Біологія тварин

ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЧУТЛИВОСТІ ЕРИТРОЦИТІВ БИКА ІБАРАНА ДО ПОСТГІПЕРТОНІЧНОГО ШОКУ

А.О.Мазур, О.Є.Ніпот, Н.В.Орлова, Н.М.Шпакова

nipotel71@gmail.com

Інститут проблем кріобіології та кріомедицини НАН України,
вул.Переяславська, 23, м. Харків, 61016, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

У роботі вивчали чутливість еритроцитів ссавців до постгіпертонічного шоку, який є одним з основних чинників ушкодження клітин при їх кріоконсервуванні. Метою роботи було порівняльне вивчення особливостей прояву постгіпертонічного лізису еритроцитів бика і барана при варіюванні концентрації NaCl в середовищі дегідратації і температури інкубації клітин.

Постгіпертонічний шок здійснювали перенесенням еритроцитів з гіпертонічних середовищ (1,0–2,5 моль/л NaCl) в ізотонічний розчин (0,15 моль/л NaCl) за різних значень температури (від 0 до 37°С). Рівень гемолізу визначали спектрофотометричним методом при довжині хвилі 543 нм.

Показано, що зі збільшенням концентрації солі в середовищі дегідратації підвищується рівень постгіпертонічного гемолізу еритроцитів бика і барана як за температури 37 °С, так і за 0 °С. Слід зазначити, що за 37 °С чутливішими до дії постгіпертонічного шоку були еритроцити барана, а за 0 °С — клітини бика.

Аналіз температурних залежностей постгіпертонічного гемолізу еритроцитів бика і барана показав суттєву різницю для клітин цих ссавців. Так, температурна залежність еритроцитів барана має мінімум за 20 °С, а еритроцити бика демонструють однаковий рівень пошкодження в діапазоні температур 0–10 °С і зростання гемолізу за подальшого підвищення температури. Слід зазначити, що при температурах вище 15 °С постгіпертонічний гемоліз еритроцитів барана практично у 2 рази перевищує рівень пошкодження клітин бика.

Виявлені особливості чутливості еритроцитів бика і барана до дії постгіпертонічного шоку можна пояснити відмінностями механіко-еластичних властивостей їх мембран, які можуть бути обумовлені особливостями формування мембранних кластерів і їх взаємодій в рамках комплексу цитоскелет-мембрана.

Ключові слова: ЕРИТРОЦИТИ ССАВЦІВ, ПОСТГІПЕРТОНІЧНИЙ ШОК, РЕГІДРАТАЦІЯ, ДЕГІДРАТАЦІЯ, ТЕМПЕРАТУРА, ОСМОЛЯЛЬНІСТЬ СЕРЕДОВИЩА, ГЕМОЛІЗ

1. Alexandrova D. I., Orlova N. V., Shpakova N. M. A comparative study of the sensitivity of previously dehydrated human and bovine red blood cells to hypertonic. Problems of cryobiology, 2007, no. 4, pp. 327–334. (in Russian)
2. Al-Qarawi A. A., Mousa H. M. Lipid concentrations in erythrocyte membranes in normal, starved, dehyrated and rehydratedcamels (Camelus dromedarius), and in normal sheep (Ovis aries) and goats (Capra hircus). Eur. J. Arid Environ., 2004, vol. 59, no. 4, pp. 675–683. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2004.02.004
3. Belous A. M., Bondarenko V. A., Babiychyk L. A. Single mechanism of cell damage in thermal shock, freezing and posthypertonic lysis. Cryobiology, 1985, no. 2, pp. 25–32. (in Russian)
4. Benga G. Comparative studies of water permeability of red blood cells from humans and over 30 animal species: an overview of 20 years of collaboration with Philip Kuchel. Eur. Biophys. J., 2013, vol. 42, no. 1, pp. 33–46. https://doi.org/10.1007/s00249-012-0868-7
5. Ding J., Niu S., Chen Z., Zhang T., Griffith B. P., Wu Z. J. Shear-induced hemolysis: species differences. Artif Organs., 2015, vol. 39, no. 9, pp. 795–802. https://doi.org/10.1111/aor.12459
6. Florin-Christensen J., Suarez C. E., Florin-Christensen M., Wainszelbaum M., Brown W. C., McElwain T. F., Palmer G. H. An unique phospholipid organization in bovine erythrocyte membranes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001, vol. 98, no. 14, pp. 7736–7741. https://doi.org/10.1073/pnas.131580998
7. Goltsev A. N., Gordienko E. A., Babiychuk G. A., eds. Current problems of cryobiology and cryomedicine. Kharkov, 2012, Rayder Publ., 2012, 767 p. (in Russian)
8. Gordienko E. A., Tovstyak V. V. Physics of biomembranes. Kyiv, Naukova dumka, 2009, 277 p. (in Ukrainian)
9. Lang F., Foler M. Erythrocytes: Physiology and Pathophysiology. London, Imperial College Press Publ., 2012, 443 p. https://doi.org/10.1142/p740
10. Matei H., Frentescu L., Benga Gh. Comparative studies of the protein composition of red blood cell membranes from eight mammalian species. J. Cell. Mol. Med., 2000, vol. 4, no. 4, pp. 270–276. https://doi.org/10.1111/j.1582-4934.2000.tb00126.x
11. Muldrew K. The salting-in hypothesis of post-hypertonic lysis. Cryobiology, 2008, vol. 57, no. 3, pp. 251–256. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2008.09.007
12. Nezar A., Melizi M., Belabbas H. Species determination using the red blood cells morphometry in domestic animals. Vet. World, 2016, vol. 9, no. 9, pp. 960–963. https://doi.org/10.14202/vetworld.2016.960-963
13. Noha A. S. Salidroside as a novel protective agent to improve red blood cell cryopreservation. PLoS One, 2016, vol. 11, no. 9, pp. 1–12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162748
14. Patelaros S. V., Synchikova O. P. Osmotic behavior of erythrocytes in post-hypertensive lysis. Problems of cryobiology, 1994, no. 3, pp. 35–40. (in Russian)
15. Semyonova E. A., Ershova N. A., Ershov S. S., Peculiarities of postgypertensive lysis of erythrocytes of some mammals. Problems of cryobiology and cryomedicine, 2016, vol. 26, no. 1, pp. 73–83. (in Russian)
16. Shpakova N. M., Ershov S. S. Hypertonic cryohemolysis of mammalian erythrocytes. Problems of cryobiology, 2006, no. 3, pp. 286–291. (in Russian)
17. Shpakova N. M. The temperature and osmotic resistance of red blood cells of different species of mammals. Dr. biological sci. diss. Kharkiv, 2014, 392 p. (in Russian)

скачати повний текст статті в форматі PDF