Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов

Проведенные исследования показали, что между объемными вменениями эритроцитов и уровнем гемолиза не существует прямой связи. Это свидетельствует, о том, что постгипертонический лизис (ПЛ) не развивается по коллоидно-осмотическому механизму, а обусловлен формированием мембранных повреждений на этапе...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1998
Автор:	Пателарос, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1998
Назва видання:	Биополимеры и клетка
Теми:	Структура и функции биополимеров
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155637
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов / С. В. Пателарос // Биополимеры и клетка. — 1998. — Т. 14, № 5. — С. 456-462. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-155637
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1556372019-06-18T01:27:28Z Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов Пателарос, С.В. Структура и функции биополимеров Проведенные исследования показали, что между объемными вменениями эритроцитов и уровнем гемолиза не существует прямой связи. Это свидетельствует, о том, что постгипертонический лизис (ПЛ) не развивается по коллоидно-осмотическому механизму, а обусловлен формированием мембранных повреждений на этапе регидратации. Эти повреждения регулируются и могут быть ингибированы повышением ионной силы среды регидратации. Клетки в условиях гипертонической инкубации не повреждаются, однако повышается их чувствительность к последующим мембранным дефектам. ПЛ проявляется больше в неэлектролитных (сахарозных) средах по сравнению с электролитными (NaCl, ChCl), где мембраны восстанавливают свою исходную проницаемость медленнее, чем в сахарозных средах. В результаті проведених досліджень показано, що між об’ємними змінами еритроцитів та рівнем гемолізу не існує прямого зв'язку. Це свідчить про те, що постгіпертонічний лізис (ПЛ) не розвивається за колоїдно-осмотичним механізмом, а обумовлений формуванням мембранних пошкоджень на етапі регідратації. Останні регулюються і можуть бути пригнічені зростанням іонної сили середовища регідратації. Клітини в умовах гіпертонічної інкубації не пошкоджуються, однак підвищується їхня чутливість до наступних мембранних дефектів. ПЛ вирізняється більше в неелектролітних (сахарозних) середовищах порівняно з електролітними (NaCl, ChCl), де мембрани відновлюють свою первинну проникність повільніше, ніж у сахарозних середовищах. Posthyperlonic lysis (PL) of erythrocytes represents one of the main factor of red blood cells (RBC) injuring caused by their low temperature preservation. Therefore PL mechanism is of great interest from the point of view of increasing ceils stability after their melting. The present report deals with the investigation of the osmotic response of the rehydrated RBC in the electrolyte and non-electrolyte isotonic media, preincuhated under hypertonic solutions. PL has been found to be related to the formation of membrane hemolytic pores at the stage of rehybration during restoration of the RBC volumes and not under conditions of hypertonic incubation. Hemolytic pores depend on both dehydration and rehydration conditions, such as osmolarity and ionic strength. Hemolysis is stronger manifested in the non-electrolyte media, it is intensified by the prolongation to the hypertonic incubation, while the rise in the ionic strength of the rehydration medium results in its inhibition-Peculiarities in osmotic behaviour of rehydrated erythrocytes allow to conclude the changes in their cytoplasm organisation relative to native cells. 1998 Article Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов / С. В. Пателарос // Биополимеры и клетка. — 1998. — Т. 14, № 5. — С. 456-462. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0004EC http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155637 ru Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Структура и функции биополимеров Структура и функции биополимеров
spellingShingle	Структура и функции биополимеров Структура и функции биополимеров Пателарос, С.В. Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов Биополимеры и клетка
description	Проведенные исследования показали, что между объемными вменениями эритроцитов и уровнем гемолиза не существует прямой связи. Это свидетельствует, о том, что постгипертонический лизис (ПЛ) не развивается по коллоидно-осмотическому механизму, а обусловлен формированием мембранных повреждений на этапе регидратации. Эти повреждения регулируются и могут быть ингибированы повышением ионной силы среды регидратации. Клетки в условиях гипертонической инкубации не повреждаются, однако повышается их чувствительность к последующим мембранным дефектам. ПЛ проявляется больше в неэлектролитных (сахарозных) средах по сравнению с электролитными (NaCl, ChCl), где мембраны восстанавливают свою исходную проницаемость медленнее, чем в сахарозных средах.
format	Article
author	Пателарос, С.В.
