Есть конспект?
Пришлите нам!

Как эритроциты изменяют форму


Новая динамичная компьютерная модель на молекулярном уровне демонстрирует процессы обратимой деформации, обеспечивающие прохождение эритроцитов через тончайшие капилляры.

Эритроциты снабжают кислородом и освобождают от углекислого газа все органы и ткани. Для того, чтобы попасть в самые отдаленные участки организма, эритроцитам приходится перемещаться по тончайшим капиллярам, просвет которых меньше диаметра клеток.

Ученые Массачусетского технологического института, работающие под руководством профессора Субра Суреш (Subra Suresh), разработали компьютерную модель, на молекулярном уровне симулирующую механизмы перестройки цитоскелета (внутреннего каркаса) эритроцитов, обеспечивающие временное изменение дискообразной формы клеток.

Цитоскелет эритроцитов состоит молекул белка спектрина, формирующих сетчатую структуру, прикрепленную к внутренней поверхности мембраны клеток. Под действием наружного давления могут разрываться связи между молекулами спектрина внутри цитоскелета и в местах его контакта с молекулами актина  белка, входящего в состав мембраны клетки. Разрывы связей между белковыми молекулами цитоскелета и цитоскелетом и мембраной приводит к переходу клеток в «полужидкое» состояние, позволяющее им перемещаться по самым тонким капиллярам. (На рисунке актин выглядит как большие красные, а спектрин – как маленькие серые, зеленые, желтые и голубые шарики).

Разработанная авторами модель должна помочь получить ответ на вопрос: как молекулярная структура клетки влияет на ее форму, механические свойства и подвижность. Кроме того, модель облегчает изучение некоторых типов заболеваний, например, малярии, при которой из-за присутствия в клетке малярийного плазмодия повреждаются как мембрана эритроцита, так и его цитоскелет.

Другим важным моментом является возможность изучения наследственных заболеваний, таких как серповидноклеточная анемия и сфероцитоз. При серповидноклеточной анемии эритроциты имеют форму серпа, что затрудняет их передвижение по кровеносным сосудам, а у пациентов со сфероцитозом красные клетки крови представляют собой не диски, а шары, неспособные достаточно сильно деформироваться и проходить через мелкие капилляры.

По материалам Science Daily


Dr.BoT© Konspektiruem.ru