stare i zniekształcone czerwone krwinki.

Aby zobaczyć, w jaki sposób szczeliny międzyśródbłonkowe regulują krążenie czerwonych krwinek, naukowcy stworzyli symulację komputerową opartą na dynamice cząstek rozpraszających, metodzie modelowania opracowanej i udoskonalonej dla komórek biologicznych we współpracy z profesorem Brown University Georgem Karniadakisem.

Ich model pozwolił im określić zakres rozmiarów i kształtów komórek, które mogłyby zmieścić się przez szczeliny.

Zakres ściśle odzwierciedlał zakres rozmiarów i kształtów zdrowych krwinek czerwonych, wskazując, że tylko zdrowe komórki powinny być w stanie przejść przez szczeliny.

Oprócz dostarczenia naukowcom lepszego obrazu funkcjonowania śledziony, odkrycia dostarczają nowych informacji na temat leczenia farmakologicznego.

Obecnie opracowywana klasa leków do leczenia malarii zmienia kształt czerwonych krwinek zakażonych malarią, teoretycznie zapobiegając ich przechodzeniu przez szczelinę międzyśródbłonkową.

Wyniki naukowców mogą również wyjaśnić, dlaczego leki przeciwmalaryczne na bazie artemizyniny, które usztywniają zdrowe i zakażone malarią czerwone krwinki, mogą prowadzić do ciężkiej anemii.

Powyższy artykuł służy wyłącznie celom informacyjnym i nie ma na celu zastąpienia profesjonalnej porady medycznej. Zawsze zwracaj się o poradę do swojego lekarza lub innego wykwalifikowanego pracownika służby zdrowia w przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących Twojego zdrowia lub stanu zdrowia.