Вплив температури та іонної Ñили Ñередовища на поверхневий потенціал еритроцитів людини
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo27.01.019Ключові слова:
еритроцити, охолодженнÑ, поверхневий потенціал, поверхнева ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ñ–Ñ Ñ–Ð¾Ð½Ñ–Ð²Анотація
Одним із наÑлідків впливу іонної Ñили позаклітинного Ñередовища, а, отже, Ñ– внутрішньоклітинного, при заморожуванні клітинних ÑуÑпензій Ñ” зміна мембранного потенціалу клітин, Ñкі знаходÑÑ‚ÑŒÑÑ Ð² цьому Ñередовищі. Ð’ роботі розраховані температурні та концентраційні залежноÑÑ‚Ñ– поверхневого потенціалу еритроцитів людини в процеÑÑ– заморо-Ð¶ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ ÐºÐ»Ñ–Ñ‚Ð¸Ð½Ð½Ð¾Ñ— ÑуÑпензії в точках, Ñкі відповідають значеннÑм температури та концентрації1:1-електроліту згідно з фазовою діаграмою бінарної ÑиÑтеми вода-NaCl. Визначено концентрації іонів натрію на поверхні еритроцитів залежно від концентрації об'ємного розчину та температури. Показано, що ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ñ–Ñ Ñ–Ð¾Ð½Ñ–Ð² натрію на поверхні клітин в1,5 рази перевищує таку в об'ємному розчині. ОÑобливу увагу привертає перегин температурної залежноÑÑ‚Ñ– поверхневого потенціалу еритроцитів людини Ð´Ð»Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ñ–Ð¹1:1-електроліту0,15 та0,3 Ðœ за температур8…12°С. Така оÑобливіÑÑ‚ÑŒ температурної залежноÑÑ‚Ñ– поверхневого потенціалу, розрахованого Ð´Ð»Ñ Ð·Ð°Ñ€Ñдженої поверхні з певною щільніÑÑ‚ÑŽ поверхневих зарÑдів із Ñуто фізичних міркувань без Ð²Ñ€Ð°Ñ…ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñтруктури та Ñкладових цієї поверхні, може бути однією з причин перебудов у мембрані за цих температур. ÐŸÐ¾Ñ€ÑƒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ Ð±Ð°Ð»Ð°Ð½Ñу електроÑтатичних взаємодій на поверхні зовнішнього моношару мембрани через Ð·Ð±Ñ–Ð»ÑŒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ñ–Ñ— протиіонів на поверхні клітин Ñ– відповідно Ð·Ð¼ÐµÐ½ÑˆÐµÐ½Ð½Ñ Ð¿Ð¾Ð²ÐµÑ€Ñ…Ð½ÐµÐ²Ð¾Ð³Ð¾ потенціалу може бути «пуÑковим механізмом» перебудов Ñ– зміни взаємодій між білковими Ñ– ліпідними компонентами мембрани.
Посилання
Cevc G. Membrane electrostatics. Biochim Biophys Acta 1990; 1031(3): 311–382. CrossRef
Davydova E.V., Gordiyenko O.I. Temperature effect on erythrocyte membrane permeability for cryoprotectants with different hydrophobicities. Probl Cryobiol 2009; 19(3): 261–272.
Davydova E.V., Gordiyenko O.I. Temperature effect on erythrocyte distribution by spherical index. V.N. Karazin KhNU Biophysical Bull 2009; 2(23): 114–119.
Demchenko A.P., Mely Y., Duportail G., Klymchenko A.S. Monitoring biophysical properties of lipid membranes by environment-sensitive fluorescent probes. Biophys J 2009; 96(9): 3461–3470. CrossRef PubMed
Forte T., Leto T.L., Minetti M., Marchesi V.T. Protein 4.1. is involved in structural thermotropic transition of the red blood cell memb-rane detected by spin-labeled stearic acid. Biochemistry 1985; 24(27): 7876–7880. CrossRef PubMed
Gordiyenko O.I. Temperature effect on human erythrocyte membrane permeability for 1,2-propanediol and dimethylsulfoxide. Probl Cryobiol 2003; 13(1): 38–45.
Gordiyenko O.I., Yemets B.G., Zhilyakova T.A., Sheykin V.I. Temperature dependence of the water diffusion permeability of erythrocyte membranes in media of various ionic strengths. Biologischeskie Membrany 1985; 2(3): 310–314.
Israelachvili J. Intermolecular and surface forces. London: Academic Press; 2004.
Levtov V.A., Regirer S.A., Shadrina N.Kh. Blood rheology. Ðœoscow: Meditsina; 1982.
Mazur P., Leibo S.P., Chee E.H.Y. A two factors hypothesis of freezing injury. Cell Res 1972; 71(2): 345–355. CrossRef
Petelska A.D., Janica R., Kotynska J. et al. The effect of contrast medium SonoVue on the electric charge density of blood cells. J Membrane Biol 2012; 245(1): 15–22. CrossRef PubMed
Pogorelov A.V. Surfaces bending and membranes stability. Ðœoscow: Nauka; 1986.
Schwarz S., Haest C.W.M, Deuticke B. Extensive electroporation abolishes experimentally induced shape transformations of erythrocyte: a consequence of phospholipid symmetrization? BBA 1999; 1421(2): 361–379.
Sheetz M.P., Singer S.J. Biological membranes as a bilayer couples. A mechanism of drug erythrocyte interaction. Proc Natl Acad Sci USA 1974; 71(14): 4457–4461.
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
