Cómo Glóbulos cambian de forma

Mayo 24, 2016 Admin Salud 0 7
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Ahora, por primera vez, los investigadores del MIT han desarrollado un modelo dinámico a nivel molecular que describe cómo las células se deforman su forma de disco normal a pasar a través de los vasos que son a menudo mucho más estrecha de las propias células.

Las células sanguíneas deben reorganizar los componentes de su andamiaje interno (llamado citoesqueleto), lo que permite que las células se vuelven casi como un líquido, para pasar a través de los estrechos capilares en el cuerpo, informaron los investigadores en un artículo publicado en el 12 de marzo la edición en línea de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.




El estudio de los mecanismos de cómo un glóbulo puede transformar de un objeto blando a un estado casi líquido ayudará a los investigadores a entender algunos tipos de trastornos de la sangre mejor, dijo Subra Suresh, autor principal del artículo y profesor Ford de Ingeniería citas conjuntas en ciencia de materiales e ingeniería, ingeniería biológica, ingeniería mecánica y ciencias de la salud y la tecnología.

"Ahora podemos estudiar cómo la estructura molecular afecta la forma, lo que afecta a las propiedades mecánicas, y los cuales afectan la movilidad", dijo.

La movilidad es un factor clave para las enfermedades como la malaria y la anemia de células falciformes trastorno genético, los cuales hacen que las células rojas de la sangre no puede fluir a través de los capilares estrechos.

Los glóbulos rojos tienen un diámetro de aproximadamente ocho micras, o millonésimas de un metro. Mientras que fluye a través del cuerpo, a menudo se encuentran los vasos sanguíneos, tales como aquellos en el cerebro, con un diámetro de aproximadamente dos micras. Cada vez que las células alcanzan ese buque, debe estirar en una forma similar a la bala pasar a través, y luego volver a su forma original del disco en la salida del buque.

Modelo de investigadores muestra que la reorganización del citoesqueleto puede explicar esta deformación. Cada célula de sangre roja tiene un citoesqueleto, una especie de andamio hecho de moléculas de proteína llamados espectrina, que se adjunta en el interior de su membrana celular en un cepillo de red.

Cuando los enlaces dentro de esa red de proteínas o entre la red y la membrana celular se rompen, se abren agujeros en el citoesqueleto, permitiendo a la célula para ser más fluido y apretar a través de pasajes estrechos. Los investigadores muestran que esa transformación se puede conseguir por romper uno de los dos tipos de bonos del citoesqueleto-lazos entre dos moléculas de espectrina o bonos entre espectrina y otra proteína llamada actina, que se inserta en la membrana celular.

Una entrada de una energía mecánica (por ejemplo, apretar o de corte) o energía química (como ATP, un vector de energía utilizada por las células), es suficiente para romper los enlaces y causar citoesqueleto de deformación necesario, de acuerdo Suresh. En el futuro, los investigadores planean estudiar cómo la interacción de este tipo de insumos de energía afecta a las células.

El nuevo modelo también se puede utilizar para estudiar diferentes tipos de trastornos de la sangre, incluyendo la malaria, tales como la membrana celular y el citoesqueleto son modificados por la presencia del parásito dentro de la célula.

En trabajos anteriores, Suresh y sus colegas han demostrado que la infección por malaria progresa, las células rojas de la sangre se vuelven menos deformable, lo que explica por qué es más difícil para ellos para exprimir a través de vasos estrechos. Usando el nuevo modelo, los investigadores pueden estudiar cómo la infección afecta a las células de la sangre a nivel molecular para que sean menos deformable.

Otras enfermedades que podrían estudiarse son trastornos genéticos anemia de células falciformes y la esferocitosis. En los pacientes con enfermedad de células falciformes, los glóbulos rojos adquieren forma de hoz, que les impide que fluye a través de los vasos sanguíneos. La esferocitosis hace que los glóbulos rojos se esférica para que no puedan deformar correctamente para obtener a través de los pequeños capilares.

El autor principal del artículo de PNAS es Ju Li, un estudiante graduado en el MIT y ex profesor asistente en la Universidad Estatal de Ohio. Otros autores son George Lykotrafitis, un asociado postdoctoral en el Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería (MSE) del MIT, y Ming Dao, un investigador del MIT en MSE.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.

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