Люди, застрявшие в тесных креслах самолета в течение всего дальнего перелета, подвержены риску опасных тромбов. А медведи в спячке - нет. Теперь ученые знают, почему.
Исследователи сообщают, что у медведей, привыкших к зимнему сну, низкий уровень ключевого белка, который способствует образованию тромбов, говорится в журнале Science от 14 апреля. Тромбоциты, лишенные этого белка, с трудом слипаются, защищая животных от образования потенциально опасных тромбов. И низкий уровень белка встречается не только у медведей, пишет команда. Мыши, свиньи и люди, ведущие малоподвижный образ жизни из-за долговременных проблем с передвижением, имеют одинаковую защиту.
Это исследование — «огромный шаг вперед», — говорит Тинен Айлс, биолог из Миннесотского университета в Миннеаполисе, который не участвовал в исследовании. В нем приняли участие исследователи из самых разных областей — от биологов дикой природы до экспертов в области здравоохранения — чтобы показать, как животные приспособились останавливать образование тромбов, связанных с неподвижностью. Теперь у исследователей есть дорожная карта, позволяющая имитировать природные решения с помощью лекарств.
Белок теплового шока 47, или HSP47, обычно содержится в клетках, из которых состоят соединительные ткани, такие как кости и хрящи. Он также обнаружен в тромбоцитах, где HSP47 прикрепляется к коллагену - белку, который помогает тромбоцитам склеиваться. Это полезно, когда тело реагирует на порез или другую травму; опасно, когда скопление тромбоцитов блокирует приток крови к легким. Потенциальные лекарства, основанные на выводах этого исследования, будут направлены на то, чтобы остановить взаимодействие HSP47 с белками или иммунными клетками, вызывающими образование тромбов, говорит Тобиас Петцольд, кардиолог университетской больницы Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана.
Пребывание в неподвижном состоянии в течение длительного периода времени — например, во время авиаперелетов — может подвергнуть людей риску развития тромбоза глубоких вен, редких, но опасных тромбов, которые обычно формируются в ногах. В такие периоды бездействия воспаление и замедление кровотока могут повысить вероятность образования тромбов.
Спящие медведи проводят месяцы в спящем состоянии, делая частоту сердечных сокращений ниже, чем обычно в активные месяцы. Но исследования показали, что животные не умирают от состояний, связанных с образованием тромбов в венах во время спячки. Более того, у людей, которые испытывают длительную неподвижность, например, у людей с травмами спинного мозга, не образуется больше тромбов, чем у людей с обычной подвижностью, говорит Петцольд. Но было непонятно, почему неподвижные медведи и некоторые люди защищены от потенциально смертельных тромбов.
Петцольд и его коллеги проанализировали образцы крови 13 диких бурых медведей (Ursus arctos) зимой и летом. Тромбоциты из образцов крови, взятых во время спячки, с меньшей вероятностью слипались, чем летние образцы, а те, которые сворачивались, делали это медленнее. Эта сезонная разница была связана с HSP47 в тромбоцитах: у медведей, впадающих в спячку, уровень белка составлял примерно одну пятидесятую от количества, обнаруженного у активных животных.
Чтобы подтвердить, что HSP47 может быть причиной отсутствия тромбов у медведей, команда провела лабораторные тесты на мышах. У мышей, у которых отсутствовал белок, было меньше тромбов и более низкий уровень воспаления, чем у животных, у которых был HSP47. Более того, у недавно родивших свиней, что делало их в значительной степени неподвижными до 28 дней во время кормления поросят, также были более низкие уровни HSP47 по сравнению с активными свиньями.
Эти выводы распространяются и на людей. У людей с длительной неподвижностью из-за травмы спинного мозга были низкие уровни HSP47 и отсутствовали другие признаки тромбообразования, связанного с воспалением. То же самое было верно и для 12 в остальном здоровых людей, которые провели месяц, участвуя в добровольном исследовании постельного режима. После 27 дней неподвижности их уровни HSP47 снизились.
В целом, большинство животных используют схожие белки и клетки для образования сгустков и предотвращения кровопотери, говорит Марджори Брукс, ветеринар и сравнительный гематолог из Корнельского университета, не участвовавшая в исследовании. Но у разных видов могут быть некоторые различия в последовательности событий, предшествующих образованию сгустка.
Понимание того, как человеческий организм специфически регулирует HSP47, важно для того, чтобы потенциальные лекарства нашли правильный баланс между предотвращением образования тромбов и слишком сильным кровотечением.
Следующий большой вопрос, который необходимо решить, говорит Петцольд, заключается в том, как неподвижность побуждает тело вырабатывать меньше HSP47.
