Kolorado universiteto medicinos mokyklos mokslininkai atskleidė įžvalgų apie tai, kaip veikia ir išgyvena raudonieji kraujo kūneliai saugojimo metu – tai atradimai, kurie gali lemti geresnius rezultatus pacientams, kuriems perpilamas kraujas.
Tyrimas, kurį vedė mokslų daktaras Angelo D'Alessandro ir biochemijos ir molekulinės genetikos katedros docentas profesorius Travisas Nemkovas ir paskelbtas m. Ląstelių metabolizmaspabrėžia biologinius ir genetinius veiksnius, turinčius įtakos saugomų raudonųjų kraujo kūnelių energetinei būklei.
Naujos individualizuotos medicinos galimybės
„Kraujo perpylimas gelbsti gyvybes, – sakė D'Alessandro, – bet ne visi kraujo vienetai yra vienodi dėl donoro ir apdorojimo veiksnių, įskaitant tai, kiek laiko kraujas laikomas kraujo banke prieš perpylimą.”
Didžiausiame tokio pobūdžio tyrime komanda apibūdino 13 000 donorų kraują, kad nustatytų genetinius ir biologinius veiksnius, reguliuojančius žmogaus glikolizę. Nemkovas pridūrė: „Šis metabolizmo kelias yra ne tik labai svarbus raudonųjų kraujo kūnelių biologijai, bet ir pagrindinis žmogaus atsako į pratimus, vėžį (Warburg efektą), senėjimą ir neurodegeneraciją reguliatorius, susiejantis raudonųjų kraujo kūnelių funkciją su bendra žmogaus sveikata.”
„Šis tyrimas atveria naujas asmenines medicinos galimybes transfuzijos moksle“, – sakė tyrimo vyresnysis ir atitinkamas autorius D'Alessandro.
„Nustatyti ir panaudoti šiuos biologinius žymenis galėsime pritaikyti kraujo laikymo sąlygas prie individualių donorų profilių, o tai galiausiai pagerins pacientų rezultatus. Integravus genetinius ir biologinius žymenis į kraujo saugojimo protokolus, gali būti įmanoma pratęsti saugomo kraujo galiojimo laiką, optimizuoti kraujo atsargų valdymą ir užtikrinti, kad pacientai gautų aukštesnės kokybės perpylimus.
Raudoniesiems kraujo kūneliams trūksta branduolių ir mitochondrijų, todėl glikolizė yra vienintelis adenozino trifosfato (ATP) susidarymo šaltinis. ATP yra pagrindinė visų ląstelių energijos valiuta. Raudonuosiuose kraujo kūneliuose ši molekulė reguliuoja jų gebėjimą surišti ir išskirti deguonį ir neleidžia jiems hemolizuoti ar suskaidyti. Tai ypač svarbu saugomiems raudoniesiems kraujo kūneliams ne tik senstant kraujo bankuose, bet ir siekiant užtikrinti, kad jie išgyventų apyvartoje ir atliktų savo funkcijas po perpylimo.
Identifikuoti genetiniai žymenys
Nustatyta, kad jaunesnių ir ispanų kilmės donorų ATP kiekis kraujyje yra didesnis. Svarbu tai, kad tyrimas nustatė specifinius genetinius žymenis, turinčius įtakos raudonųjų kraujo kūnelių glikolizei. Šie genetiniai polimorfizmai, ypač PFKP, HK1 ir CD38/BST1 genuose, buvo susiję su geresniais saugojimo rezultatais ir sumažėjusiu ląstelių skilimu.
„Mūsų tyrimai pabrėžia, kad svarbu atsižvelgti į donorų demografinius rodiklius ir genetinį pagrindą kraujo saugojimo praktikoje“, – sakė pirmasis autorius Nemkovas. „Suprasdami šiuos veiksnius, galime sukurti strategijas, kaip pagerinti saugomo kraujo kokybę ir veiksmingumą.”
Tyrimas taip pat rodo, kad ATP ir hipoksantino (HYPX) lygiai gali būti biomarkeriai, leidžiantys prognozuoti saugomų raudonųjų kraujo kūnelių kokybę ir jų veikimą po transfuzijos. Didesnis ATP kiekis buvo susijęs su mažesne hemolize, o tai reiškia, kad ląstelės mažiau suyra ir po transfuzijos bus geresnių rezultatų.
Tyrimo grupėje dalyvavo tarptautinė ekspertų grupė, įskaitant Kirką Hanseną, Ph.D., CU Biochemijos ir molekulinės genetikos katedros profesorių, ir Kalifornijos universiteto San Diege, Kolumbijos universiteto Niujorke, Vitalent tyrimų instituto tyrėjus. Jackson Laboratory, RTI International ir Virdžinijos universitetas.