Az áramló vörösvértestek dinamikája - tulajdonságaik aláírása
Annie Viallat *, Jules Dupire és Marius Socol
Tapadás és gyulladás, U1067 Inserm UMR7333, 163, avenue de Luminy, 13288 Marseille Cedex 09, Franciaország
A vörösvérsejtek viszkoelasztikus tárgyak
A vörösvérsejtek nagyon egyszerű összetételű sejtek, összehasonlítva az emberi test többi sejtjével: nincs sejtmag, amelynek külső lipidmembránja a spektrin citoszkeletonjához van rögzítve, és mindez koncentrált hemoglobin-oldatot foglal magában. Milyenek akkor a vörösvértestek belső reológiai tulajdonságai, amelyek szabályozzák deformációikat és áramlásukban való orientációjukat? A sejtkomponensek egyedi viszkoelasztikus hozzájárulásából adódnak: a membrán és a belső oldat viszkózus, a citoszkeleton rugalmas és képezi a sejt kereteit. Ezenkívül a vörösvértest diszocita alakja lehetővé teszi a deformálódást, miközben a felülete és térfogata állandó marad.
Ezek a sejtes reológiai tulajdonságok romolhatnak például homeosztázis helyi szisztémás zavarai (cukorbetegség, magas vérnyomás) [1] esetén, és ezáltal károsíthatják a vérkeringést. Ezért fontos, hogy jellemezhessük a vörösvértestek reológiai tulajdonságait, és megértsük, hogy milyen típusú sejtmozgást váltanak ki áramlás alatt.
A vörösvértest viselkedése áramlásban: a szilárd anyag mozgásától a folyadékcsepp mozgásáig
Kísérleteink két videomikroszkópos technikát ötvözve a vörösvértestek többirányú képeit kapják. Leírjuk a vörösvérsejtek mozgását egyszerű nyírási áramlásban, amelyet úgy kapunk, hogy folyadékot áramoltatunk egy álló lapos fal mentén. Változtatjuk és szabályozzuk a nyírás sebességét, vagyis az áramlás erejét a folyadék áramlásának beállításával, és igyekszünk megérteni a megfigyelt mozgások reológiai eredetét.
Nak,-nek Esés a giroszkóppal és a kerékkel: a vörösvérsejt mozgása a citoszkeleton rugalmasságának jele.
Egy nemrégiben megjelent cikkünkben [7] megmutatjuk, hogy a vörösvértestek dinamikája sokkal összetettebb, mint amilyennek látszik. Először megmutatjuk, hogy a vörös vérsejtek orientációja, amely a fal közelében áramlik, az áramlás változásával változik. Alacsony áramlásnál a vörösvértest bukik. A kellően erős áramlás érdekében a cellát a nyíró síkkal párhuzamosan kell elhelyezni, hogy közel gördüljön a falhoz, mint egy kerékpár kereke. A dob és a tekercs között a vörösvértest tengelye spontán 90 ° -kal elfordult. Pontosabban, minden áramlás egészséges vörösvérsejtnek felel meg egy bizonyos orientációnak, amely a vérsejt szimmetriatengelyének precíziós 1 mozgásával jár, némileg hasonló, de összetettebb giroszkóphoz (1.ábra). Összehasonlításképpen, a gyógyszerrel merevített vörösvérsejtek az alkalmazott áramlási sebességtől függetlenül megőrzik bukdácsoló mozgásukat. A vérsejt áramlási iránya a sejt rugalmassági modulusának valódi aláírása. Úgy gondoljuk továbbá, hogy a csapágy megjelenése energia szempontból elkerüli a költséges sejtdeformációkat.