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Il polifosfato accelera la coagulazione di sangue ed aiuta i grumi l'ultima volta più lungamente

Un confronto serendipitous ha richiesto una vecchia immagine scientifica e comprendendo un antico ma la molecola understudied può piombo ad una nuova strategia del trattamento per le lesioni o le malattie in cui la coagulazione di sangue è preminente alla sopravvivenza.

In un documento da pubblicare negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze, i ricercatori dall'università dell'Illinois aUrbana-Champagne e l'università di Georgia riferiscono che un polimero lineare conosciuto come il polifosfato accelera la coagulazione di sangue ed aiuta i grumi l'ultima volta più lungamente.

Il documento compare online questa settimana (9-14 gennaio) sul sito Web di PNAS.

Il polifosfato è stato indicato per avere tre ruoli importanti, ha detto James H. Morrissey, un biochimico nel U. di I. College di medicina aUrbana-Champagne. Il composto inorganico accelera due parti della cascata di coagulazione -- la via di contatto-attivazione ed il fattore V, una proteina quella trombina dei moduli -- piombo alla fibrina ed ai grumi. Definitivo, disse, il polifosfato ritarda la ripartizione dei grumi, che causa lo spurgo rinnovato.

“L'effetto netto sta accelerando la tariffa a cui i coaguli di sangue si formano e poi prolungando quanto tempo durano,„ Morrissey ha detto.

La riuscita ricerca già ha sbarcato il U. del I. un triennale, la concessione $300.000 dalla fiducia caritatevole di Roy J. Carver per istituire il centro per la ricerca di Hemostasis. La concessione, che ha cominciato il 1° novembre, comprende tre U. dei laboratori del I. con Morrissey nel cavo.

Il rapporto di PNAS viene circa un anno dopo l'ex scienziato Roberto Docampo, ora un professore dell'Illinois di biologia cellulare al centro della Georgia per le malattie globali tropicali ed emergenti, documentato nel giornale della biochimica (22 ottobre 2004) che i granuli densi in piastrine umane contengono il polifosfato.

Nell'inizio degli anni 90, Docampo ha determinato che un granulo minuscolo, un sacchetto sottocellulare, in lievito, in funghi ed in batteri -- lungamente probabilmente per stoccaggio -- era l'organello operativo di a completamente -. Ha contenuto la pirofosfatasi, un enzima del tipo di pompa che permette il trasporto del protone. Lo ha nominato il acidocalcisome per le sue componenti del calcio ed acide.

Docampo da allora ha trovato i sacchetti pirofosfato-contenenti virtualmente identici nei numerosi organismi prokaryotic, sfidando la teoria sull'origine degli organelli eucariotici e suggerendo un approccio mirato a ad uccidere molti organismi malattia-causanti.

“Poiché ho veduto le maschere di microscopia elettronica dei granuli densi delle piastrine catturati molti anni fa che erano quasi identici alle maschere noi ho catturato dei acidocalcisomes dei protozoi differenti,„ Docampos ha detto, “ho pensato che fosse una buona idea provare se fossero simili in altri aspetti. Quando abbiamo trovato che il polifosfato è stato rilasciato dalle piastrine sopra stimolo, immediatamente ho pensato ad un ruolo potenziale nella coagulazione.„

In collaborazione con Morrissey, un esperto sulla coagulazione di sangue, Docampo e un gruppo del U. degli studenti laureati e postdottorali del I. ha verificato l'effetto di aggiunta del polifosfato al plasma del piastrina-povero in una serie degli esperimenti in vitro per vedere se migliorasse la coagulazione di sangue. I risultati erano drammatici, Morrissey ha detto, aggiungendo che la presenza di polifosfato può contribuire a spiegare come le piastrine accelerano il trattamento di coagulazione di sangue.

Il polifosfato è in ogni organismo vivente, ma gli scienziati lo hanno ritenuto per essere un fossile molecolare conservato a partire da tempo prebiotic. “Questo è qualcosa che pricipalmente sia stato studiato in batteri,„ Docampo ha detto. “Non ci sono quasi dati sui polifosfati in vertebrati, compreso gli esseri umani. Nessun ruolo è stato veduto per loro, così là era poco interesse nello studio loro.„

Il centro per la ricerca di Hemostasis all'Illinois porterà la nuova scoperta più ulteriormente. I colleghi Stephen Sligar, un professore della biochimica e Lawrence B. Schook, un professore dell'Illinois e di Morrissey delle zootecnica, piombo vari esperimenti. Fra loro, verificheranno l'uso di polifosfato come additivo agli agenti attuali come pure le nuove nanotecnologie in un modello animale sviluppare gli efficaci trattamenti per le situazioni che comprendono lo spurgo incontrollabile.

Tali scenari, Morrissey ha detto, potrebbero comprendere il trattamento per le ferite continue sui campi di battaglia o negli incidenti, o per emofilia ed altre malattie con i deficit di coagulazione.

“La grande maschera è che abbiamo trovato una nuova funzione per una molecola antica,„ lui ha detto. “Il polifosfato è stato intorno per miliardi di anni. La scoperta di Roberto che i granuli in piastrine sono come i granuli nei trypanosomatids era un'innovazione chiave.„

Il riconoscimento di Docampo del acidocalcisome in vari organismi ha permesso agli scienziati di individuare i motori del tipo di muscolo che gestiscono vari movimenti all'interno delle celle, ha detto Arthur Kornberg, che ha estratto il premio Nobel 1959 nella medicina o la fisiologia per la scoperta dei meccanismi nella sintesi di acido ribonucleico e di acido desossiribonucleico.

“Roberto ha scoperto una struttura novella di importanza metabolica grande che regolamenta i livelli di calcio e di fosfato all'interno di tutte le celle,„ ha detto Kornberg, un professore emeritus della biochimica a scuola di medicina dell'università di Stanford. “Questo acidocalcisome è stato identificato in celle diverse quanto i batteri, i protozoi delle malattie tropicali e gli elementi dicoagulazione di sangue umano.„

Sebbene più all'Illinois, Docampo dica che ha entusiasmato che la ricerca continuerà con la concessione di Carver al U. del I. “è teoricamente possibile usare questa scoperta per trovare i modi aiutare i propri meccanismi dicoagulazione dell'organismo,„ ha detto. “Potrebbe essere potenzialmente molto utile salvare le vite. Molta gente con le lesioni severe muore da perdita di sangue non direttamente che deriva dalle loro lesioni. Questa ricerca potrebbe porte aperte all'aiuto in questo senso.„

Nel suo laboratorio nuovo alla Georgia, Docampo continuerà a studiare la depurazione di polifosfato presente in piastrine e sugli enzimi in questione nel suo metabolismo.

I co-author con Morrissey e Docampo sul documento di PNAS erano Peter Rohloff, uno studente dell'Illinois M.D./Ph.D che hanno lavorato nel precedente laboratorio di Docampo nel U. di I. College degli assistenti postdottorali Stephanie A. Smith di Morrissey, della medicina veterinaria e di Nicola J. Mutch e Deepak Baskar, un dottorando nel laboratorio di Morrissey.