Особенности модификации геометрических параметров и изменения осмотической хрупкости эритроцитов человека под влиянием сахарозы и ПЭГ-1500

Автор(и)

  • Nina G. Zemlianskykh Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Igor F. Kovalenko Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Lyubov A. Babijchuk Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo27.04.296

Ключові слова:

еритроцит, геометричні параметри, кріопротектори, поліетиленоксид, сахароза, осмотична крихкість

Анотація

У роботі вивчали вплив Ð¿Ð¾Ð»Ñ–ÐµÑ‚Ð¸Ð»ÐµÐ½Ð³Ð»Ñ–ÐºÐ¾Ð»Ñ Ð¼. м. 1500 (ПЕГ-1500) Ñ– Ñахарозина зміну геометричних параметрів та оÑмотичної крихкоÑÑ‚Ñ– еритроцитів людини. При рівних маÑових чаÑтках двох речовин Ñахароза викликала більш виражені зміни в розподілі еритроцитів за показниками прÑмого ÑвітлорозÑÑ–ÑŽÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ (FSC) в порівнÑнні c ПЕГ. Проте, ПЕГ індукував Ð·Ñ€ÑƒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ Ñ€Ð¾Ð·Ð¿Ð¾Ð´Ñ–Ð»Ñƒ еритроцитів за індекÑом ÑферичноÑÑ‚Ñ– в напрÑмку Ñферичних типів клітин, а також підвищував оÑмотичну крихкіÑÑ‚ÑŒ еритроцитів щодо інтактних Ñ– інкубованих в приÑутноÑÑ‚Ñ– Ñахарози клітин. Переважаючою ÑпрÑмованіÑÑ‚ÑŽ модифікації форми в приÑутноÑÑ‚Ñ– ПЕГ був Ñтоматоцитоз, у той Ñ‡Ð°Ñ Ñк вплив Ñахарози призводило до Ð´Ð¾Ð¼Ñ–Ð½ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð´Ðµ гідратованих Ñплощеніх клітин. ВідмінноÑÑ‚Ñ– зовнішніх проÑвів відповіді еритроцитів на розчини ПЕГ Ñ– Ñахарози, Ñупроводжувані неоднаковими змінами оÑмотичеÑкой крихкоÑÑ‚Ñ–, Ñвідчать про роль Ñтруктурних модифікацій мембран, індукованих кріопротекторами, Ð´Ð»Ñ Ñтабілізації клітин при подальшому заморожуванні.

Біографії авторів

Nina G. Zemlianskykh, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріоцитології

Igor F. Kovalenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ низькотемпературного конÑервуваннÑ

Lyubov A. Babijchuk, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріоцитології

Посилання

Babijchuk L.A., Zemlianskykh N.G. Optimization and advantages of washing-out method of erythrocyte cryopreservation with PEO-1500. Probl Cryobiol 2001; (1): 35–44.

Bess M. Red cell shapes: an illustrated classification and its rational. Nouv Rev Fr Hemat 1972; 12(6): 721–745.

Dobbe J.G., Streekstra G.J., Hardeman M.R. et al. Measurement of the distribution of red blood cell deformability using an automated rheoscope. Cytometry 2002; 50(6): 313–325. CrossRef PubMed

Chasis J.A., Mohandas N. Erythrocyte membrane deformability and stability: two distinct membrane properties that are independently regulated by skeletal protein associations. J Cell Biol 1986; 103(2): 343–350. CrossRef

El-Shewy H.M., Kendall W.F.Jr., Darrabie M. et al. Polyvinyl pyrrolidone: a novel cryoprotectant in islet cell cryopreservation. Cell Transplant 2004; 13(3): 237–243. CrossRef PubMed

Esmann M., Fedosova N.U., Marsh D. Osmotic stress and viscous retardation of the Na,K- ATPase ion pump. Biophys J 2008; 94(7): 2767–2776. CrossRef PubMed

Gordienko O.I., Gordienko Yu.E., Makedonska V.I. Estimation of erythrocyte popultaion state by the spherical index distribution. Bioelectrochemistry 2004; 62(2): 119–122. CrossRef PubMed

Heinzinger H., van den Boom F., Tinel H. et al. In rat hepatocytes, the hypertonic activation of Na+ conductance and Na+-K+-2Clsymport – but not Na+-H+ antiport – is mediated by protein kinase C. J. Physiol. 2001; 536(3): 703-715. CrossRef PubMed

Higgins J.M. Red blood cell population dynamics. Clin Lab Med 2015; 35(1): 43–57. CrossRef PubMed

Huang X., Feng G., Zhao F. et al. Effects of vitrification protoco on the lactate dehydrogenase and total atpase activities of chinese mitten crab Eriocheir sinensis embryos. CryoLetters 2016; 37(3): 142–153.

