Persönliche Gesundheit

Forschung entsperrt Biomechanik Geheimnis hinter dem tödlichen Blutgerinnseln

Forscher an der Universität von Sydney haben verwendet, biomechanical engineering-Techniken zu entsperren das Geheimnis um die mechanischen Kräfte, die Einfluss auf die Blutgerinnung.

Die Erkenntnisse nehmen die Forscher einen Schritt näher an der Entwicklung neuer anti-thrombotischen Arzneimitteln, ohne die ernsten Nebenwirkungen, die fatale Blutungen.

Während der Gerinnung die Aktivierung der Thrombozyten verklumpen, ist der Schlüssel zum stoppen von Blutverlust aus einem Schnitt oder Wunde, overactivation führen kann, tödliche Blutgerinnsel, Herzinfarkt oder Schlaganfall.

Forscher haben mit einem mikrofluidischen Kanal, imitiert die Verengung der Blutgefäße, die zu Blutgerinnseln, zu beobachten, die Aktivierung von Thrombozyten bei der Einzel-molekularer Ebene.

Veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Materials, die Forscher gezeigt Blutfluss gesteuert werden können, durch die Aktivierung von integrin, ein Adhäsions-rezeptor, vermittelt die Thrombozytenaggregation, um ein Gerinnsel zu bilden. Integrin ist ein mechanosensory protein, das Blutplättchen verwenden, um Einblick in mechanische Kraft, die Laufwerke dynamische Durchblutung.

„Integrine im Grunde erleichtern, wie Zellen binden und reagieren auf Ihre Umwelt“, sagte Dr. Arnold Futter Ju, co-lead-Autor von der University of Sydney, School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering (AMME), Herz Research Institute (HRI) und Charles Perkins Centre (CPC).

„Sie erlauben es, Zellen schmiegen sich an einander, und sind gute Kommunikatoren, der übertragung von bi-direktionale Signale zum aktivieren des binding-Funktion; und von außen nach innen, so dass die Zelle zu spüren, und reagieren auf die extrazelluläre Umgebung. Die integrin weisen die Blutplättchen, die Zellen Blutgerinnung Verhaltensweisen.“

Dr. Ju, ein Australian Research Council DECRA Fellow in Biomedical Engineering an der AMME und HRI, arbeitete mit einem team von internationalen Wissenschaftlern zur Entwicklung eines einzelmolekül-biomechanische nanotool genannten „dual biomembrance force probe (BFP)“, zu beobachten, wie Thrombozyten Kabelbaum mechanische Kraft in den Blutfluss zu üben Klebstoff der Blutgerinnung Funktionen.

Die Forscher sagen, die Feststellung–, dass die biomechanischen Wachstum des thrombus wird hauptsächlich vermittelt durch ein Zwischenzustand, ausgelöst durch eine einzigartige integrin biomechanische Aktivierung Weg – hat das Potenzial, um die Entwicklung von neuen anti-thrombotischen Strategien. Dies könnte profitieren viele von den 55.000 Australier, die einen Herzinfarkt erleiden jedes Jahr.

„Unsere Erkenntnis kann auch bieten Hilfe für Diabetes-Patienten seit diabetischen Thrombozyten, sind eher resistent gegen konventionelle anti-gerinnenden Drogen,“ sagte Dr. Ju. „Targeting biomechanische Wege kann auch der Vorteil der Verhinderung von tödlichen Blutgerinnseln ohne Blutungen Nebenwirkungen.

„Jedes Jahr werden etwa 55.000 Australier leiden unter Herzinfarkt—jede 10 Minuten. Die übermäßige Aktivierung von Thrombozyten und die anschließende Blutgerinnung führt zu Herzinfarkt und Schlaganfall.“

Was die Ergebnisse bedeuten für die aktuellen Behandlungen

Dr. Ju die Forschung stellt auch eine neue Erklärung für die schlechte Wirksamkeit der konventionelle Thrombozytenaggregationshemmer in der Therapie thrombotischer Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Obwohl diese Medikamente hemmen die biochemische Aktivierung von Thrombozyten, Sie können nicht blockieren die Thrombozyten-biomechanische Signalwege.

„Gerinnungshemmende Medikamente wie Aspirin und Thrombozyten-ADP-rezeptor-Medikamente werden Häufig verwendet für die Behandlung von thrombotischen Erkrankungen. Doch diese Medikamente haben ernste Nebenwirkungen verursachen, dass die tödlichen Blutungen“, sagte Dr. Ju.

„Für eine lange Zeit, Studien im Bereich Thrombose haben versucht, zu verstehen, den Mechanismus der Thrombozyten-Aktivierung auf zellulärer und molekularer Ebene, und hoffe, dass Sie Ideen für die Entwicklung von neuen antithrombotischen Arzneimittel mit starker Wirksamkeit und wenige Nebenwirkungen.“

Senior Fellow am HRI Yuping Yuan sagte, „Da diabetes stellt die größte Bedrohung für das Australische Gesundheitssystem, diese Entdeckung wirft ein Licht auf Schutz von gefährdeten Diabetikern von Herz-Erkrankungen.“

Die „mechanisch angetriebenen Thrombozyten-Aktivierung“ – Phänomen in der Studie erklärt, warum die Thrombozyten aggregieren kann und akkumulieren durch mechanische stimulation von high-speed-Turbulenzen allein, was zu Verstopfung eines Blutgefäßes.

Deshalb diese Forschung liefert neue Ideen für die Entwicklung von neuartigen und sehr effektiven antithrombotischen Medikamente ohne schwerwiegende Blutungen Nebenwirkungen.