В зимней спячке у бурых медведей падает уровень одного из белков, участвующих в реакции сворачивания крови.

Прежде чем отвечать на вопрос, почему медведи не страдают от тромбоза, надо бы сказать, почему они вообще должны были бы от него страдать. Тромбоз — это появление кровяных тромбов там, где не надо, и тогда, когда не надо. В норме тромбы закрывают повреждения в сосудах, защищая организм от кровопотерь и кровоизлияний. Но порой случается так, что тромбы образуются буквально на ровном месте. Один из факторов риска — длительная неподвижность.

(Фото: Mark Basarab / Unsplash.com) 

Из-за неподвижности возникает так называемый венозный застой крови, который у человека особенно явно проявляется в ногах. Давление крови в венах заметно меньше, чем в артериях, стенки вен менее упругие, чем стенки артерий, и движению крови по венам обычно помогают окружающие мышцы. Если же мышцы не работают, то кровь, конечно, не перестаёт течь, но вены под её давлением расширяются, и кровь в них начинает застаиваться. Это отчасти можно сравнить с расширением речного русла: скорость течения в целом падает, и у берегов она падает сильнее, чем в центре.

Из-за венозного застоя появляются отёки, падает температура тканей и повышается вероятность беспричинных тромбов. Тромбоциты и белки системы свёртывания собираются вместе и, оставаясь в застойном состоянии, имеют возможность запустить реакцию свёртывания — их тут много, и медленное течение не растаскивает их друг от друга, так что можно успеть провзаимодействовать. (При нормальном кровотоке для того, чтобы сформировать тромб, нужна веская причина — например, дыра в стенке сосуда.) Поэтому люди, которые вынуждены долгое время сохранять неподвижность, подвержены риску тромбоза и тромбоэмболии.

Но вернёмся к медведям. Они проводят в зимней спячке несколько месяцев в году, и тромбы их не то чтобы беспокоят. Очевидно, что у них есть какая-то хитрость, и теперь мы знаем, какая — её раскрыли сотрудники Института биохимии Общества Макса Планка вместе с коллегами из других научных центров Германии и Норвегии. Исследователи надели на тринадцать медведей GPS-датчики, дождались зимы, а потом пришли к залёгшим в спячку медведям, чтобы взять кровь на анализ (очевидно, с медведями обращались так, чтобы не разбудить их). У тех же медведей брали кровь, когда они были не в спячке. В образцах крови сравнивали содержание почти 2700 белков, как свободноплавающих, так и принадлежащих кровяным клеткам. В итоге оказалось, что у медведей в спячке в 55 раз падает уровень белка HSP47 в тромбоцитах.

Белок HSP47 работает с другим белком, коллагеном — внутри клеток он помогает синтезированному коллагену принять правильную пространственную конфигурацию. В то же время именно коллаген сосудистых стенок служит одним из сигналов для запуска свертывания крови. Тромбоциты используют HSP47, способный связываться с коллагеном, чтобы вовремя отреагировать на повреждения сосуда и ускорить формирование тромба. (Мы как-то описывали сравнительно подробно, что при этом происходит.) У тромбоцитов есть и другие рецепторы для коллагена, но HSP47 всё же играет важную роль, и если его становится меньше, свёртываемость крови падает. В медленном венозном течении тромбоциты могли бы схватиться за какие-нибудь редкие случайные молекулы коллагена и запустить свёртывание — но для этого им не хватает HSP47.

В статье в Science описаны эксперименты с мышами, у которых искусственно подавляли синтез HSP47. Таких мышей ограничивали в подвижности, и там, где у них застаивалась кровь, тромбы были заметно меньше, чем у обычных мышей с обычным уровнем HSP47. Хотя надо сказать, что медвежья уловка с HSP47 работает у других животных и безо всяких мутаций. Исследователи выяснили, что его уровень падает у кормящих свиноматок, которые большую часть времени проводят в неподвижности, пока поросята сосут молоко. Больше того, HSP47 становится отчасти меньше у парализованных людей. То есть механизм регуляции свёртываемости крови с помощью HSP47, очевидно, возник у млекопитающих давно, хотя у разных видов он работает с разной эффективностью.

Можно предположить, что у тех зверей, которые, как медведи, время от времени впадают в продолжительную спячку, уровень HSP47 будет меняться особенно сильно (хотя нельзя исключить, что у других видов здесь будут и свои биохимические особенности). Ещё было бы интересно узнать, как именно медведи подавляют у себя синтез HSP47 — срабатывает ли какая-то специальная диета, или это одно из проявлений сезонных ритмов, или что-то ещё. Может быть, благодаря новым данным удастся найти какое-нибудь новое эффективное средство от тромбоза, но для начала нужно подробнее изучить самих медведей.