Bild: Gefaltetes Protein 
Simulation eines gefalteten
Proteins im Scherfluss
© Roland Netz, TUM

Ausschlaggebend für den Verschluss von Verletzungen in Blutgefäßen ist die Aktivierung des von-Willebrand-Faktors (vWF). Ohne dieses Protein würde auch die kleinste äußere Verletzung unweigerlich zum Tode durch Verbluten führen. Der vWF wird von den Endothelzellen gebildet, die die Innenwand eines Blutgefäßes bilden. Kommt es zu einem Riss dieser Innenwand, werden die darunter liegenden Proteine der Gefäßwand freigelegt. An diese kann der von-Willebrand-Faktor binden.

Bestimmte zelluläre Elemente des Blutes, die Blutplättchen, verfügen auf ihrer Oberfläche über eine Andockstelle, an die der von- Willebrand-Faktor binden kann. Der vWF schafft also eine Brücke zwischen den Blutplättchen und der verletzten Gefäßwand. Darüber hinaus lassen Untersuchungen erkennen, dass die Anhaftung bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten effektiver funktionierte als bei niedrigen Das Rätsel, weshalb dies der Fall ist, scheint nun gelöst.

Wissenschaftler nutzten die Methode eines Chip Labors, um die Bedingungen in den Blutkapillaren widerzuspiegeln: Bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten ergab die Beobachtung des von-Willebrand- Faktors Erstaunliches: Sehr hohe Fließgeschwindigkeiten führen dazu, dass der vWF plötzlich seine Form ändert und von einer circa zwei Mikrometer großen Kugel zu einem 100 Mikrometer langen Faden wird, genau wie die Forscher mit Hilfe von theoretischen Modellen in computergestützten Simulationen vorhergesagt haben.

Durch diese Entfaltung werden Bindungsstellen zur Verfügung gestellt, die vorher im Inneren der Kugel lagen. Mit diesen Bindungsstellen kann der vWF nun sehr effektiv an verschiedene Eiweiße, der verletzten Gefäßwand anbinden. Zudem kommt es unter dauerhaft starker Strömung zur Quervernetzung von mehreren vWF-Fäden. An dieses Faser-Netzwerk können Blutplättchen leicht und verlässlich anbinden, was zur effektiven Bildung eines kleinen Blutpfropfens und damit zum Wundverschluss führt.

MEDICA.de; Quelle: Technische Universität München