Gumpalan darah dapat menyelamatkan nyawa, staunching kehilangan darah setelah cedera, tetapi mereka juga dapat membunuh. Mari longgar dalam aliran darah, gumpalan dapat menyebabkan serangan jantung, stroke atau emboli paru.
Sebuah studi baru mengungkapkan secara rinci atom bagaimana protein darah yang adalah sebuah blok bangunan fundamental dari bekuan darah memberi mereka kehidupan-meningkatkan, atau kehidupan-membahayakan mereka, sifat.
Studi yang dilakukan oleh para peneliti di University of Illinois dan College of Medicine Mayo, muncul dalam jurnal Struktur.
Molekul fibrinogen membentuk serat elastis, bahan utama pembekuan darah. Ketika pembuluh darah pecah, sinyal protein dalam darah mengkonversi fibrinogen menjadi bentuk aktifnya, yang disebut fibrin. Molekul fibrin link bersama dalam sebuah perancah dari serat yang segel vesikel tersebut. Sel dalam darah, seperti trombosit, mengisi kesenjangan.
Fibrinogen sangat elastis, mampu reversibel meregang untuk dua atau tiga kali panjang aslinya.
"Setelah mereka terbentuk, pembekuan darah harus elastis karena mereka memiliki fungsi mekanis untuk menahan tekanan darah," kata Klaus Schulten, pemegang Ketua Swanlund dalam Fisika di Illinois.
Memahami apa yang memberikan fleksibilitas fibrinogen dapat membantu dalam desain obat untuk meningkatkan fungsi mereka, katanya.
"Kami menyelidiki apa yang membuat penggumpalan darah elastis," kata Eric Lee, seorang asisten peneliti dan mahasiswa pascasarjana dalam MD / Ph.D. program di Illinois. "Bagaimana kita membuat mereka lebih mudah untuk memecah atau membuat mereka kurang cenderung untuk pecah" "
Bernard Lim, seorang ahli jantung di Mayo dan seorang ahli pada ilmu bekuan darah, menghubungi kelompok Schulten pada tahun 2006 untuk membantu dengan temuan membingungkan. Lim telah melakukan serangkaian percobaan menggunakan mikroskop kekuatan atom untuk mengukur jumlah gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan molekul fibrinogen individu.
Setelah puluhan percobaan, Lim datang dengan "kurva ekstensi memaksa" yang menunjukkan bagaimana molekul fibrinogen berperilaku ketika berbaring. Data-Nya menunjukkan bahwa molekul fibrinogen memanjang secara berurutan, dengan tiga tahap yang berbeda. Tapi dia tidak bisa mengatakan bagian mana dari molekul fibrinogen terlibat.
Fibrinogen adalah molekul simetris, berisi daerah pusat terhubung ke dua daerah ujung oleh panjang, menjalin rantai melingkar, disebut heliks alfa. Ini "kumparan melingkar" diyakini untuk memberikan molekul elastisitasnya. Tapi bagaimana "
Tim Illinois menggunakan pendekatan komputasi untuk mengatasi misteri. Menggunakan dinamika molekul mengarahkan (SMD), mereka model perilaku setiap atom dari molekul fibrinogen seperti itu berbaring. Perhitungan melibatkan lebih dari satu juta atom, dan diperlukan enam bulan untuk menyelesaikan.