author_facet	Пателарос, С.В.
author_sort	Пателарос, С.В.
title	Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов
title_short	Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов
title_full	Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов
title_fullStr	Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов
title_full_unstemmed	Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов
title_sort	влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	1998
topic_facet	Структура и функции биополимеров
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/155637
citation_txt	Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов / С. В. Пателарос // Биополимеры и клетка. — 1998. — Т. 14, № 5. — С. 456-462. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
series	Биополимеры и клетка
work_keys_str_mv	AT patelarossv vliânieuslovijdegidrataciiiionnojsilysredyregidrataciinaosmotičeskijotklikiurovenʹlizisaregidratirovannyhéritrocitov
first_indexed	2025-07-14T07:50:08Z
last_indexed	2025-07-14T07:50:08Z
_version_	1837607848854421504
fulltext	ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. Л>98. Г. 14. № 5 Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов С. В. Пателарос НИИ проблем криобиологии и криомедицин.ы НАН Украины 310015, Харьков, ул. Переяславская, 23 Проведенные исследования показали, что между объемными вменениями эритроцитов и уровнем гемолиза не существует прямой связи. Это свидетельствует, о том, что постгипертонический лизис (ПЛ) не развивается по коллоидно-осмотическому механизмуt а обусловлен формированием мембранных повреждений на этапе регидратации. Эти повреждения регулируются и могут быть ингибированы повышением ионной силы среды регидратации. Клетки в условиях гипертонической инкубации не повреждаются, однако повышается их чувствительность к последующим мембран ным дефектам. ПЛ проявляется больше в неэлектролитных (сахарозных) средах по сравнению с электролитными (NaCl, ChCl)> где мембраны восстанавливают свою исходную проницаемость медленнее, чем в сахарозных средах. Введение. Дегидратация эритроцитов, происходя щая при их инкубации в гипертонических раство рах солей и неэлектролитов, оказывает значитель ное влияние на состояние как цитоплазматических компонентов, так и клеточной мембраны [1, 2] . Существует предположение о том, что эритроциты наиболее чувствительны не столько к гипертониче ской инкубации, сколько к обратному процессу — их возвращению в исходные физиологические ус ловия. Надо отметить, что возникающий при этом лизис эритроцитов (постгипертонический лизис — ПЛ) является одним из важных компонентов крио- повреждения эритроцитов при замораживании — оттаивании, однако его механизм остается неяс ным. В работе [3] высказано предположение о том, что постгипертоническое повреждение эритроцитов связано, главным образом, с предварительной их инкубацией в гипертонических условиях. Авторы [4—6 ] показали, что ПЛ зависит от концентрации гипертонических сред, в которых изначально инги- бируются клетки, а также от времени экспозиции © С В. ПАТЕЛАРОС, J 998 и концентрации солей в изотоническом растворе, где происходит последующая регидратация. В пуб ликации [7] также пришли к выводу, что мембра ны эритроцитов не меняют своей проницаемости до фазы регидратации, однако при повышении темпе ратуры среды мембраны становятся проницаемыми для непроникающих в норме веществ, что ведет к коллоидно-осмотическому набуханию и лизису ча сти клеток. В данной работе исследуется механизм ПЛ и возможность его регулирования на основе данных, показывающих влияние разных факторов сред де гидратации и регидратации на развитие ПЛ, а также осмотический отклик эритроцитов при их переходе от гипертонических в изотонические ус ловия. Материалы и методы. В работе использованы донорские эритроциты второй группы, заготовлен ные на консерванте Глюгицир, со сроком хранения не более пяти дней. Клетки трижды отмывали физиологическим раствором (150 мМ NaCl, 10 мМ трис-НС1-буфер, рН 7,4), центрифугировали (3000 об/мин, 3 мин) и удаляли надосадочную жидкость. Осадок полученных эритроцитов