КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 21-15-00029

НазваниеИсследование роли комплексного взаимодействия активированного в потоке фактора фон Виллебранда с тромбоцитами и лейкоцитами в развитии локального воспалительного процесса в сосудистой стенке и тромботических осложнений сердечно-сосудистых заболеваний

Руководитель Габбасов Зуфар Ахнафович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени академика Е.И. Чазова" Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Москва

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-101 - Экспериментальная медицина

Ключевые слова фактор фон Виллебранда, гемостаз, тромбоз, адгезия, белки адгезии, рецепторы тромбоцитов, активация тромбоцитов, рекрутинг лейкоцитов, воспаление, контролируемый ток крови, сердечно-сосудистые заболевания

Код ГРНТИ76.03.29

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Адгезия тромбоцитов - важный биологический процесс, как в осуществлении нормального гемостаза, так и в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний. Адгезия тромбоцитов, опосредованная специфическими мембранными рецепторами и адгезивными белками плазмы крови, обеспечивает их первоначальное прикрепление к сосудистой стенке. Существующие на данный момент подходы количественного исследования адгезии тромбоцитов основаны на морфометрическом анализе адгезированных тромбоцитов с помощью методов микроскопии или подсчете количества тромбоцитов до и после контакта с подложкой с использованием меченых (часто радиоактивно) тромбоцитов. Существенным недостатком большинства методик, предназначенных для количественного определения адгезии тромбоцитов, является необходимость проведения исследований в статических условиях при том, что адгезия тромбоцитов существенно зависит от параметров потока. Развитие микрофлюидных технологий и создание принципиально новых биосенсоров представляет собой современный подход, который может обеспечить более информативную и точную оценку параметров адгезии тромбоцитов к поверхностям в условиях потока. Недавно нами был разработан метод анализа в реальном времени кинетики адгезии тромбоцитов к поверхностям с адгезивным белковым покрытием в условиях контролируемого потока (Ю.Н. Автаева и соавт., 2018; Ю.Н.; Автаева и соавт., 2020; патент на изобретение №2725863 «Прибор для регистрации кинетики адгезии тромбоцитов на оптической подложке с адгезивным белковым покрытием» от 06.07.2020 г., см. дополнительные материалы). Тест-система предназначена для исследования клеточного гемостаза путем измерения кинетики адгезии тромбоцитов на оптической подложке в управляемом потоке жидкости, при скорости потока, сопоставимой по своим характеристикам со скоростью кровотока в периферических артериях и артериолах. Скорость потока можно изменять, что позволяет имитировать изменение скорости потока крови в зависимости от диаметра просвета сосуда (например, при наличии стеноза сосуда различной степени выраженности). При повреждении стенки сосуда, циркулирующие тромбоциты первыми из всех клеточных элементов крови связываются с субэндотелиальным матриксом. По этой причине, важно выявление связанных с повреждением регуляторных механизмов активации тромбоцитов и роли белков плазмы крови в осуществлении адгезии тромбоцитов к белковым поверхностям. Используя разработанную нами методику анализа адгезии тромбоцитов, планируется исследовать влияние на адгезию уровня экспрессии на поверхности мембран тромбоцитов гликопротеиновых рецепторов GPIb и GPVI, гликопротеиновых комплексов GPIa/IIa и GPIIb/IIIa. Важным этапом будет исследование роли молекул клеточной адгезии, таких как фибриноген, фибронектин и фактор фон Виллебранда (ФВ), в адгезии тромбоцитов. ФВ - это крупный мультимерный гликопротеин, присутствующий в системе кровообращения, эндотелиальных клетках, мегакариоцитах, тромбоцитах и соединительной ткани. ФВ критически важен для осуществления нормального гемостаза. Также ФВ связывает и защищает от деградации фактор свертывания крови VIII, который без этой защиты быстро выводится из кровообращения. Schneider S.W. и соавт. (2007 г.) показали, что мультимеры ФВ способны к гидродинамической активации и многократно увеличивают свои гемостатические свойства при скоростях сдвига выше 5000/с. Такие скорости сдвига характерны для мест сосудистой травмы и стенозирования сосудов (например, в результате атеросклеротического процесса). Авторы обнаружили, что ФВ обратимо изменяет конформацию с глобулярной на фибриллярную при скорости сдвига выше критической даже при отсутствии адгезивной поверхности (см. дополнительные материалы). Таким образом, в статических условиях или условиях с низкими скоростями сдвига ключевая роль в адгезии тромбоцитов принадлежит фибриногену. При скоростях сдвига выше критических на первый план выходит влияние на адгезию тромбоцитов фактора фон Виллебранда. При активации и разворачивании мультимеров ФВ открываются многочисленные места связывания с рецепторами тромбоцитов (GP Ib и GP IIb/IIIa), лейкоцитов (PSGL-1 и β2-интегрины), коллагенами I, III и IV типов, фибриногеном (см. дополнительные материалы). Zhang с соавт. (2019 г.) показали, что активированные мультимеры