Парадокс тромбоза: как спящие медведи и парализованные избегают тромбов
Бурые медведи в спячке и парализованные люди проводят месяцы или даже годы почти неподвижно, избегая опасных тромбов. У здоровых же людей постельный режим всегда сопряжён с риском тромбоза — парадокс, но повседневная реальность.
Это противоречие исследовала международная команда под руководством Маттиаса Манна, директора Института биохимии Макса Планка, и PD д-ра Тобиаса Петцольда, кардиолога из Университетской клиники LMU в Мюнхене. Они обнаружили механизм, который предотвращает образование тромбов как у бурых медведей, так и у парализованных пациентов. Результаты опубликованы в журнале Science.
Неподвижность — один из основных факторов риска венозной тромбоэмболии с летальными последствиями. Почему же пациенты с травмой спинного мозга после острой фазы не сталкиваются с таким же повышенным риском? И почему бурые медведи спят почти неподвижно месяцами зимой без этого риска?
Кардиологи из клиники LMU во главе с д-ром Тобиасом Петцольдом взяли пробы крови у популяции бурых медведей в центральной Швеции летом и зимой. Анализ в мобильной лаборатории не выявил существенных различий в системе свёртывания между спячкой и летней активностью.
Более детальное изучение тромбоцитов в лабораториях Мюнхена показало, что у медведя в спячке замедлено взаимодействие между тромбоцитами и иммунными клетками, что объясняет отсутствие венозного тромбоза. Те же механизмы были обнаружены у парализованных пациентов и у добровольцев в трёхнедельном исследовании постельного режима, проведённом Немецким аэрокосмическим центром (DLR) и NASA.
Для выявления молекулярной основы этого защитного процесса исследователи применили масс-спектрометрическую протеомику под руководством проф. д-ра Маттиаса Манна и д-ра Йоханнеса Мюллер-Райфа из Института Макса Планка. Они идентифицировали и количественно определили почти 2700 белков в тромбоцитах медведей.
Ключевое открытие: во время спячки по сравнению с активным периодом 71 белок был повышен, а 80 — понижен. Особенно выделился белок теплового шока 47 (HSP47), уровень которого во время спячки был снижен в 55 раз.
Исследователи показали, что снижение уровня HSP47 при длительной иммобилизации происходит у различных видов млекопитающих (человек, бурый медведь, свинья), что указывает на эволюционно консервативный механизм предотвращения тромбоза.
Снижение уровня белка HSP47 приводит к уменьшению взаимодействия тромбоцитов с воспалительными клетками. «HSP47 способен напрямую активировать воспалительные клетки», — поясняет Тобиас Петцольд.
Это открытие открывает потенциальный путь для терапии: блокировка HSP47 подходящей молекулой у обездвиженных пациентов в острой фазе могла бы предотвратить риск венозного тромбоза. Несмотря на наличие малых молекул-ингибиторов HSP47 для лабораторных экспериментов, они непригодны для использования у людей. «Поэтому мы теперь хотим сами заняться поиском подходящих веществ», — говорит Тобиас Петцольд.