Математическое моделирование активации контактного пути свертывания крови на циркулирующих микровезикулах

Математическое моделирование активации контактного пути свертывания крови на циркулирующих микровезикулах

Математическое моделирование активации контактного пути свертывания крови на циркулирующих микровезикулах

Студент

Московский государственный университет имени , физический факультет, Москва, Россия

ma.chelushkin@physics.msu.ru

Механизмы свертывания крови принято делить на две категории: сосудисто-тромбоцитарное звено и плазменную систему свертывания (Пантелеев, 2008, 50). Плазменное звено представляет собой сложную сеть биохимических реакций, условно разделяемых на внешний и внутренний пути. Внешний путь запускается при повреждении стенок сосуда, а внутренний – при контакте с чужеродной поверхностью, при этом активируется группа ферментов плазмы крови, катализирующих реакции так называемого контактного пути. Основные белки этого пути – фактор XII, калликреин (прекалликреин) и высокомолекулярный кининоген (Пантелеев, 2008, 50). Наработанный в результате активации контактного пути активированный фактор XII активирует фактор XI, тем самым запуская внутренний путь свертывания плазмы крови (Пантелеев, 2008, 50). Ингибирование контактного пути оказывает заметное влияние на патологическое тромбообразование, в то время как гемостаз к нему нечувствителен, поэтому воздействие на контактную систему может быть перспективно для лечения тромботических заболеваний без осложнений в форме кровотечений, связанных с терапией (Maas, 2012, 73). Однако физиологический механизм активации контактного пути остается неясным (Zakharova, 2015).

Недавно было показано, что фактор XII может быть активирован на фосфатидилсерин-содержащих липидных мембранах, а именно на поверхности сверхактивированных тромбоцитов (Zakharova, 2015) и на поверхности циркулирующих в плазме микровезикул (Lipets, 2014). Циркулирующие микровезикулы – частицы клеток крови (чаще всего тромбоцитов) или эндотелия, образованные в результате активации клеток или их гибели и циркулирующие в кровотоке. Было показано, что микровезикулы, выделенные из плазмы, осуществляют активацию контактного пути в растворе белков, а также была подтверждена значительная роль этого процесса в общепринятых тестах свертывания (Lipets, 2014).

Целью настоящей работы является построение математической модели активации контактного пути на циркулирующих микровезикулах, учитывающей взаимодействие факторов свертывания XI, XII и калликреина с липидной поверхностью.

Математическая модель представляет собой систему 20 обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих взаимодействие факторов друг с другом в плазме и на поверхности микровезикул и обмен молекулами между этими средами. Интегрирование системы проводилось методом LSODA в среде COPASI (www. copasi. org). Мембрана микровезикулы и плазма рассматривались в качестве отдельных компартментов. Взаимодействие молекул описывается законами действующих масс и Михаэлиса-Ментен с параметрами, оценеными на основе экспериментальных данных.

На основе литературных данных (Vogler, 2009; Zakharova, 2015; Wiggins, 1977) разработана гипотетическая схема активации контактного пути на циркулирующих микровезикулах. Она учитывает активацию фактора XII, индуцированную поверхностью, (спонтанную), его автоингибирование (как механизм противоположный автоактивации и преобладающий над ней) и активацию калликреином с учетом петли обратной связи, активацию и выход в плазму фактора XI. Предполагается, что высокомолекулярный кининоген выступает посредником при взаимодействии прекалликреина и мембраны, фактора XI и мембраны. В связи с этим учитывается конкуренция прекалликреина и фактора XI за одни и те же сайты связывания с мембраной микровезикулы. Построена математическая модель, описывающая гипотетическое поведение этой системы и позволяющая исследовать ее поведение в различных физиологических условиях.

Список источников и литературы

1. , (2008). Свертывание крови: биохимические основы. // Клиническая онкогематология. 1(1):50-62.

2. Lipets, E., Vlasova, O., Urnova, E., Margolin, O., Soloveva, A.,
Ostapushchenko, O., Andersen, J., Ataullakhanov, F., Panteleev, M. (2014). Circulating Contact-Pathway-Activating Microparticles Together with Factors IXa and
XIa Induce Spontaneous Clotting in Plasma of Hematology and Cardiologic Patients. // PLoS ONE 9(1): e87692. doi:10.1371/journal. pone.0087692

3. Maas, C., Renne, T. (2012). Regulatory mechanisms of the plasma contact system. // Thrombosis Research 2012; 129: 73– 76.

4. Vogler., E., Siedlecki, C. (2009). Contact activation of blood-plasma coagulation. // Biomaterials 2009; 30: 1857–1869.

5. Wiggins, R., Bouma, B., Cochrane, C., Griffin, J. (1977). Role of high-molecular-weight kininogen in surface-binding and activation of coagulation Factor XI and prekallikrein. // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 74 (10): 4636-4640.

6. Zakharova, N. V., Artemenko, E. O., Podoplelova, N. A., Sveshnikova, A. N., Demina., I. A., Ataullakhanov, F. I., Panteleev, M. A. (2015). Platelet Surface-Associated Activation and Secretion-Mediated Inhibition of Coagulation Factor XII. // PLoS ONE 10(2):
e0116665. doi:10.1371/journal. pone.0116665



Подпишитесь на рассылку:

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства

Блокирование содержания является нарушением Правил пользования сайтом. Администрация сайта оставляет за собой право отклонять в доступе к содержанию в случае выявления блокировок.