Sommario:
I ricercatori dell'Università della California, a San Diego, hanno sviluppato un nuovo approccio per valutare la deformabilità dei globuli rossi (RBC), un fattore chiave nella capacità delle cellule di fornire ossigeno ai tessuti in modo efficiente. Il nuovo metodo, chiamato “citofluorimetria a flusso indotta dal taglio”, combina la citometria a flusso tradizionale con la microfluidica per misurare simultaneamente più parametri relativi alla deformabilità e alle dimensioni dei globuli rossi. Questo progresso potrebbe potenzialmente migliorare la diagnosi e il monitoraggio dei disturbi legati al sangue, tra cui l’anemia falciforme e la malaria.
Sfondo:
I globuli rossi, o eritrociti, sono cellule piccole e flessibili responsabili del trasporto dell'ossigeno dai polmoni ai tessuti di tutto il corpo. La loro capacità di deformarsi è fondamentale per passare attraverso i vasi sanguigni stretti e raggiungere i capillari più piccoli. La ridotta deformabilità dei globuli rossi è associata a varie condizioni patologiche, tra cui l'anemia falciforme e la malaria. Attualmente, la valutazione della deformabilità dei globuli rossi si basa su tecniche che hanno una produttività limitata o non hanno la capacità di misurare più parametri contemporaneamente.
Approccio alla ricerca:
I ricercatori di questo studio hanno progettato un dispositivo microfluidico che integra più canali di costrizione con un citometro a flusso. Mentre i globuli rossi fluiscono attraverso i canali, subiscono forze di taglio che li causano la deformazione. Le misurazioni della diffusione della luce e della fluorescenza vengono utilizzate per quantificare i cambiamenti nella forma e nelle dimensioni dei globuli rossi durante la deformazione. Questa configurazione consente la determinazione simultanea di diversi parametri importanti relativi alla deformabilità dei globuli rossi, come:
- Indice di allungamento:misura il grado di allungamento di un globulo rosso sotto stress di taglio.
- Indice di recupero:quantifica quanto velocemente un globulo rosso recupera la sua forma originale dopo la deformazione.
- Modulo di flessione della membrana:riflette la resistenza della membrana dei globuli rossi alla flessione, fattore essenziale nella deformabilità cellulare.
Risultati chiave:
I ricercatori hanno utilizzato la citofluorimetria a flusso indotta dal taglio per studiare la deformabilità dei globuli rossi in individui sani e pazienti affetti da anemia falciforme. Hanno scoperto che:
- Il nuovo metodo consente un'analisi ad alto rendimento della deformabilità dei globuli rossi, con la possibilità di misurare oltre 100.000 cellule al secondo.
- Rispetto alle tecniche esistenti, la citofluorimetria a flusso indotta dal taglio fornisce informazioni più complete misurando simultaneamente più parametri di deformazione.
- I globuli rossi di pazienti affetti da anemia falciforme hanno mostrato una deformabilità significativamente ridotta, confermando ulteriormente la potenziale utilità clinica della tecnica.
Significato:
Lo sviluppo della citofluorimetria a flusso indotta dal taglio rappresenta un miglioramento significativo nel campo della valutazione della deformabilità dei globuli rossi. Consentendo un'analisi multiparametrica ad alto rendimento, questo metodo promette di migliorare la diagnosi e la gestione delle malattie del sangue in cui la deformabilità dei globuli rossi è compromessa. Potrebbe anche servire come strumento prezioso per studiare gli effetti dei farmaci candidati sulla deformabilità dei globuli rossi, facendo avanzare la ricerca in questo settore cruciale della salute umana.
