Anemia sierpowata rozszyfrowana

Naukowcom z Drexel University, po przeprowadzeniu badań nad czerwonymi krwinkami, udało się odkryć co stoi za bolesnymi objawami anemii sierpowatej. Ich projekt może w przyszłości pomóc w ustaleniu, jakie osoby są najbardziej narażone na dolegliwości wynikające z tej choroby.

Jak w przypadku większości odkryć naukowych, zaczęło się od chęci rozwiązania medycznej tajemnicy. Zdrowe czerwone krwinki są niezwykle elastyczne i sprężyste, co sprawia, że bez trudu przeciskają się przez wszelkie naczynia krwionośne, nawet te, które są węższe od nich.

Jednak krwinki u osób cierpiących na anemię sierpowatą maja tendencję do sztywnienia podczas wędrówki w krwioobiegu. Jak podejrzewano, miało to być przyczyną bólu i uszkodzeń narządów wewnętrznych spowodowanych niedotlenieniem, gdyż sztywne krwinki czerwone tworzyły zatory w naczyniach krwionośnych.

Jak się okazało, to nie czerwone krwinki były winowajcami dolegliwości powiązanych z anemią sierpowatą. Jak zatem dużym i sztywnym krwinkom udaje się przedostawać przez cienkie naczynia?

- Aby się o tym przekonać, za pomocą technologii mikrofluidowej stworzyliśmy kanał wielkością zbliżony do ludzkiego naczynia włosowatego. – wyjaśnia Frank Ferrone profesor fizyki w Drexel’s College of Arts and Sciences.

Aby zbadać, dlaczego sztywne krwinki nie zaklinowują się, naukowcy pobrali próbki krwi od pacjentów z anemią sierpowatą i umieścili ją w sztucznym kanale, gdy krwinki nie straciły jeszcze swojej naturalnej sprężystości.

Następnie, przy pomocy lasera spowodowano polimeryzację hemoglobiny, która skutkuje wystąpieniem anemii. W jednym z końców kanału stopniowo zwiększano ciśnienie. Eksperyment był powtarzany wielokrotnie, z użyciem różnych próbek krwi od wielu pacjentów. 

– Ciśnienie w kanale osiągało wartość niemal stu pascali, ale w porównaniu do zwyczajowego ciśnienia, które może wystąpić w ludzkim układzie krwionośnym, to nie tak dużo. Dzięki temu doświadczeniu, udało się nam zrozumieć proces wędrówki sztywnych krwinek przez naczynia krwionośne z czysto fizycznej strony. Innymi słowy, wiemy jak powstaje anemia sierpowata i mamy pełniejszy obraz tej choroby  – wyjaśnia Ferrone.