Пиявки — это подкласс кольчатых червей, которые живут во влажных местах, чаще всего в пресной воде. Они могут быть либо паразитами, питающимися кровью других существ, либо хищниками, которые едят своих жертв.

Известно несколько сотен видов пиявок, и только некоторые из них можно использовать в лечебных целях. Один из таких видов — медицинская пиявка Hirudo medicinalis. Во рту у нее до 400 зубов. Когда она кусает человека, то выделяет специальную жидкость из слюнных желез. В этой жидкости содержится более 100 полезных веществ. Они помогают при высоком давлении, тромбозах и других заболеваниях.

Результаты исследования, выполненного при поддержке Российского научного фонда, опубликованы в журнале Biochemical and Biophysical Research Communications.

Ученые говорят, что из всех веществ, которые содержатся в слюне медицинской пиявки, лучше всего изучен и широко применяется антикоагулянт — гирудин. Это вещество, которое препятствует образованию тромбов и свертыванию крови.

В медицине и фармацевтике обычно используют не природный, а рекомбинантный гирудин, созданный с помощью генной инженерии.

Ученые еще не изучили все белки, содержащиеся в слюне пиявки. Исследователи из МФТИ и ФНКЦ ФХМ им. Ю. М. Лопухина ФМБА России расшифровали геном медицинской пиявки и провели исследования протеома и транскриптома.

Геном — это наследственная информация, которая есть в каждой клетке организма. Транскриптом — это все молекулы РНК в клетке. А транскрипция — процесс, при котором информация переписывается с ДНК на РНК.

Клетки используют РНК для синтеза белков. Совокупность всех белков клетки называется протеомом.

Транскриптом и протеом могут меняться от клетки к клетке в зависимости от условий. Изучая транскриптом и протеом клеток слюнных желез пиявки, ученые смогли определить вещества, которые эти клетки синтезируют и выделяют при укусе.

В ходе исследований был обнаружен ранее неизвестный белок, состоящий из 162 аминокислот, причем 16% из них представлены цистеином, что очень много, — рассказала Валентин Манувера, доцент кафедры молекулярной и трансляционной медицины МФТИ.

Данный белок значительно замедляет свертывание крови, поэтому мы назвали его цистеин-богатым антикоагулянтом медицинской пиявки.

Ученые проводили исследования с помощью белка, созданного в клетках кишечной палочки. Кишечная палочка — это бактерия, которая обитает в кишечнике человека и других теплокровных существ. Она хорошо подходит для создания чужих белков.

Затем ученые очистили белок с помощью специального метода, который называется металл-хелатная аффинная хроматография. Этот метод позволяет разделить смесь веществ, в данном случае — белков. Он основан на том, что некоторые компоненты смеси могут связываться с твердым носителем. В качестве носителя ученые использовали полимер сефарозу с закрепленными на нем ионами никеля.

Чтобы разделение было более эффективным, ученые добавили в структуру белка несколько аминокислот — гистидинов. Эти аминокислоты прочно связываются с носителем.

Ученые исследовали, как открытый белок влияет на свертываемость крови. Они использовали стандартные анализы, которые обычно делают в больницах, чтобы проверить, насколько быстро кровь превращается в сгусток — тромб. Эти анализы показывают время, за которое происходят разные реакции в организме.

Ученые сравнили результаты этих анализов с результатами, полученными при использовании гирудина и плазмы крови без добавления антикоагулянтов (веществ, препятствующих свертыванию крови).

Ученые исследовали вещество, которое содержится в слюне медицинской пиявки и препятствует образованию тромбов. Это вещество во много раз увеличивает время, необходимое для свертывания крови.

Пока не до конца понятно, как именно работает это вещество. Но ученые выяснили, что оно, как и другое похожее вещество, может блокировать работу одного из ферментов, который участвует в свертывании крови — тромбина. А поскольку новое вещество намного эффективнее блокирует этот процесс, скорее всего, оно влияет и на другие ферменты, которые отвечают за свертывание крови. Например, на фактор Xa — активную форму белка, который вырабатывается в печени и участвует в процессе свертывания крови.

Новые данные говорят о том, что белок, обнаруженный в слюне пиявок, может послужить основой для новых эффективных лекарств, применяемых в профилактических и терапевтических целях от тромбоза.

Ранее ученые выяснили, что уровень белка в крови может служить маркером сердечного заболевания.