14.02.2024 г.
Формирование тромба на поврежденной стенке сосуда может привести к возникновению стабильного перекрывающего кровоток агрегата или нестабильного (эмболизирующегося) тромба. Оба этих исхода могут нанести значительный вред здоровью. Механизмы, регулирующие максимальный размер тромба, его стабильность, и эмболизацию в микро- и макрососудах малоизучены.
Для анализа влияния потока крови и межтромбоцитарных сил на стабильность тромба учёные Центpа теоpетичеcкиx пpоблем физико-xимичеcкой фаpмакологии PАН, Национального медицинcкого иccледовательcкого центpа детcкой гематологии, онкологии и иммунологии имени Д. Pогачева, МГУ имени М.В. Ломоноcова, Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук (ИБХФ РАН) воспользовались недавно разработанными компьютерными моделями. Был найден количественный параметр, названный «соотношение баланса сил», который позволяет оценить баланс сил между дестабилизирующими тромб гидродинамическими силами и стабилизирующими межтромбоцитарными силами. Этот параметр позволяет предсказать, будет ли тромб стабилен или будет разваливаться (эмболизироваться) при заданных гидродинамических условиях.
Расчеты исследователей также показали, что степень стеноза коронарных артерий существенно влияет на сдвиговые силы со стороны потока крови, действующие на растущие там тромбы (см Рисунок); а тромбы, сформировавшиеся в условиях сильного стеноза артерий, более стабильны, по сравнению с тромбами, сформировавшимися в условиях стеноза средней величины. Совокупность полученных результатов углубляет понимание взаимосвязей между межтромбоцитарными силами, локальной гидродинамикой и общей стабильностью тромба относительно потока.
Статья по проведенной работе опубликована в журнале Biophysical journal (Q1).
Efim S. Bershadsky, Daniel A. Ermokhin, Vladimir A. Kurattsev, Mikhail A. Panteleev, Dmitry Y. Nechipurenko, Force balance ratio is a robust predictor of arterial thrombus stability, Biophysical Journal, 2024, DOI: 10.1016/j.bpj.2024.01.009
Рисунок. Анализ гидродинамических сил, действующих на тромб в коронарной артерии со стенозом.
a) Осесимметричная расчетная область была представлена как разность между областью цилиндрического сосуда (представляющего коронарную артерию) и объединением косинусоидного начального стеноза (атеросклеротическая бляшка, синий) и тромба (оранжевый). Левое изображение: начальный стеноз 40%, начальная длина стеноза 10.2 мм, радиус тромба 3 мм. Правое изображение: начальный стеноз 80%, начальная длина стеноза 10.2 мм, радиус тромба 3 мм. b) Профиль скорости в центральной части артерии для геометрий сосуда из пункта “a”. c) Зависимость между контактной силой, действующей на тромб, радиусом тромба и тяжестью стеноза. Контактная сила рассчитывалась по формуле: Fc = s ⋅ Fb / A, где Fc - контактная сила, действующая на тромб, s - средняя площадь поперечного сечения тромбоцита, Fb - проекция суммарной гидродинамической силы, действующей на тромб, на направление потока в сосуде, A - площадь контакта между тромбом и зоной стеноза (атеросклеротической бляшкой).
