Гематологічні характеристики та показники еритрокінетики у малих ховрахів у динаміці пробудження від зимової сплячки
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo30.02.132Ключові слова:
гематологічні параметри, еритроцитарні індекÑи, еритрокінетика, зимова ÑплÑчка, Ð¿Ñ€Ð¾Ð±ÑƒÐ´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð²Ñ–Ð´ зимової ÑплÑчки, ховрахи, Spermophilus pygmaeusАнотація
У період зимової сплячки дрібні ссавці багаторазово проходять через холодову (торпор) і теплову (розігрівання) фази, і для адекватного постачання тканин киснем необхідні адаптивні зміни еритроцитів. У роботі вивчено структурні та функціональні показники еритроцитів малих ховрахів у динаміці пробудження від зимової сплячки. Встановлено, що у торпідному стані кількість еритроцитів, рівень гемоглобіну і МСН в крові істотно не змінюються, але MCV і HCT зменшуються, а MCHC і RDW збільшуються порівняно з контролем. У гібернуючих тварин кількість ретикулоцитів в крові зменшується і скорочується період виведення еритроцитів із кровообігу, але здатність до продукування еритроцитів зберігається на рівні контролю. Під час пробудження температура тіла 25–30 °С є критичною для перебудови структурних і функціональних показників еритроцитів. Про це свідчать зростання RDW і тенденція до підвищення HCT, MCV; підвищення рівня ретикулоцитів у крові та подовження часу їх дозрівання; збільшення періоду напівжиття еритроцитів. Після повного зігрівання ховрахів продукція еритроцитів значно збільшується за рахунок скорочення часу дозрівання ретикулоцитів.
Probl Cryobiol Cryomed 2020; 30(2): 132–147
Посилання
Akita K, Hanaya T, Arai S, et al. Purification, identification, characterization, and cDNA cloning of a high molecular weight extracellular superoxide dismutase of hamster that transiently increases in plasma during arousal from hibernation. Comp Biochem Physiol A. 2007; 146: 223-32. CrossRef
Astayeva MD, Klichkhanov NK. [Oxidative modification of proteins and antioxidative blood activity of ground squirrels during induced arousal from winter sleep]. Izv Akad Nauk Ser Biol. 2009; (6): 662-8. Russian.
Avci E, Bulut S, Bircan FS, Ozluk A, Cevher SC. Effect of hibernation on oxidative and antioxidant events under laboratory conditions in anatolian ground squirrel Spermophilus xanthoprymnus (Bennett, 1835) (Mammalia: Sciuridae) from Central Anatolia. Pakistan J Zool. 2014; 46(1):177-83.
Brock MA. Hibernation and temperature effects on the ageing of red blood cells. Ann Acad Sci Fenn SerA4. 1964; 71: 51-6.
Brock MA. Production and life span of erythrocytes during hibernation in the golden hamster. Am J Physiol. 1960; 198: 1181-6. CrossRef
Carey HV, Andrews MT, Martin SL. Mammalian hibernation: cellular and molecular responses to depressed metabolism and low temperature. Physiol Rev. 2003; 83: 1153-81. CrossRef
Cho Y-I, Cho DJ. Hemorheology and microvascular. Korean Circ J. 2011; 41(6): 287-95. CrossRef
Cooper ST, Sell SS, Fahrenkrog M, et al. Effects of hibernation on bone marrow transcriptome in thirteen-lined ground squirrels. Physiol Genomics. 2016; 48: 513-25. CrossRef
Eliasen E. Changes of blood volume in the prehibernating and deep-hibernating hedgehog. Nature. 1961; 192:1047-9. CrossRef
Franco M, Contreras C, Nespolo RF. Profound changes in blood parameters during torpor in a South American marsupial. Comp Biochem Physiol A. 2013; 166(2): 338-42. CrossRef
Geiser F. Metabolic rate and body temperature reduction during hibernation and daily torpor. Annu Rev Physiol. 2004; 66: 239-74. CrossRef
Græsli AR, Evans AL, Fahlman A, et al. Seasonal variation in haematological and biochemical variables in free-ranging subadult brown bears (Ursus arctos) in Sweden. BMC Vet Res [Internet]. 2015 Dec 08 [Cited 28.05.2019]; 11: 301. Available from: https://bmcvetres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12917-015-0615-2 CrossRef
Gulevskii AK, Shchenyavskii II. Seasonal changes in mechanical resistance of erythrocytes of the long-tailed ground squirrel (Citellus undulatus). J Evol Biochem Phys. 2014; 50(5): 416-20. CrossRef
Hu HX, Du FY, Fu W W, et al. A dramatic blood plasticity in hibernating and 14-day hindlimb unloading Daurian ground squirrels (Spermophilus dauricus). J Comp Physiol B. 2017; 187(5-6): 869-79. CrossRef
Ilyukhin AV, Burkovskaya TE, Shafirkin AV, et al. [Some methodological issues of the study of erythrocyte balance according to the calculation of incubated reticulocytes]. Kosmicheskaya Biologiya i Aviakosmicheskaya Meditsina. 1982; 16(3): 86-8. Russian.
Jørgensen PG, Arnemo J, Swenson JE, et al. Low cardiac output as physiological phenomenon in hibernating, free-ranging Scandinavian brown bears (Ursus arctos) - an observational study. Cardiovasc Ultrasound [Internet]. 2014 Sep 16 [Cited 28.05.2019]; 12: 36. Available from: https://cardiovascularultrasound.biomedcentral.com/articles/10.1186/1476-7120-12-36 CrossRef
Kalabukhov NI. [Mammal hibernation]. Moscow: Nauka, 1985. 260 p. Russian.
