mercredi 3 janvier 2018

De nouvelles méthodes révèlent la biomécanique de la coagulation sanguine

Selon les chercheurs, les plaquettes sont des cellules dans le sang dont le travail consiste à arrêter le saignement en collant ensemble pour former des caillots et boucher une plaie.  Or, pour la première fois, les scientifiques ont mesuré et cartographié les forces moléculaires sur les plaquettes qui déclenchent ce processus.

Les résultats de la découverte sont publiés dans deux études distinctes menées par les chercheurs de l'Emory University , dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) et dans Nature Methods. Selon les chercheurs, pour activer la coagulation, la cellule a besoin d'une force ciblée d'une magnitude de quelques piconewtons ou d'une force environ un milliard de fois inférieure au poids d'une agrafe. De plus, les chercheurs soulignent que les plaquettes se soucient de la direction de cette force et qu'elle doit être latérale, car elles sont très pointilleuses, mais elles devraient être pointilleuses, sinon elles pourraient créer accidentellement un caillot.

Plus concrètement, selon les chercheurs, le fibrinogène, la troisième protéine la plus abondante dans le sang, agit comme de la colle pour coller les plaquettes ensemble sous forme de caillot. Chaque plaquette a environ 70 000 copies d'un récepteur pour le fibrinogène sur sa surface. Ces récepteurs peuvent fonctionner comme des grappins pour s'accrocher au fibrinogène. Les chercheurs soulignent que les plaquettes, malgré tous ces récepteurs, ne s'accrochent normalement pas au fibrinogène abondant, elles continuent de s'écouler jusqu'à ce qu'une blessure apparaisse et que le fibrinogène s'ancre, permettant aux plaquettes de s'agréger et de coaguler.


Les chercheurs ont ancré les ligands de fibrinogène sur une membrane lipidique. Sur cette surface, comme l'expliquent les chercheurs, les ligands pouvaient glisser et glisser latéralement, mais résister à un mouvement perpendiculaire à la surface, semblable à la façon dont une rondelle de hockey glisse facilement sur la surface d'une patinoire mais est plus difficile à décoller du plan de glace. Les chercheurs ont ensuite introduit des plaquettes à cette surface et des expériences ont montré que les plaquettes ne s'activaient pas et ne collaient pas ensemble.

En revanche, lorsque les ligands du fibrinogène étaient ancrés à une lame de verre et incapables de se déplacer latéralement, les plaquettes s'activaient rapidement. Selon les chercheurs, les vaisseaux sanguins sont bordés de cellules endothéliales et une lésion expose la matrice fibreuse sous ces cellules. Les plaquettes et le fibrinogène dans le sang peuvent ensuite adhérer au site de la lésion.

Les chercheurs résument leurs découvertes en mentionnant que les expériences ont révélé que lorsque les plaquettes commencent à coller ensemble pour former un caillot, elles se contractent vers une ligne, ou axe central, dans chaque cellule. Cependant, ils ne se rapprochent pas d'un axe central partagé.Plus concrètement, c'est comme avoir un groupe de personnes dans une pièce qui sont toutes confrontées à des directions différentes. Lorsqu'ils se joignent les mains et que tout le monde tire vers l'intérieur, vous obtenez toujours un groupe, mais la direction que chaque personne tire est orientée au hasard.

Selon les chercheurs, la capacité de cartographier l'amplitude et l'orientation des forces sur une cellule fournit un outil pour étudier non seulement la coagulation sanguine, mais une gamme de processus biomécaniques, allant de l'activation des cellules immunitaires et du développement embryonnaire à la réplication et la propagation des cellules cancéreuses.
















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