храни ли при 0 °С не более 1 ч. Для исследования 456 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ДБ- И РЕГИДРАТАЦИИ НА ОТКЛИК ЭРИТРОЦИТОВ динамики гемолиза, а также изменения формы регидратированных эритроцитов в зависимости от условий дегидратации были произведены измере ния с большим диапазоном параметров инкубации клеток. После отмывки эритроцитов осадок клеток в объеме 100 мкл помещали в 900 мкл гипертони ческого раствора сахарозы (0,5—1,2 М) (5 мМ фосфатный буфер, рН 7,4) при температуре 0— 37 °С в течение 5—60 мин. Далее при комнатной температуре (18—20 °С) 10 мкл суспензии переме щали в специальную кювету монохроматора СФ- 4А, содержащую разные изотонические среды 0,15 М NaCl или 0,27 М сахарозы, либо 0,15 М ChCl (холин-хлорид) (буфер 10 мМ трис-HCl, рН 7,4). В кювете клетки постоянно перемешивали магнитной мешалкой. С помощью монохроматора СФ-4А спектрофо- тометрическим методом определяли степень гемо лиза клеток, а также изменения их формы при переходе от гипертонических в изотонические ус ловия. При длине волны 720 нм, расходимости светового пучка 3 светопоглощение (или оптиче ская плотность — OD) эритроцитарной суспензии прямо пропорционально количеству интактных клеток, т. е. уровню гемолиза [8, 9] . Кривые динамики изменения OD регистрировали на само писце. При этом можно выделить две характери стики светового сигнала — амплитуду его измене ния и ширину шумовой дорожки (амплитуда флук туации), несущие соответственно информацию о степени гемолиза и дискоидности (и сферичности) клеток [8, 10]. Для определения влияния ионной силы среды регидратации на гемолиз и осмотическое поведение регидратированных эритроцитов в изотоническую среду добавляли 4 М NaCl или 4 М К О до конечной их концентрации в растворе 350 мМ, после того как туда была перенесена суспензия клеток. Кроме того, был проверен уровень ПЛ клеток в растворах NaCl разной осмолярности (0,2—0,5 М). Данные об изменениях уровня гемолиза и формы клеток сопоставляли с информацией об объемных распределениях клеток, которые были определены спектроцитоанализатором ЭЦА-01 (ме тод спектроскопии импульсов сопротивления — СИС). Принцип его действия основан на измере нии изменений электрического тока (D ;), протека ющего в цепи между электродами, возникающих, когда клетки с потоком жидкости проходит через цилиндрическое отверстие датчика, разделяющего электроды. Измеряя ток через отверстие датчика, можно измерить объем клеток [11, 12]. Разбавлен ную суспензию дегидратированных эритроцитов (время дегидратации 15 или 30 мин, температура 37 °С) прокачивали (скорость 0,5—1,5 м/с) через измерительное микроотверстие (диаметр 50 мкм) в кювету с изотоническим раствором NaCl, Через микроотверстия пропускали постоянный электри ческий ток (не более 0,2 мА) и спустя 12 мин регистрировали его импульсы, обусловленные про хождением клеток через датчик, в виде гистограмм объемных распределений эритроцитов на экране ЭВМ. Последующие измерения проводили через 12 мин после установления концентрации NaCl 350 мМ, Указанные условия измерения (ток, диа метр, скорость) не приводят к электрическому пробою мембран [12] и к значительным деформа циям клеток при прохождении датчика [11], мини мизируя погрешности регистрации объемных рас пределений. Объем клеток определяется по форму ле: V = f- D. - К/1, где V — объем клеток; £>, — изменение тока при прохождении клеток через измерительное отвер стие; / — ток в свободном от клеток отверстии; К — коэффициент, зависимый от геометрии изме рительной зоны датчика; / - 1,2 для дискоцитов, / = = 1,5 для сфероцитов [И ]. Результаты и обсуждение. На рис 1, 2 пред ставлены данные об изменении светопоглощения (OD) суспензии эритроцитов, преинкубированных при 37 °С в среде, содержащей 1, 2 М сахарозы, а затем ресусиендированных в изотонических средах NaCl, холин-хлорида ChCl и сахарозы. Видно, что регидратация приводит к прогрессивному уменьше нию светопоглощения в течение 1 —15 мин. С увеличением продолжительности гипертонической инкубации от 1 до 30 мин уменьшается дискоид- ность регидратированных клеток и