Proteinele din tardigrade ar putea revoluționa conservarea sângelui
Tardigradele, organisme microscopice cunoscute pentru rezistența lor extraordinară la condiții extreme, ar putea oferi o soluție inovatoare pentru conservarea pe termen lung a celulelor roșii din sânge. Aceste creaturi supraviețuiesc înghețului, deshidratării și chiar vidului cosmic, iar cercetătorii studiază mecanismele lor pentru a dezvolta metode mai eficiente de protejare a celulelor umane.
O aplicație promițătoare vizează crioconservarea celulelor roșii din sânge — un proces esențial pentru stocarea tipurilor rare de sânge pe perioade îndelungate. În mod tradițional, celulele sanguine sunt tratate cu glicerol pentru a preveni formarea cristalelor de gheață în timpul congelării. Totuși, glicerolul trebuie eliminat înainte de transfuzie, ceea ce provoacă daune celulare.
Tardigradele oferă o alternativă mai simplă prin intermediul unei proteine numite CAHS (cytosolic abundant heat-soluble), pe care o utilizează pentru a supraviețui în condiții extreme. Aceste proteine interacționează în mod unic cu trehaloza, o zahăr care stabilizează membranele celulare și proteinele și care este adesea folosită pentru a reduce arsurile de congelare în alimentele înghețate.
Cercetătorii Hui Yang, Leming Sun și colegii lor au investigat dacă combinarea proteinelor CAHS cu trehaloza ar putea proteja celulele roșii din sânge la șoareci mai eficient decât glicerolul singur. „Acest studiu a fost prima noastră încercare de a transpune o lecție de la un organism extrem de rezistent într-o strategie practică de conservare a celulelor”, explică Sun, unul dintre autorii corespondenți ai studiului publicat în ACS Applied Materials & Interfaces. „Dacă va fi dezvoltată în continuare, ar putea simplifica procesul după decongelare, reduce preocupările legate de glicerolul rezidual și ajuta la păstrarea calității celulelor stocate.”
În loc să folosească proteina CAHS completă, cercetătorii au determinat că o secțiune specifică oferă efectul protector dorit. Când a fost combinată cu trehaloză la temperaturi scăzute și apoi congelată în azot lichid, cele două componente au modificat modul în care se formează și se topesc cristalele de gheață, protejând celulele de daune. După decongelare, amestecul CAHS-trehaloză poate fi îndepărtat cu ușurință prin centrifugare.
Până la 89% dintre celulele roșii de șoarece conservate prin noua metodă și-au revenit complet, comparativ cu aproximativ 82% dintre celulele congelate folosind glicerol. Echipa a testat, de asemenea, noul abord de crioconservare și a constatat că celulele sanguine au fost biocompatibile după congelare, decongelare și spălare. La șoarecii anemici, o transfuzie cu sânge crioconservat a îmbunătățit semnificativ numărul de celule sanguine și nivelurile de hemoglobină, fără a provoca un răspuns inflamator.
Cercetătorii speră că această lucrare va ajuta la proiectarea unor strategii mai bune de crioconservare și chiar la dezvoltarea unor metode de protejare a sângelui care să funcționeze la temperatura camerei.
