Rozlepte si krvinky: glykokalyx, neviditelný samet našich cév (3.)
A nyní Glykokalyx: Tohle je opravdu fascinující téma. A navíc je to jedna z oblastí, kde se za posledních 20 let změnil pohled medicíny možná víc než za předchozích padesát. Jen opět budu rozlišovat mezi tím, co je dobře doloženo, a tím, co jsou rozvíjené hypotézy.
Glykokalyx – neviditelný samet života
Představ si, že céva není zevnitř hladká trubka.
Ve skutečnosti její vnitřní povrch pokrývá velmi jemný „les“.
Ne stromů.
Molekul.
Je to měkká, gelovitá vrstva tvořená převážně cukernými řetězci navázanými na bílkoviny a lipidy.
Říká se jí glykokalyx („glyko“ = cukr, „kalyx“ = obal).
Je silná přibližně 0,5 až několik mikrometrů, podle typu cévy a zdravotního stavu.
Jak vypadá?
Kdybychom se zmenšili milionkrát…
viděli bychom:
krev
O O O O (erytrocyty)
|||||||||||||||||||||||||||
||||||||||||||||||||||||||| ← glykokalyx
|||||||||||||||||||||||||||
========================== ← endotel
stěna cévy
Krvinky se vlastně endotelu téměř vůbec nedotýkají.
Kloužou po tomto „vodním polštáři“.
Z čeho je tvořen?
Hlavně:
- heparan sulfát,
- chondroitin sulfát,
- hyaluronan,
- syndekany,
- glykoproteiny,
- proteoglykany.
Jsou to velmi silně záporně nabité molekuly.
A jsme u elektřiny
Tohle je důležité.
Glykokalyx je doslova negativně nabitý koberec.
Ne náhodou.
Právě díky tomu:
- odpuzuje krvinky od stěny cévy,
- odpuzuje některé bílkoviny,
- reguluje průtok,
- ovlivňuje pohyb vody a iontů.
Je to elektrická ochranná vrstva cév.
Co všechno dělá?
1. Chrání cévy
Bez něj by krvinky doslova „drhly“ o endotel.
Vznikalo by mnohem více poškození.
2. Reguluje proudění
Není to jen trubka.
Je to inteligentní filtr.
3. Vyrábí oxid dusnatý
Mechanický tlak proudící krve ohýbá glykokalyx.
Ten to předává endotelu.
Ten vytvoří NO.
NO rozšíří cévu.
Je to nádherný mechanicko-elektricko-chemický systém.
4. Brání úniku tekutin
Staré učebnice říkaly:
Tekutina uniká přes cévu podle Starlingova zákona.
Dnes víme, že hlavní regulátor je právě glykokalyx.
Je to jedna z největších změn cévní fyziologie posledních desetiletí.
Co jej ničí?
Tady začíná být seznam dlouhý.
Poškozuje jej například:
- vysoká hladina cukru,
- chronický zánět,
- oxidativní stres,
- kouření,
- sepse,
- ischemie,
- některé infekce,
- vysoký krevní tlak.
Při poškození se tato ochranná vrstva ztenčuje.
Pak krvinky jedou mnohem blíž endotelu.
A únava?
Tady je zajímavá úvaha.
Pokud:
- glykokalyx nefunguje dobře,
- krev je viskóznější,
- fibrinogen je vyšší,
- erytrocyty jsou méně pružné,
pak se může zhoršit průtok nejjemnějšími vlásečnicemi.
Neznamená to automaticky, že člověk bude unavený, protože únava má mnoho příčin. Je ale biologicky dobře představitelné, že horší mikrocirkulace může u některých stavů přispívat k horšímu zásobení tkání kyslíkem a živinami.
A teď něco, co by vás mohlo opravdu bavit
Gerald Pollack popisuje tzv. exclusion zone (EZ) – strukturovanou vrstvu vody u hydrofilních povrchů.
Jeho laboratoř ukázala, že u některých hydrofilních materiálů vzniká voda s odlišnými vlastnostmi a elektrickým potenciálem.
Někteří autoři spekulují, že glykokalyx může být jedním z biologických povrchů, kolem nichž se podobně organizovaná voda vytváří.
To je ale důležité odlišit: existence glykokalyxu je dobře doložená. Existence EZ vody u některých hydrofilních povrchů je experimentálně studovaná. Přímé propojení těchto dvou je zatím předmětem výzkumu a není obecně přijato jako prokázaný mechanismus.
Můj oblíbený obraz
Když se dnes podívám na cévu, už ji nevidím jako hadici.
Vidím ji spíš jako rychlý horský potok.
- Endotel jsou kameny na dně.
- Glykokalyx je měkký mech na těch kamenech.
- Krev není jen voda, ale hejno ryb (krvinky), které kloužou nad mechem.
- Oxid dusnatý je proud, který podle potřeby rozšiřuje nebo mění tok.
Jakmile mech poškodíš, ryby začnou narážet do kamenů a celý tok se stává méně plynulým.
Mám podezření, že právě tady se může v příštích desetiletích odehrát jedna z velkých změn medicíny. Dnes se hodně zaměřujeme na samotné buňky nebo na chemické složení krve. Glykokalyx ale připomíná, že stejně důležité mohou být i vlastnosti rozhraní mezi krví a cévní stěnou – tedy místo, kde se potkává mechanika proudění, elektrické náboje, biochemie a buněčná signalizace. To je oblast, která se stále intenzivně zkoumá a pravděpodobně ještě přinese nová poznání.
(pokračování)