увеличивается степень их набухания и лизиса, что выражается в более значительном уменьшении светопоглощения суспензии и амплитуды флуктуации сигнала [8 ]. При этом лизис особенно явно проявляется в неэ лектролитной среде. В ранних работах ПЛ связывали с «нагружени - ем» клеток в гипертонических растворах непрони кающими в нормальных условиях ионами Na + и сахарозы. Соответственно предполагалось, что при возвращении таких клеток в изотонические усло вия они гемолизируют по коллоидно-осмотическо му механизму [5, 6, 13]. Однако позже выясни лось, что непосредственно на этапе гипертониче ской инкубации не наблюдается значительного поступления в клетки ионов Na или сахарозы [14], В то же время включение в эритроциты Na и сахарозы было обнаружено после переноса клеток 457 ПАТВЛАРОС с в. OD 0,15- Рис 1. Динамика изменения оптической плотности (OD) эритроцитов при их регидратации в различных электролитных изотонических средах: а — 0,15 М NaCl; б—0,15 М ChCl (холин-хлорид). Клетки инкубировали в 1,2 М растворе сахарозы при 37 °С о течение 1 (7); 15 (2); 30 мин (3) OD 0,30 0,15 - Рис. 2. Динамика изменения оптической плотности (OD) эрит роцитов при их регидратации в изотоническом 0,27 М растворе сахарозы после дегидратации в 1,2 Ы гипертоническом растворе сахарозы при 37 ° С в течение 1 ( / ) ; 15 (2); 30 мин (3) из гипертонических в изотонические условия, что можно объяснить значительным возрастанием про ницаемости мембраны непосредственно на этапе восстановления объема клеток до изотонической величины [15]. Согласно другим данным, мембрана эритроци тов, прошедших через фазу лизиса, способна замы каться и восстанавливать проницаемость, близкую к исходной [7, 15]. Это подтверждается и резуль татами данной работы (см. рис. 1, 2), согласно которым регидратация в изотонической сахарозе сопровождается относительно быстрым прекраще нием критического набухания эритроцитов по срав нению с изотоническими растворами NaCl и ChCl, где этот процесс растянут во времени (см. рис. 1, 2). Последнее означает, что непроницаемость мем браны для молекул сахарозы восстанавливается раньше, чем для ионов Na и холин-хлорида, име ющих меньший размер. Исходя из этого можно прийти к выводу о том, что восстановление исход ной проницаемости мембраны эритроцитов проис ходит раньше в неэлектролитных, чем в электро литных средах. Таким образом, из сравнения кривых на рис. 1, 2 следует, что поведение эритроцитов при регид ратации зависит от времени инкубации в гиперто нической сахарозе (время дегидратации) и состава регидратирующей среды. Набухание и гемолиз эритроцитов при регид ратации указывают на то, что при восстановлении объема клеток может происходить нарушение 458 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ДЕ- И РЕГИДРАТАЦИИ НА ОТКЛИК ЭРИТРОЦИТОВ структурной целостности плазматической мембра ны с появлением дефектов, приводящих к гемоли зу. Изменения, возникающие в мембране эритро цитов при регидратации, могут отражаться на ос мотическом поведении клеток, в частности, на характере их осмотического ответа при помещении в гипертонические или гипотонические среды. В связи с этим была изучена динамика осмотического отклика клеток в широком диапазоне концентра ций дегидратирующих сред. На рис. 3 представле ны серии кривых, отражающих динамику лизиса эритроцитов, регидратированных в электролитной Рис. 3. Изменение оптической плотности суспензии эритроцитов при регидратации клеток в среде, содержащей 0 ,15 M NaCl пссле инкубации в разных гипертонических растворах сахарозы (0 ,5—1,2 M) при 37 "С в течение 15 мин. Стрелками указаны моменты добавления в кювету концентрированного раствора 4 M NaCl до конечной его концентрации в среде 0 ,33 M. Показан ответ контрольных эритроцитов на добавление 4 M NaCl и уменьшение светопоглощения при разведении тем же количест вом физиологического раствора среде после 15 мин инкубации в гипертонических растворах сахарозы от 0,5 до 1,2 М, а также осмотический отклик клеток при увеличении осмо- лярности внешней среды до 330 мМ после добавле ния концентрированного 4 М раствора NaCl. Вид но, что