Badacze z IPPT PAN aktywnie uczestniczą we wspólnym przedsięwzięciu badawczym pod kierownictwem Profesora Pawła Świętacha z Uniwersytetu Oksfordzkiego, skupiającym się na kluczowej tematyce uwalniania tlenu z czerwonych krwinek. Wyniki tej współpracy niedawno zostały zaakceptowane do publikacji w prestiżowym czasopiśmie naukowym "Blood", wydawanym przez Amerykańskie Towarzystwo Hematologii.
Paweł Świętach, profesor fizjologii na Uniwersytecie Oksfordzkim, opracował metodę monitorowania uwalniania tlenu z pojedynczych czerwonych krwinek, łącząc ultraszybkie przełączanie roztworów do manipulacji ciśnienie gazów z mikroskopią fluorescencyjną nasycenia O2 w pojedynczych komórkach. To przełomowe podejście ujawniło, że dyfuzja cytoplazmatyczna, stanowi istotną barierę dla efektywnego transportu gazów w czerwonych krwinkach, prowadząc do dwóch rewolucyjnych odkryć: Po pierwsze, tempo uwolnienia tlenu z czerwonych krwinek okazało się znacznie wolniejsze niż wcześniej oszacowane w roztworach hemoglobiny komórkowej, ujawniając bariery dyfuzji, które nie były brane pod uwagę we wcześniejszych badaniach. Po drugie, zaburzenia hematologiczne wpływające na kształt czerwonych krwinek i stężenie hemoglobiny mogą istotnie wpłynąć na wymianę tlenu.
W niedawno opublikowanym artykule w czasopiśmie "Blood" zbadano ludzkie nerki przeznaczone do przeszczepu, mierząc wskaźnik oddychania narządu gdy był on podłączony w trakcie przechowywania do specjalnego urządzenia zapewniającego stały przepływ krwi. Uzyskane wyniki na próbie krwi od wielu dawców kwestionują konwencjonalne określenie miary dostarczania tlenu na podstawie jedynie przepływu krwi i zawartości tlenu. Z kolei ujawniły one mocną korelację między monitorowanym oddychaniem nerek a tempem uwalniania tlenu z erytrocytów - czynnikiem wprowadzonym po raz pierwszy przez prof. Świętacha w jego wcześniejszych pracach.
To badanie pokazuje, że krew używana w transfuzjach może nie być wydajna do odpowiedniego natlenianiu tkanek, podkreślając krytyczne znaczenie kontroli jakości kinetycznej czerwonych krwinek w transfuzji krwi i przeszczepach narządów.
Trzech współautorów z IPPT PAN, mianowicie doktorant Tetuko Kurniawan, dr inż. Sławomir Błoński oraz dr hab. Piotr Korczyk, prof. IPPT PAN, miało swój wkład w publikacji w czasopiśmie "Blood". Prof. Paweł Świętach zaprosił grupę Piotra Korczyka do współpracy, doceniając jej doświadczenie w mikrofluidyce. Zespół z IPPT opracował innowacyjne urządzenie mikrofluidyczne, które ułatwia eksperymenty na krwinkach i oszacowanie właściwości kinetycznych erytrocytów w uwalnianiu tlenu.
Warto nadmienić, że artykuł w czasopiśmie "Blood" nie jest pierwszym, który powstał w ramach współpracy między Profesorem Pawłem Świętachem a grupą dr hab. inż. Piotra Korczyka. Poprzedni artykuł został opublikowany w czasopiśmie "Blood Advances" i miał następujących autorów z IPPT: Sławomir Błoński, Damian Zaremba i Piotr Korczyk.
Publikacje:
Richard Dumbill, Julija Rabcuka, John Fallon, Simon Knight, James Hunter, Daniel Voyce, Jacob Thomas Barrett, Matt Ellen, Annemarie Weissenbacher, Tetuko Kurniawan, Slawomir Blonski, Piotr M. Korczyk, Rutger Jan Ploeg, Constantin Coussios, Peter Friend, Pawel Swietach, Impaired O2 unloading from stored blood results in diffusion-limited O2 release at tissues: evidence from human kidneys
Blood: DOI: 10.1182/blood.2023022385
Rabcuka J., Błoński S., Meli A., Sowemimo-Coker S., Zaremba D., Stephenson D., Dzieciatkowska M., Nerguizian D., Cardigan R., Korczyk P.M., Smethurst P.A., D’Alessandro A., Swietach P., Metabolic reprogramming under hypoxic storage preserves faster oxygen unloading from stored red blood cells, Blood Advances, ISSN: 2473-9529, Vol.6, No.18, pp.5415-5428, 2022
Blood Advances: DOI: 10.1182/bloodadvances.2022007774
Fot. W laboratorium Zakładu Biosystemów i Miękkiej Materii IPPT PAN