Kallen FC. Vascular changes related to hibernation in the vespertilionid bat, Myotis lucifugus. Bull Museum Comp Zool. 1960; 124: 373-86.
Klichkhanov NK, Ismailova ZhG, Astaeva MD, Shikhamirova ZM. Free radical processes in brain of ground squirrels in dynamics of arousal from winter hibernation. Problems of Cryobiology. 2012; 22(3): 299.
Lin L,Wang X, Yu Z. Ischemia-reperfusion injury in the brain: mechanisms and potential therapeutic strategies. Biochem Pharmacol (Los Angel) [Internet]. 2016 [cited 20.09.2019]; 5 (4):213. Available from: https://www.longdom.org/abstract/ischemiareperfusion-injury-in-the-brain-mechanisms-and-potential-therapeutic-strategies-14350.html CrossRef
Lipunova EA, Skorkina MYu. [Red blood system: Comparative physiology]. Belgorod: BelGU. 2004. 216 p. Russian.
Ma YL, Zhu X, Rivera PM, et al. Absence of cellular stress in brain after hypoxia induced by arousal from hibernation in Arctic ground squirrels. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol.2005; 289: 1297-306. CrossRef
Martini J, Carpentier B, Chávez Negrete A, et al. Beneficial effects due to increasing blood and plasma viscosity. Clin Hemorheol Microcirc. 2006; 35(1-2): 51-7. PubMed
Mohanty J, Nagababu E, Rifkind J. Red blood cell oxidative stress impairs oxygen delivery and induces red blood cell aging. Front Physiol [Internet]. 2014 Feb 28 [cited 28.05.2019]; 5:84. Available from: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2014.00084/full CrossRef
Muravyev AV, Cheporov SV. [Hemorheology (experimental and clinical aspects of blood rheology).]. Yaroslavl: YaGPU. 2009. 178 p. Russian.
Ohta H, Okamoto I, Hanaya T, et al. Enhanced antioxidant defense due to extracellular catalase activity in Syrian hamster during arousal from hibernation. Comp Biochem Physiol C. 2006; 143(4): 484-91. CrossRef
Okamoto I, Kayano T, Hanaya T, et al. Up-regulation of an extracellular superoxide dismutase-like activity in hibernating hamsters subjected to oxidative stress in mid- to late arousal from torpor. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. 2006;144(1): 47-56. CrossRef
Peredrij NS. [Seasonal changes in hematological parameters in ground squirrels of the population of the South of Ukraine]. Vestnik Zoologii. 1973; (2): 21-5. Russian.
Ponomareva TA, Geyn AK, Tyurina VV. [Hemostatic function in hibernating mammals with hypothermia and hibernation]. In: Kolayeva SG, editor. [Ecological and physiological characteristics of the natural hypometabolic state]. Pushchino; 1992. p. 16-25. Russian.
Repsold L, Joubert AM. Eryptosis: an erythrocyte's suicidal type of cell death. BioMed Research International [Internet]. 2018 Jan 03 [Cited 28.05.2019]; 2018: 9405617. Available from: https://www.hindawi.com/journals/bmri/2018/9405617/ CrossRef
Revsbech IG, Fago A. Regulation of blood oxygen transport in hibernating mammals. J Comp Physiol B. 2017; 187: 847-56. CrossRef
Revsbech IG, Malte H, Fröbert O, et al. Decrease in the red cell cofactor 2,3-diphosphoglycerate increases hemoglobin oxygen affinity in the hibernating brown bear Ursus arctos. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2013; 304: 43-9. CrossRef
Saitongdee P, Loesch A, Knight G, et al. Ultrastructural localization of nitric oxide synthase and endothelin in the renal and mesenteric arteries of the golden hamster: differences during and after arousal from hibernation. Endothelium. 1999; 6(3):197-207. CrossRef
Salazar Vázquez BY, Martini J, Chávez Negrete A, et al. Cardiovascular benefits in moderate increases of blood and plasma viscosity surpass those associated with lowering viscosity: Experimental and clinical evidence. Clin Hemorheol Microcirc. 2010; 44 (2): 75-85. CrossRef
Spurrier WA, Dawe A. Several blood and circulatory changes in the hibernation of the 13-lined ground squirrel Citellus tridecemlineatus. Comp Biochem Physiol. 1973; 44(2): 267-82. CrossRef
Storey KB, Storey JM. Metabolic rate depression in animals: transcriptional and translational controls. Biol Rev Camb Philos Soc. 2004; 79: 207-33. CrossRef
Suomalainen P, Rosokivi V. Studies on the physiology of the hibernating hedgehog. 17. The blood cell count of the hedgehog at different times of the year and in different phases of the hibernating cycle. Ann Acad Sci Fenn Ser A4. 1978; 198: 1-8.
Tempel GE, Musacchia XJ. Erythrocyte 2,3-diphosphoglycerate concentrations in hibernating, hypothermic, and rewarming hamsters. Proc Soc Exp Biol Med. 1975; 148: 588-92. CrossRef
Toien O, Drew K, Chao ML, et al. Ascorbate dynamics and oxygen consumption during arousal from hibernation in Arctic ground squirrels. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2001; 281: 572-83. CrossRef
Willekens FLA, Werre JM, Groenen-Döpp YAM, et al. Erythrocyte vesiculation: a self-protective mechanism? British J Haematol. 2008; 141: 549-56. CrossRef
Wołk E. Hematology of a hibernating rodent - the northern birch mouse. Acta Theriologica. 1985; 30: 337-48. CrossRef
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Zainab M. Shihamirova, Albina M. Dzhafarovа, Nisred K. Klichkhanov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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).