осмотический отклик эритроцитов зависит от степени первоначальной дегидратации, т. е. от концентрации исходного гипертонического раство ра. При этом можно выделить три диапазона кон центрации сахарозы, в пределах которых характер осмотического отклика клеток существенно отлича ется. В первом диапазоне концентраций (0,5— 0,6 М) параметры осмотического отклика сравни мы как в случае контрольных клеток, так и в случае, когда эритроциты находились в тех же условиях в течение 1 и 15 мин (см. рис 1, а) В связи с этим можно утверждать, что кратковремен ная (1 мин) дегидратация не приводит к сущест венному изменению осмотического поведения эрит роцитов и нарушению их мембранной структуры после регидратации, хотя в неэлектролитной среде наблюдается набухание, но не лизис клеток в данный период времени дегидратации (см. рис 2). Во втором диапазоне концентрации (0,7— 0,9 М) отмечается постепенная сферуляция кле ток, однако динамика осмотического отклика невы сокая. Третий диапазон (1 —1,2 М) характеризуется максимальным уровнем осмотического отклика и наиболее высокой скоростью набухания и лизиса клеток. Как видно из рис. 3, увеличение ионной силы среды регидратации добавлением 4 М NaCl после внесения клеток в изотоническую среду при водит к ингибированию гемолиза. Этот факт объясняет, почему уровень гемолиза меньше в гипертонических средах по сравнению с изотоническими [14, 16], однако механизм подоб ного влияния эритроцитов на развитие лизиса ос тается неясным. Можно предположить, что глав ным действующим фактором в этих условиях явля ется ионная сила среды, контролирующая скорость замыкания дефектов мембраны, возникающих при регидратации. Данные, представленные на рис. 1—3, показы вают, что трансформация клеток в сфероциты на этапе регидратации не всегда сопровождается гемо лизом клеток. Однако гемолиз наступает при уве личении параметров гипертонической инкубации (осмолярность, время). Это свидетельствует о том, что ПЛ развивается не по коллоидно-осмотическо му механизму, а обусловлен внутриклеточными изменениями, происходящими в эритроцитах на этапе предварительной дегидратации [16, 17] и 459 П А Т Р Л А Р О С ; с в / мин Время, мин Рис 4. Влияние ионной силы NaCl (0 ,2—0,5 М) на динамику развития ПЛ. Стрелками обозначены моменты добавления: / — концентрированного раствора 4 М NaCl для получения конечной концентрации 0,33 М; 2 — того же количества физиологическо го раствора для изменения светопоглощения при разбавлении. Клетки регидратировали в 0,15 М NaCl после дегидратации в 1,2 М сахарозе в течение 15 мин при 37 °С ведущими к снижению устойчивости плазматиче ской мембраны к постгипертоническим поврежде ниям. Поскольку уровень лизиса в условиях гипер тонической инкубации незначителен [16], можно сделать вывод о том, что в случае ПЛ мембранные повреждения клеток возникают непосредственно на этане регидратации, т. е. при переносе клеток в изотонические условия. На рис 4 показано влияние ионной силы NaCl на динамику развития ПЛ. При этом увеличение иов ной силы происходит до и после внесения кле ток в среду регидратации. Стрелками 2 показано добавление физиологического раствора (0,15 М NaCl) для изменения OD при разбавлении, а стрелками — добавление концентрированного рас твора NaCl для того, чтобы получить необходимую конечную концентрацию. Видно, что с увеличени ем ионной силы от 0,2 до 0,5 М усиливается блокирование гемолиза, причем оно проявляется более слабо, если ионная сила возрастает после внесения клеток в среду. Разбавление среды регид ратации приводит к уменьшению OD. Данные, приведенные на рис. 4, показывают, что величина изменения объема клеток при регидратации неод нозначно определяет уровень повреждения клеток при ПЛ, поскольку клетки (сфероциты) сохраняют свою форму во всех случаях как до, так и после блокирования гемолиза. При этом блокирование не приводит к восстановлению исходной формы или объема клеток (дискоцитов). Следовательно, степень нарушения проницае мости мембраны при ПЛ зависит не столько от изменения объема или формы клеток, сколько от изменения ионной силы среды, при