ФВ способны связываться друг с другом, образуя очень длинные нити и паутинообразные структуры, значительно повышая активность во взаимодействии с тромбоцитами и лейкоцитами. ФВ играет важную роль в рекрутинге лейкоцитов при высоких скоростях сдвига. Bernardo A. с соавт. (2005 г.) показали, что при высоких скоростях сдвига в отсутствие ФВ лейкоциты неспособны прочно связываться с эндотелием. Адгезировавший к поврежденному эндотелию ФВ и связанные с ним тромбоциты, экспрессирующие Р-селектин, необходимы для рекрутинга лейкоцитов при высоких скоростях сдвига и их последующей экстравазации. Важное значение ФВ в рекрутинге и экстравазации лейкоцитов в зону локального воспаления, в том числе при инфаркте миокарда, показано в ряде in vivo исследований (см. обзор Gragnano F. с соавт., 2017 г.). В связи с ключевой ролью ФВ в обеспечении гемостаза и рекрутинге лейкоцитов, один из этапов исследования будет посвящен изучению влияния активации фактора фон Виллебранда сдвиговыми напряжениями тока крови на степень и кинетику адгезии тромбоцитов и лейкоцитов на различные реакционные поверхности. Это будут фибриноген, фибриллярные коллагены I, II, III типов, нефибриллярный коллаген IV типа, фибронектин. Исследование планируется проводить в большом диапазоне контролируемых скоростей сдвига (от 500/с до 10 000/с). Роль ФВ, содержащегося в α-гранулах тромбоцитов, остаётся недостаточно изученной. Verhenne с соавт., 2015 г. показали, что тромбоцитарный ФВ не имеет значения для обеспечения первичного гемостаза, однако играет существенную роль в развитии ишемического инсульта. Кроме того, остаётся неизученным вклад ФВ тромбоцитарных α-гранул в образование локальных паутинообразных структур ФВ, необходимых для рекрутинга лейкоцитов при высоких скоростях сдвига. В связи с этим, планируется проведение исследования кинетики клеточной адгезии на адгезивные белковые поверхности при высоких скоростях сдвига в сочетании с электронной и флуоресцентной микроскопией белковых поверхностей после перфузии цельной крови мышей, дефицитных по ФВ плазмы крови и/или ФВ тромбоцитов. Развитие новых высокоинформативных методов диагностики позволит разработать эффективные способы профилактики и лечения сердечно-сосудистых, онкологических и гематологических заболеваний, при которых неконтролируемые нарушения взаимодействия тромбоцитов с сосудистой стенкой могут приводить к развитию у пациентов неблагоприятных событий, таких как инфаркты органов и тканей, нарушения мозгового кровообращения, тромбоцитопении, большие и малые кровотечения и т.д. Запланированные в ходе реализации проекта результаты по своей научной новизне и значимости будут соответствовать, а в методическом плане превосходить современный мировой уровень исследований. Первичная и вторичная профилактика заболеваний, обусловленных атеросклеротическим поражением артерий, во многом осуществляется посредством воздействия на общепризнанные факторы риска развития атеросклероза. Однако даже адекватный контроль этих факторов не позволяет предотвратить прогрессирование заболеваний и развитие осложнений. В связи с этим чрезвычайно актуальным является обнаружение иных факторов, способствующих возникновению и прогрессированию атеросклероза, особенно тех факторов, на которые можно было бы воздействовать с целью снижения заболеваемости и смертности. В последние годы появляется все больше свидетельств того, что адгезия тромбоцитов и рекрутинг лейкоцитов, опосредованные фактором фон Виллебранда, вносят вклад в развитие сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений. Однако работы по изучению подобной связи немногочисленны, что во многом связано с отсутствием оборудования, которое адекватно оценивает клеточную адгезию в потоке. Привлекательной моделью для изучения значимости клеточной адгезии в развитии сердечно-сосудистой патологии является ишемическая болезнь сердца (ИБС) у пациентов с «преждевременным» развитием заболевания (мужчины до 45 лет и женщины до 55 лет) в отсутствие или при малом числе основных факторов риска. В этом случае связь между повышенной клеточной адгезией, опосредованной ФВ, и возникновением ИБС будет более убедительной. Целью планируемого исследования является оценка связи между опосредованной ФВ адгезией тромбоцитов, рекрутингом лейкоцитов и ранним возникновением ИБС. В исследование планируется включить мужчин в возрасте до 45 лет и женщин в возрасте до 55 лет с документированной посредством коронароангиографии ИБС, в том числе перенесенным инфарктом миокарда. Планируется изучение связи между адгезией тромбоцитов и рекрутингом лейкоцитов, опосредованных ФВ, и возникновением ИБС; между адгезией тромбоцитов и рекрутингом лейкоцитов, опосредованных ФВ, и тяжестью поражения коронарных артерий; оценка влияния общепризнанных факторов риска ИБС на адгезию тромбоцитов и рекрутинг лейкоцитов, опосредованных ФВ; влияние адгезии тромбоцитов и рекрутинга лейкоцитов, опосредованных ФВ, на прогрессирование атеросклероза. В качестве контроля будут служить пациенты аналогичного возраста, у которых ИБС исключена на основании данных коронароангиографии и нагрузочных тестов.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---