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O Polyphosphate apressa a coagulação de sangue e ajuda coágulos por último mais por muito tempo

Uma comparação serendipitous alertou uma imagem científica velha e pelo envolvimento de um antigo mas a molécula understudied pode conduzir a uma estratégia nova do tratamento para os ferimentos ou as doenças em que a coagulação de sangue é primordial à sobrevivência.

Em um papel a ser publicado nas continuações da Academia Nacional das Ciências, os pesquisadores das Universidades de Illinois no Urbana-Campo e a universidade da geórgia relatam que um polímero linear conhecido como o polyphosphate apressa a coagulação de sangue e ajudam coágulos por último mais por muito tempo.

O papel aparece em linha esta semana (os 9-14 de janeiro) no Web site de PNAS.

O Polyphosphate foi mostrado para ter três papéis importantes, disse James H. Morrissey, um bioquímico no U. de I. Faculdade da medicina no Urbana-Campo. O composto inorgánico acelera duas porções da cascata da coagulação -- o caminho da contacto-activação e o factor V, uma proteína esse thrombin dos formulários -- condução à fibrina e aos coágulos. Finalmente, disse ele, o polyphosphate atrasa a divisão dos coágulos, que causa o sangramento renovado.

“O efeito líquido está acelerando a taxa em que os coágulos de sangue formam e então prolongando quanto tempo duram,” Morrissey disse.

A pesquisa bem sucedida tem aterrado já o U. do I. uma de três anos, concessão $300.000 do trust de beneficência de Roy J. Carver para estabelecer o centro para a pesquisa de Hemostasis. A concessão, que começou o 1º de novembro, envolve três U. de laboratórios do I. com o Morrissey no chumbo.

O relatório de PNAS vem aproximadamente um ano após o cientista anterior Roberto Docampo de Illinois, agora um professor da biologia celular no centro de Geórgia para doenças globais tropicais e emergentes, documentado no jornal da química biológica (22 de outubro de 2004) que os grânulo densos em plaqueta humanas contêm o polyphosphate.

No começo dos 90, Docampo determinou que um grânulo minúsculo, um malote subcelular, no fermento, nos fungos e nas bactérias -- por muito tempo provavelmente para o armazenamento -- era um organelle plenamente operacional. Conteve o pyrophosphatase, a bomba-como a enzima que permite o transporte do protão. Nomeou o acidocalcisome para seus componentes ácidos e do cálcio.

Docampo tem encontrado desde malotes decontenção virtualmente idênticos em organismos prokaryotic numerosos, desafiando a teoria na origem dos organelles eucarióticas e sugerindo uma aproximação visada a matar muitos organismos decausa.

“Porque eu vi imagens da microscopia de elétron dos grânulo densos de plaqueta de sangue tomados há muitos anos que eram quase idênticos às imagens nós tomei dos acidocalcisomes de protozoa diferentes,” Docampos disse, “eu pensei que seria uma boa ideia testar se eram similares em outros aspectos. Quando nós encontramos que o polyphosphate estêve liberado das plaqueta em cima da estimulação, eu pensei imediatamente sobre um papel potencial na coagulação.”

Em colaboração com Morrissey, um perito na coagulação de sangue, Docampo e uma equipe do U. de estudantes graduados e pos-doctoral do I. testou o efeito de adicionar o polyphosphate ao plasma plaqueta-deficiente em uma série de in vitro experimenta para ver se aumentou a coagulação de sangue. Os resultados eram dramáticos, Morrissey disse, adicionando que a presença de polyphosphate pode ajudar a explicar como as plaqueta aceleram o processo de coagulação de sangue.

O Polyphosphate está em cada organismo vivo, mas os cientistas pensaram-no para ser um fóssil molecular conservado do tempo prebiotic. “Este é algo que foi estudado principalmente nas bactérias,” Docampo disse. “Não há quase nenhum dados em polyphosphates nos animais vertebrados, incluindo seres humanos. Nenhum papel foi considerado para eles, tão lá era pouco interesse em estudá-los.”

O centro para a pesquisa de Hemostasis em Illinois levará a descoberta nova mais. Os colegas Stephen Sligar, um professor da bioquímica, e Lawrence B. Schook de Morrissey e de Illinois, um professor das ciências animais, conduzirão uma variedade de experiências. Entre eles, testarão o uso do polyphosphate como um aditivo aos agentes tópicos assim como nanotecnologia novas em um modelo animal desenvolver tratamentos eficazes para as situações que envolvem o sangramento incontrolável.

Tais encenações, Morrissey disse, pôde incluir o tratamento para as feridas sustentadas em campos de batalha ou nos acidentes, ou para a hemofilia e as outras doenças com deficits da coagulação.

“A imagem grande é que nós encontramos uma função nova para uma molécula antiga,” ele disse. O “Polyphosphate estêve ao redor para biliões de anos. A descoberta de Roberto que os grânulo nas plaqueta são como os grânulo nos trypanosomatids era uma descoberta chave.”

O reconhecimento de Docampo do acidocalcisome em vários organismos permitiu cientistas de detectar músculo-como os motores que operam uma variedade de movimentos dentro das pilhas, disse Arthur Kornberg, que ganhou o prémio nobel 1959 na medicina ou a fisiologia para descobrir mecanismos na síntese do ácido ribonucléico e do ácido deoxyribonucleic.

“Roberto descobriu uma estrutura nova da importância metabólica capital que regula os níveis de cálcio e de fosfato dentro de todas as pilhas,” disse Kornberg, um professor emeritus da bioquímica na Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford. “Este acidocalcisome foi identificado nas pilhas tão diversas quanto as bactérias, os protozoa de doenças tropicais e os elementos decoagulação do sangue humano.”

Embora já não em Illinois, Docampo disse que excitou que a pesquisa estará continuando com a concessão de Carver ao U. do I. “que é teòrica possível usar esta descoberta para encontrar maneiras de ajudar próprios mecanismos decoagulação do corpo,” disse. “Poderia ser potencial muito útil salvar vidas. Muitos povos com os ferimentos severos morrem da perda de sangue que resulta não directamente de seus ferimentos. Esta pesquisa poderia estares abertos à ajuda no que respeita.”

Em seu laboratório novo em Geórgia, Docampo continuará a estudar a purificação do polyphosphate actual nas plaqueta e nas enzimas envolvidas em seu metabolismo.

Os co-autores com Morrissey e Docampo no papel de PNAS eram Peter Rohloff, um estudante de Illinois M.D./Ph.D que trabalharam no antigo laboratório de Docampo no U. de I. Faculdade de assistentes pos-doctoral Stephanie A. Smith da medicina veterinária, do Morrissey e de Nicola J. Mutch, e Deepak Baskar, um aluno diplomado no laboratório de Morrissey.