увеличении которой гемолиз ингибируется. Для проверки объемных изменений регидрати- рованных клеток как до, так и после изменения осмолярности среды регидратации, применен метод СИС, позволяющий оценить объем эритроцитов. На рис. 5 представлена зависимость среднего относительного объема эритроцитов после дегидра- I 1 1 1 г - 0 0,6 0,8 1 1,2 Концентрация сахарозы, моль/л Р и с 5. Зависимость среднего относительного объема эритроци тов через 12 мин после регидратации в изотоническом растворе NaCl (У, 3) и через 12 мин после увеличения концентрации соли в этом растворе до 350 мМ NaCl {2, 4) от концентрации сахарозы в среде дегидратации. Клетки дегидратировали и сахарозных средах при 37 "С в течение 15 (3, 4) и 30 мим (/, 2) 460 тации и доведения концентрации соли в этом растворе до 350 мМ NaCl. Через 15 и 30 мин инкубации при 37 °С дегидратированные эритроци ты помещали в изотоническую среду NaCl и спустя 12 мин снимали гистограммы распределения клеток по объему. Последующие измерения осуществляли через 12 мин после доведения концентрации NaCl до 350 мМ. Эти зависимости показывают, что значительное набухание клеток (свыше 10 % от исходного изотонического объема) наблюдается при регидратации, если концентрация сахарозы превы шает 0,7 М для времени дегидратации 30 мин и 0,8 М для времени инкубации 15 мин. Как для 15, так и для 30 мин инкубации во всем диапазоне концентраций сахарозы отмечается сниженный у ревеиь объема регидратированных эритроцитов после увеличения осмолярности среды. Приведенные на рис. 5 данные указывают на то, что наблюдаемое сжатие клеток соответствует представлениям о приобретении клетками формы эхиноцитов после изменения тоничности среды ре гидратации в случае дегидратации в гипертониче ских средах сахарозы с концентрацией 0,5—0,7 М. Однако сниженный уровень объема, отмеченный в остальном диапазоне концентраций сахарозы (от 0,8 до 1,2 М), свидетельствует об уменьшении или прекращении дальнейшего увеличения объема сфе- роцитов после введения NaCl. Упомянутый эф фект, возможно, объясняет ранее описанное блоки рование ПЛ при увеличении ионной силы среды регидратации клеток. Полученные данные указывают на аддитив ность действия вышеперечисленных факторов (сте пень, время и температура дегидратации) в меха низме повреждения эритроцитов при регидратации. Увеличение этих параметров приводит к ускоре нию накопления необратимых изменений в клет ках, в результате которых эритроциты лизируют при последующей регидратации. Вышеизложенные результаты позволяют за ключить, что в основе лизиса эритроцитов, инду цированного при переносе их из гипертонической в изотоническую среду, лежит не коллоидно-осмоти ческий процесс, а формирование на стадии регид ратации мембранных дефектов или пор, индуциро ванных внутриклеточными структурными и биохи мическими изменениями, которые развиваются на этапе начальной инкубации клеток в гипертониче ских условиях. Увеличение параметров дегидрата ции (температура, осмолярность и время) стимули рует развитие необратимых изменений в форме и объеме мембран регидратированных клеток, однако повышение ионной силы среды регидратации инги- бирует этот эффект. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ДЕ- И РЕГИДРАТАЦИИ НА ОТКЛИК ЭРИТРОЦИТОВ С. В. Пателарос Вплив умов дегідратації та іонної сили середовища регідратації на осмотичний відгук і рівень лізису регідратованих еритроцитів Резюме В результаті проведених досліджень показано, що між of/єм ними змінами еритроцитів та рівнем гемолізу не існує пря мого зв'язку. Це свідчить про те, що постгіпертонічний лізис (ПЛ) не розвивається за колоїдно-осмотичним механізмом, а обумовлений формуванням мембранних пошкоджень на етапі регідратації. Останні регулюються і можуть бути пригнічені зростанням іонної сили середовища регідратації. Клітини в умовах гіпертонічної інкубації не пошкоджуються, однак під вищується їхня чутливість до наступних мембранних де фектів. ПЛ вирізняється більше в неелектролітних (сахароз- них) середовищах порівняно з електролітними (NaCl, ChCl), де мембрани відновлюють свою первинну проникність