Assessment of Fibrinogen Macromolecules Interaction with Red Blood Cells Membrane by Means of Laser Aggregometry, Flow Cytometry, and Optical Tweezers Combined with Microfluidics

Alexey N. Semenov, Andrei E. Lugovtsov, Evgeny A. Shirshin, Boris P. Yakimov, Petr B. Ermolinskiy, Polina Y. Bikmulina, Denis S. Kudryavtsev, Peter S. Timashev, Alexei V. Muravyov, Christian Wagner, Sehyun Shin and Alexander V. Priezzhev

Повышенная концентрация фибриногена в крови является значимым фактором риска при многих патологических заболеваниях, так как приводит к увеличению агрегации эритроцитов, что в свою очередь приводит к гемореологическим нарушениям. Несмотря на биомедицинскую значимость, механизмы индуцированной фибриногеном агрегации эритроцитов до сих пор остаются спорными. Одной из обсуждаемых моделей является неспецифическая адсорбция макромолекул фибриногена на мембране клетки, приводящая к образованию мостиков между клетками в агрегатах. Однако последние работы указывают на специфический характер взаимодействия фибриногена с мембраной эритроцитов. Фибриноген является основным физиологическим лигандом рецепторов гликопротеинов IIbIIIa (GPIIbIIIa или aIIββ3 или CD41/CD61). Ингибиторы GPIIbIIIa широко используются в клиниках для лечения различных сердечно-сосудистых заболеваний в качестве антиагрегантов, препятствующих агрегации тромбоцитов. Однако влияние ингибирования GPIIbIIIa на агрегацию эритроцитов изучено недостаточно хорошо. Целью настоящей работы явилось комплексное мультимодальное исследование in vitro взаимодействия фибриногена с мембраной эритроцитов, раскрывающее роль GPIIbIIIa в специфичности связывания фибриногена мембраной эритроцитов и его участии в процессе агрегации клеток. Показано, что ингибирование GPIIbIIIa приводит к значительному снижению адсорбции макромолекул фибриногена на мембране, что приводит к снижению агрегации эритроцитов. Мы показываем, что механизмы, лежащие в основе этих эффектов, управляются уменьшением мостиковых компонентов сил агрегации эритроцитов.