Класс лекарств, которые в настоящее время разрабатываются для лечения малярии, изменяет форму эритроцитов, инфицированных малярией, теоретически предотвращая их прохождение через межэндотелиальную щель. (Источник: фото из файла) Исследователи, в том числе один индийский, создали новую компьютерную модель, которая показывает, как крошечные щели в селезенке предотвращают повторное попадание больных эритроцитов в кровоток.
Их модель предоставляет новый инструмент для изучения роли селезенки в борьбе с заболеваниями, влияющими на форму красных кровяных телец, такими как малярия и серповидно-клеточная анемия, и может использоваться для разработки новых диагностических и терапевтических средств для различных острых и хронических заболеваний.
Вычислительные и аналитические модели из этой работы, наряду с множеством экспериментальных наблюдений, указывают на более подробную картину того, как физиология селезенки человека, вероятно, влияет на несколько ключевых геометрических характеристик эритроцитов, сказал Субра Суреш, президент Университета Карнеги-Меллона. в Питтсбурге, штат Пенсильвания, США.
Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Они также предлагают лучшее понимание того, как узкое место кровообращения для красных кровяных телец в селезенке может повлиять на различные острые и хронические болезненные состояния, возникающие в результате наследственных нарушений, рака человека и инфекционных заболеваний, с последствиями для терапевтических вмешательств и анализов эффективности лекарств.
Селезенка похожа на водоочистное сооружение для кровотока в организме. Он предотвращает попадание патогенов в кровоток и отфильтровывает старые и деформированные эритроциты.
Чтобы увидеть, как межэндотелиальные щели регулируют циркуляцию эритроцитов, исследователи создали компьютерное моделирование, основанное на динамике диссипативных частиц, метод моделирования, разработанный и усовершенствованный для биологических клеток в сотрудничестве с профессором Университета Брауна Джорджем Карниадакисом.
Их модель позволила им определить диапазон размеров и форм ячеек, которые могут пройти через щели.
Этот диапазон точно отражает диапазон размеров и форм здоровых эритроцитов, указывая на то, что только здоровые клетки могут проходить через щели.
Полученные данные не только дают исследователям более полное представление о том, как функционирует селезенка, но и дают новое представление о медикаментозном лечении.
Класс лекарств, которые в настоящее время разрабатываются для лечения малярии, изменяет форму эритроцитов, инфицированных малярией, теоретически предотвращая их прохождение через межэндотелиальную щель.
Результаты исследователей также могут объяснить, почему противомалярийные препараты на основе артемизинина, которые укрепляют здоровые и инфицированные малярией эритроциты, могут привести к тяжелой анемии, говорится в исследовании.