Los glóbulos rojos, también llamados eritrocitos, necesitan cierta elasticidad para circular por el cuerpo. Algunos vasos sanguíneos capilares son más pequeños que el diámetro de un eritrocito, lo que los obliga a plegarse a medida que se aprietan. Los investigadores han desarrollado un nuevo sistemapara estudiar la resistencia de los glóbulos rojos. Este hallazgo puede conducir a un mejor diagnóstico y tratamiento de enfermedades relacionadas con la sangre, por ejemplo, shock séptico y malaria.
Para estudiar cómo los eritrocitos vuelven a ponerse en forma después de deformarse para pasar por una constricción, un equipo internacional de investigadores centrado en la Universidad de Osaka construyó lo que se llama una plataforma microfluídica "Atrapar-cargar-lanzar". Los hallazgos se publicaron recientemente en Informes científicos .
La configuración experimental incluía un microcanal, en el que un solo eritrocito podía mantenerse en su lugar durante cualquier período de tiempo deseado antes de lanzarse a una sección más amplia utilizando una bomba robótica, simulando la transición de un capilar a un vaso más grande.
"La célula fue localizada con precisión en el microcanal por la combinación de control de presión y retroalimentación visual en tiempo real", dice el coautor del estudio Makoto Kaneko. "Esto nos permite 'atrapar' un eritrocito frente a la constricción, 'cargarlo'adentro por un tiempo deseado, y rápidamente 'inícielo' desde la constricción para monitorear la recuperación de la forma con el tiempo "
Cada eritrocito tiene un citoesqueleto interno hecho de redes de filamentos entrelazados, incluidas las proteínas de espectrina, que contribuye a su rigidez. La remodelación dinámica de este andamio a medida que el eritrocito cambia de forma requiere que la célula gaste combustible, generalmente adenosina trifosfato ATP.Los investigadores descubrieron que a medida que aumentaba el tiempo que el eritrocito se mantenía en la región restringida, de 5 segundos a 5 minutos, el tiempo que tardó la célula en recuperar su forma normal también aumentó.las células se recuperaron en 1/10 de segundo. Por el contrario, las células tardaron aproximadamente 10 segundos en recuperarse si se mantenían en el segmento estrecho durante más de 3 minutos aproximadamente.
Los investigadores luego estudiaron cómo el tiempo de recuperación de los glóbulos rojos se vio afectado por la falta de ATP. Contrariamente a la intuición, las células privadas de este combustible, ATP, tardaron menos tiempo en recuperarse.
Finalmente, se usó el sistema "Catch-Load-Launch" para estudiar la condición potencialmente mortal conocida como shock séptico. Esto puede ocurrir cuando las bacterias invaden el torrente sanguíneo y liberan endotoxinas, que se sabe que afectan las proteínas del citoesqueleto. Pacientes en sépticoel shock puede sufrir una circulación reducida dentro de los vasos sanguíneos estrechos ya que los eritrocitos se vuelven demasiado rígidos. El mismo problema puede ser causado por Plasmodium falciparum, el parásito responsable de la malaria.
Los investigadores expusieron los glóbulos rojos a la endotoxina de la bacteria Salmonella minnesota y descubrieron que los eritrocitos se volvieron más rígidos y menos resistentes, como los que carecen de ATP.
"Existe una gran cantidad de evidencia que relaciona ciertas enfermedades, incluidas la sepsis y la malaria, con una disminución en la deformabilidad de los glóbulos rojos", dice el autor principal Hiroaki Ito. "Tal rigidez puede conducir a una alteración en la microcirculación,y nuestra plataforma 'Catch-Load-Launch' tiene el potencial de aplicarse al diagnóstico mecánico de estas células sanguíneas enfermas ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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