Kucherenko Y.V., Bernhardt I. The study of Ca2+ influx in human erythrocytes in isotonic polyethylene (glycol) 1500 (PEG-1500) and sucrose media. Ukr Biokhim Zh 2006; 78(6): 46–52.

Lee Y.A., Kim Y.H., Ha S.J. et al. Effect of sugar molecules on the cryopreservation of mouse spermatogonial stem cells. Fertil Steril 2014; 101(4): 1165–1175. CrossRef PubMed

Lehtonen J.Y., Kinnunen P.K. Poly(ethylene glycol)–induced and temperature– dependent phase separation in fluid binary phospholipid membranes. Biophys. J. 1995; 68(2): 525–535. CrossRef

Malajczuk C.J., Hughes Z.E., Mancera R.L. Molecular dynamics simulations of the interactions of DMSO, mono- and polyhydroxylated cryosolvents with a hydrated phospholipid bilayer. Biochim Biophys Acta 2013; 1828(9): 2041–2055. CrossRef PubMed

Mohandas N., Chasis J.A. Red blood cell deformability, membrane material properties and shape: regulation by transmembrane, skeletal and cytosolic proteins and lipids. Semin Hematol 1993; 30(3): 171–192. PubMed

Money N.P. Osmotic pressure of aqueous polyethylene glycols. Plant Physiol 1989; 91(2): 766-769. CrossRef PubMed

Pallotta V., D'Amici G.M., D'Alessandro A. et al. Red blood cell processing for cryopreservation: from fresh blood to deglycerolization. Blood Cells Mol Dis 2012; 48(4): 226–232. CrossRef PubMed

Parpart A., Lorenz P.B., Parpart E.R. et al. The Osmotic Resistance (Fragility) of Human Red Cells. J Clin Invest 1947; 26(4): 636–640. CrossRef PubMed

Patel K.V., Mohanty J.G., Kanapuru B. et al. Association of the red cell distribution width with red blood cell deformability. Adv Exp Med Biol 2013; (765): 211–212. CrossRef PubMed

Piagnerelli M., Zouaoui Boudjeltia K., Brohee D. et al. Assessment of erythrocyte shape by flow cytometry techniques. J Clin Pathol 2007; 60(5): 549–554. CrossRef PubMed

Pizzi M., Botrugno A., Calderale P.M. Osmotic pressure dependence on solute-solvent interaction: thermodynamic model and experimental verification. Academy of Sciences of Turin. 2008; (32): 47–63.

Ragoonanan V., Hubel A., Aksan A. Response of the cell membrane- cytoskeleton complex to osmotic and freeze/thaw stresses. Cryobiology 2010; 61(3): 335–344. CrossRef PubMed

Scott K.L., Lecak J., Acker J.P. Biopreservation of red blood cells: past, present, and future. Transfus Med Rev 2005; 19(2): 127–142.

CrossRef PubMed

Stoll C., Holovati J.L., Acker J.P. et al. Synergistic effects of liposomes, trehalose, and hydroxyethyl starch for cryopreservation of human erythrocytes. Biotechnol Prog 2012; 28(2): 364–371. CrossRef PubMed

Wehner F., Sauer H., Kinne R.K. Hypertonic stress increases the Na+ conductance of rat hepatocytes in primary culture. J Gen Physiol 1995; 105(4): 507–535. CrossRef PubMed

Zemlianskykh N.G. Effect of substances with cryoprotective properties on surface marker CD44 in human erythrocetes. Cytology and Genetics 2016; 50(3): 203–213. CrossRef

Zemlianskykh N.G., Babijchuk L.A. Modification of erythrocyte membrane proteins by polyethylene glycol 1500. Biotech Acta 2016; 9(5): 54–63. CrossRef

Zemlianskykh N.G., Babijchuk L.A. The changes in erythrocyte Ca2+-ATPase activity induced by PEG-1500 and low temperatures. Cell and Tissue Biology 2017; 11(2): 104–110. CrossRef

Zemlyanskikh N.G., Kofanova O.A. Modulation of human erythrocyte Ca2+-ATPase activity by glycerol: the role of calmodulin. Biochemistry (Moscow) 2006; 71(8): 900–905. CrossRef

Zemlyanskikh N.G., Khomenko M.V. Human erythrocyte Ca2+- ATPase activity in hypertonic media at low and physiological temperatures. Biologicheskie Membrany 2006; 23(6): 484–492.

Downloads

Опубліковано

2017-12-23

Як цитувати

Zemlianskykh, N. G., Kovalenko, I. F., & Babijchuk, L. A. (2017). Особенности модификации геометрических параметров и изменения осмотической хрупкости эритроцитов человека под влиянием сахарозы и ПЭГ-1500. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 27(4), 296–310. https://doi.org/10.15407/cryo27.04.296

Номер

Розділ

Теоретична та експериментальна кріобіологія