Model ujawnia, w jaki sposób zarodźce usztywniają krwinki

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Model zainfekowanych zarodźcami malarii czerwonych krwinek może ułatwić leczenie. Naukowcy z USA i Australii badali, w jaki sposób parazytoza prowadzi do sztywnienia erytrocytów.

Normalny erytrocyt mierzy ok. 8 mikronów, ale dzięki elastyczności i wytrzymałości może się przemieszczać nawet przez naczynia o średnicy 1-2 mikronów. Krwinki zarażone zarodźcem sierpowym (Plasmodium falciparum) stają się jednak sztywne i lepkie, dlatego utykają w drobnych naczyniach, gdzie pierwotniak może się spokojnie rozwijać, z dala od pełniącej funkcje filtrujące śledziony.

Specjaliści od malarii wiedzą, że zainfekowane czerwone krwinki stają się sztywne i lepkie. Wiedzą też całkiem dobrze, czemu się tak dzieje, ale nie mają pojęcia, jak do tego dochodzi. Nie można zaś dobrze leczyć choroby, jeśli nie rozumie się jej mechanizmu - podkreśla prof. Sulin Zhang z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii.

Normalnie powierzchnia erytrocytu jest gładka i podatna na odkształcenia, lecz po zarażeniu P. falciparum powstają na niej białkowe wybrzuszenia (liczba guzków zmienia się w miarę dojrzewania pasożyta).

By zrozumieć zmiany zachodzące w dwuwarstwie lipidowej błony i cytoszkielecie erytrocytu, naukowcy sporządzili model krwinki.

Model może być pobieżny lub szczegółowy. Jeśli jest zbyt drobiazgowy, obliczenia stają się bardzo kosztowne. Gdy jest zbyt ogólny, nie da się uchwycić molekularnych detali. My stworzyliśmy model we właściwej skali; z wystarczającą liczbą szczegółów, ale na tyle ogólny, by dało się [swobodnie] prowadzić obliczenia - molekularnie wiarygodny i obliczeniowo osiągalny.

Model wykazał, że sztywne wybrzuszenia przyczyniają się do sztywności całej błony. Obecność guzków zwiększa naprężenia w cytoszkielecie, który jest tym bardziej sztywny, im większe są naprężenia, co dodatkowo usztywnia błonę. W miarę jak rośnie liczba guzków, zwiększa się również liczba połączeń między dwuwarstwą a cytoszkieletem. Jak można się domyślić, to kolejny przyczynek do sztywnienia komórki.

Obiecującą metodą leczenia choroby jest zmiękczenie komórek. Moglibyśmy je zmiękczyć, gdybyśmy znaleźli cząsteczki leku, które rozbijają białkowe połączenia między wybrzuszeniami a cytoszkieletem.

« powrót do artykułu