пові льніше, ніж у сахарозних середовищах. S. V. Patelaros Influence of dehydration conditions and ionic strength of rehydration media on osmotic response and lysis of rehydrated erythrocytes Summary Posthypetionic lysis (PL) of erythrocytes represents one of the main factor of red blood cells (RBC) injuring caused by their low temperature preservation. Therefore PL mechanism is of great interest from the point of view of increasing cells stability after their melting. The present report deals with the investigation of the osmotic response of the rehydrated RBC in the electrolyte and non-electrolyte isotonic media, preincubated under hypertonic solu tions. PL has been found to be related to the formation of membrane hemolytic pores at the stage of rehybration during restoration of the RBC volumes and not under conditions of hypertonic incubation. Hemolytic pores depend on both dehydration and rehydration conditions, such as osmolarity and ionic strength. Hemolysis is stronger manifested in the non-electrolyte media, it is intensified by the prolongation to the hypertonic incubation, while the rise in the ionic strength of the rehydration medium results in its inhibition. Peculiarities in osmotic behaviour of rehydrated erythrocytes allow to conclude the changes in their cytoplasm organisation relative to native cells. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Болдырев А. А. Введение в биомембранологию.—М.: Изд- во МГУ, 1990.—206 с. 2. Черницкий Е. А., Воробей Л. Б. Структура и функции эритроцитарных мембран.—Минск, 1981.—300 с. 3. Mazur P., Cole К. W. Influence of cell concentration on the contribution of unfrozen fraction and salt concentration / / Cryobiology.—1985.—22.—P. 5 0 9 — 5 3 6 . 4. Lovelock J. E. The hemolysis of human red blood cells by freezing and thawing / / Biochim. et biophys. acta. —1953 — N 10.—P. 414—426 . 5. Zade-Oppen А. M. M. Posthypertonic hemolysis in sodium chloride systems / / Acta Physiol. Scand — 1968. —73, N 4.— P. 341—364 . 6. Zade-Oppen A. M. M. The effect of mannitiol, sucrose, raff і nose and dextran on posthypertonic hemolysis II Ibid.— 74, N 1—2.—P. 195—206. 7. Pegg D. E., Diaper M. P. On the mechanism of injury to slowly frozen erythrocytes / / Biophys. J. — 1 9 8 8 . — 5 4 , N 3 . — P. 471—488. 8. Hani A., Grenoih R The dependence of the hemolysis potency 461 riATJ-лАРОс: с:, в. of bile salts / / Biochim. et biophys. acta.—1990.-—1027.- P. 199—204. 9. Young J. D. E., Leong L G., Dinorne M. A et al A semiautomated hemolysis microassay for membrane lytic pro teins / / Anal. Biochem.—1986.—154.—P. 6 4 9 - 6 5 4 . 10. A. c. № 1573429. Устройство для определения оптической плотности биологических суспензий / А. В. Дегтярев, С. В. Руденко, Т. П. Бондаренко / / БИ.—1990 . 11. Akeson S. P., Mel H. C. Erythrocyte and ghost cytoplasmic resitivity and voltage / / Biophys. J .—1983 .—44 , N 3 . — P. 3 9 7 — 4 0 3 . 12. Bichery C. Y., Mel Я . C. Membrane and cytoplasmic resitivity properties of normal and sickle red blood cells / / Cell B iophys .—1986.—8.—P. 2 4 3 — 2 5 9 . 13. Zade-Oppen A. Af. M. Posthypertonic hemolysis in sucrose systems / / Experientia .™1970.—26, N 3 .—P. 1087—1088. 14. Woolgar A. E.t Morris G. J. Same combinied effects of hypertonic solutions and changes in temperature on posthyper tonic hemolysis of human red blood cells / / Cryobiology.— 1973 .—10.—P. 82—86 . 15. Daw A , Farrant J . Morris G. / . Membrane leakage of solutes after human thermal shock of freezing / / Cryobiology.— 1973.—10, N 2 .—P. 155—163 . 16. Бондаренко В. А. Развитие и предупреждение темпе ратурного шока эритроцитов: Дис. ... д-ра биол. наук.— Харьков, 1990 —446 с. 17. Поздняков В. В., Бондаренко В. А. Взаимодействие между начальными осмотическими условиями среды и устой чивостью эритроцитов на гипертонический стресс в 4 М NaCl / / Криобиология.—1989.—№ 1.—С. 40—43 . Поступила в редакцию 07.04.98 462

Влияние условий дегидратации и ионной силы среды регидратации на осмотический отклик и уровень лизиса регидратированных эритроцитов

Репозитарії

Схожі ресурси