Biofysikere måler for første gang, hvad der sker, når røde blodlegemer 'vrider sig'

For første gang har biofysikere målt røde blodlegemers mekaniske egenskaber, når de presses gennem bittesmå kanaler, og efterligner de tilstande, de oplever i kroppens kapillærer. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Physics, kunne hjælpe forskere med bedre at forstå og behandle sygdomme, der påvirker røde blodlegemers funktion, såsom seglcelleanæmi og malaria.

Røde blodlegemer er doughnut-formede celler, der transporterer ilt fra lungerne til resten af ​​kroppen. De er omkring 7 mikrometer i diameter, og de kan deformeres betydeligt, når de strømmer gennem smalle blodkar. Denne deformerbarhed er afgørende for, at røde blodlegemer kan levere ilt til alle kroppens væv.

I den nye undersøgelse brugte forskerne en mikrofluidisk enhed til at måle de mekaniske egenskaber af røde blodlegemer, når de strømmede gennem kanaler, der var blot et par mikrometer brede. Enheden gjorde det muligt for forskerne at kontrollere størrelsen af ​​kanalerne og flowhastigheden af ​​de røde blodlegemer og måle den kraft, der kræves for at presse cellerne gennem kanalerne.

Forskerne fandt ud af, at røde blodlegemer er meget mere deformerbare end tidligere antaget. De var i stand til at presse sig gennem kanaler, der kun var omkring halvdelen af ​​deres diameter uden at briste. Denne deformerbarhed skyldes cellens unikke struktur, som består af en fleksibel membran og et semi-flydende indre.

Forskerne fandt også ud af, at røde blodlegemer bliver stivere, når de strømmer gennem smallere kanaler. Denne afstivning skyldes den øgede strækning af cellemembranen. Forskerne mener, at denne afstivning kan være vigtig for at forhindre røde blodlegemer i at briste, når de strømmer gennem smalle kapillærer.

De nye resultater kan hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå og behandle sygdomme, der påvirker røde blodlegemers funktion. For eksempel ved seglcelleanæmi forårsager en genetisk mutation, at røde blodlegemer bliver seglformede og mindre deformerbare. Dette kan føre til blokeringer i blodkar og smerte, vævsskader og organsvigt. De nye resultater kan hjælpe forskere med at udvikle nye behandlinger for seglcelleanæmi, der er rettet mod røde blodlegemers mekaniske egenskaber.

Resultaterne kan også hjælpe forskere med at udvikle nye måder at levere lægemidler til specifikke væv. For eksempel kunne lægemidler indkapsles i røde blodlegemer og derefter målrettes mod specifikke væv ved at kontrollere størrelsen af ​​de kanaler, gennem hvilke de røde blodlegemer strømmer.

Det nye studie giver en ny forståelse af røde blodlegemers mekaniske egenskaber og kan føre til nye behandlinger for sygdomme, der påvirker de røde blodlegemers funktion.