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Le polyphosphate accélère des caillots sanguins et aide des caillots pour la dernière fois plus longtemps

Une comparaison accidentelle a incité une vieille image scientifique et en faisant participer un ancien mais la molécule understudied peut mener à une stratégie neuve de demande de règlement pour les blessures ou les maladies dans lesquelles les caillots sanguins sont primordiaux à la survie.

Dans un papier à être publié dans les démarches de l'académie nationale des sciences, les chercheurs de l'Université de l'Illinois au l'Urbana-Champagne et l'Université de Géorgie enregistrent qu'un polymère linéaire connu sous le nom de polyphosphate accélère des caillots sanguins et aide des caillots pour la dernière fois plus longtemps.

Le papier apparaît cette semaine en ligne (9-14 janvier) sur le site Web de PNAS.

Le polyphosphate a été montré pour avoir trois rôles majeurs, a dit James H. Morrissey, un biochimiste dans l'U. d'I. College de médicament au l'Urbana-Champagne. Le composé minéral accélère deux parts de la cascade de la coagulation -- la voie et le facteur V, une protéine de contact-activation cette thrombine de formes -- mener à la fibrine et aux caillots. Enfin, dit-il, le polyphosphate retarde la perte de caillots, qui entraîne la purge renouvelée.

« L'effet de réseau accélère le régime auquel les caillots sanguins forment et alors prolongeant combien de temps ils durent, » Morrissey a dit.

La recherche couronnée de succès a déjà mis à terre l'U. de l'I. un de trois ans, la concession $300.000 de la fiducie de bienfaisance de Roy J. Carver pour déterminer le centre pour la recherche de hémostase. La concession, qui a commencé le 1er novembre, concerne trois U. de laboratoires d'I. de Morrissey dans le fil.

L'état de PNAS vient environ une année après ancien scientifique Roberto Docampo, maintenant un professeur de l'Illinois de la biologie cellulaire au centre de la Géorgie pour les maladies globales tropicales et apparaissantes, documenté dans le tourillon de la biochimie (22 octobre 2004) que les granules denses en plaquettes sanguines humaines contiennent le polyphosphate.

Au début des années 90, Docampo a déterminé qu'une granule minuscule, une poche sous-cellulaire, dans la levure, des champignons et des bactéries -- longtemps vraisemblablement pour le stockage -- était une organelle complètement opérationnelle. Elle a contenu la pyrophosphatase, une enzyme comme une pompe qui permet le transport de proton. Il l'a nommé l'acidocalcisome pour ses composantes acides et de calcium.

Docampo a depuis trouvé les poches pyrophosphate-contenantes pratiquement identiques dans de nombreux organismes procaryotiques, contestant la théorie sur l'origine des organelles eucaryotiques et proposant une approche visée à détruire beaucoup d'organismes de pathogène.

« Puisque j'ai vu des illustrations de microscopie électronique des granules denses des plaquettes prises il y a de nombreuses années qui étaient presque identiques aux illustrations nous ai pris des acidocalcisomes des protozoaires différents, » Docampos a dit, « j'ai pensé que ce serait une bonne idée de vérifier si elles étaient assimilées dans d'autres aspects. Quand nous avons constaté que le polyphosphate a été relâché des plaquettes sur la stimulation, j'ai immédiatement pensé à un rôle potentiel dans la coagulation. »

En collaboration avec Morrissey, un expert en caillots sanguins, Docampo et une équipe d'U. des stagiaires licenciés et post-doctoraux d'I. a vérifié l'effet d'ajouter le polyphosphate au plaquette-mauvais plasma dans une série d'expériences in vitro pour voir s'il des caillots sanguins améliorés. Les résultats étaient spectaculaires, Morrissey a dit, ajoutant que la présence du polyphosphate peut aider à expliquer comment les plaquettes accélèrent le procédé des caillots sanguins.

Le polyphosphate est à chaque organisme vivant, mais les scientifiques l'ont pensé pour être un fossile moléculaire économisé du temps prebiotic. « C'est quelque chose qui a été principalement étudié dans les bactéries, » Docampo a dit. « Il n'y a presque aucune caractéristique sur des polyphosphates dans les vertébrés, y compris des êtres humains. Aucun rôle n'a été vu pour eux, tellement là était peu d'intérêt en les étudiant. »

Le centre pour la recherche de hémostase chez l'Illinois transportera la découverte neuve davantage. Les collègues Stephen Sligar, un professeur des biochimies, et Lawrence B. Schook, un professeur de Morrissey et d'Illinois des sciences animales, aboutiront un grand choix d'expériences. Parmi eux, ils vérifieront l'utilisation du polyphosphate comme additif aux agents topiques ainsi que des nanotechnologies neuves dans un modèle animal de développer des traitements efficaces pour des situations concernant la purge incontrôlable.

De tels scénarios, Morrissey a dit, pourrait comprendre la demande de règlement pour des blessures supportées sur des champs de bataille ou dans les accidents, ou pour l'hémophilie et d'autres maladies avec des déficits de coagulation.

« La grande illustration est que nous avons trouvé un fonctionnement neuf pour une molécule antique, » lui a dit. Le « polyphosphate a été autour pour des milliards d'années. La découverte de Roberto que les granules en plaquettes sont comme les granules dans les trypanosomatids était une découverte principale. »

La reconnaissance de Docampo de l'acidocalcisome dans organismes variés a permis à des scientifiques de trouver les moteurs comme un muscle qui font fonctionner un grand choix de mouvements dans des cellules, a dit Arthur Kornberg, qui a gagné le prix 1959 Nobel en médicament ou physiologie pour découvrir des mécanismes dans la synthèse de l'acide ribonucléique et de l'acide désoxyribonucléique.

« Roberto a découvert une structure nouvelle d'importance métabolique majeure qui règle les niveaux du calcium et du phosphate dans toutes les cellules, » a dit Kornberg, un professeur emeritus des biochimies à l'École de Médecine de l'Université de Stanford. « Cet acidocalcisome a été recensé en cellules aussi diverses que des bactéries, les protozoaires des maladies tropicales et les éléments de caillots sanguins du sang humain. »

Bien que plus chez l'Illinois, Docampo a dit qu'il a captivé que la recherche continuera par la concession de Carver à l'U. de l'I. « qu'il est théoriquement possible d'employer cette découverte pour trouver des moyens d'aider les propres mécanismes des caillots sanguins du fuselage, » il a dit. « Il pourrait être potentiellement très utile de sauver des durées. Beaucoup de gens avec des lésions sévères meurent du seignement résultant pas directement de leurs blessures. Cette recherche pourrait des portes ouvertes à l'aide à cet égard. »

Dans son laboratoire neuf chez la Géorgie, Docampo continuera à étudier la purification du polyphosphate actuelle en plaquettes et sur les enzymes impliquées dans son métabolisme.

Les co-auteurs avec Morrissey et le Docampo sur le papier de PNAS étaient Peter Rohloff, un stagiaire de l'Illinois M.D./Ph.D qui ont travaillé dans le laboratoire ancien de Docampo dans l'U. d'I. College des assistants post-doctoraux Stephanie A. Smith de médecine vétérinaire, de Morrissey et du Nicola J. Mutch, et Deepak Baskar, un étudiant de troisième cycle dans le laboratoire de Morrissey.