До питання про механізм осмотичної стійкості еритроцитів ссавців
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo30.04.331Ключові слова:
еритроцити ссавців, гіпертонічний шок, гіпотонічний стрес, кореляційний аналіз, коефіцієнт рангової кореляції СпірменаАнотація
Реферат: У роботі досліджено особливості дії гіпертонічного шоку та гіпотонічного стресу на еритроцити різних видів ссавців (людина, бик, кінь, кролик, собака, щур). На підставі результатів кореляційного аналізу (із використанням коефіцієнта рангової кореляції Спірмена) оцінено звʼязок між показниками осмотичної чутливості еритроцитів ссавців і загальновідомими структурно-функціональними характеристиками цих клітин. У роботі представлені та проаналізовані статистично значущі звʼязки. Встановлено, що в умовах гіпотонічного стресу еритроцитів ссавців значення порогових концентрації NaCl і величини осмотичної крихкості корелюють із розмірами клітин (діаметр). За умов гіпертонічного шоку еритроцитів ссавців значення порогових концентрацій NaCl і величини гемолізу клітин у середовищі, що містить 4,0 моль/л NaCl, корелюють із проникністю мембрани для води. Еритроцити ссавців із високим значенням коефіцієнта дифузійного водного транспорту через білкові канали більш стійкі до дії гіпертонічного шоку.
Probl Cryobiol Cryomed 2020; 30(4): 331–342
Посилання
Abramowicz JS, Miller MW, Battaglia LF, Mazza S. Comparative hemolytic effectiveness of 1 MHz ultrasound on human and rabbit blood in vitro. Ultrasound Med Biol. 2003; 29(6): 867-73. CrossRef
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; 42(1): 33-46. CrossRef
Benga G, Borza T. Diffusional water permeability of mammalian red blood cells. Comp Biochem Physiol B. 1995; 112(4): 653-9. CrossRef
Benga G, Chapman BE, Matei H et al. Comparative NMR studies of diffusional water permeability of red blood cells from different species: XVI Dingo (Canis familiaris dingo) and dog (Canis familiaris). Cell Biol Int. 2010; 34(4): 373-8. CrossRef
Benga Gh, Matei H, Frentescu L et al. Comparative nuclear magnetic resonance studies of diffusional water permeability of red blood cells from different species. XI. Horses introduced to Australia and European horses (Equus caballus). Comp Hematol Int. 2000; 10(3): 138-43. CrossRef
Betticher DC, Geiser J. Resistance of mammalian red blood cells of different size to hypertonic milieu. Comp Biochem Physiol A. 1989; 93(2): 429-32. CrossRef
Bogner P, Sipos K, Ludany A et al. Steady-state volumes and metabolism-independent osmotic adaptation in mammalian erythrocytes. Eur Biophys J. 2002; 31(2): 145-52. CrossRef
Curl CL, Bellair CJ, Harris PJ et al. Single cell volume measurement by quantitative phase microscopy (QPM): a case study of erythrocyte morphology. Cell Physiol Biochem. 2006; 17(5-6): 193-200. CrossRef
Florin-Christensen J, Suarez CE, Florin-Christensen M. et al. A unique phospholipid organization in bovine erythrocyte membranes. Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98(14): 7736-41. CrossRef
Fuller BJ, Lane N, Benson EE, editors. Life in the frozen state. Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: CRC Press; 2004. 672 p. CrossRef
Godfrin Y, Horand F, Franco R et al. International seminar on the red blood cells as vehicles for drugs. Expert Opin Biol Ther. 2012; 12(1): 127-33. CrossRef
Gordienko EA, Gordienko YE, Gordienko OI. The physico-mathematical theory of human erythrocyte hypotonic hemolysis phenomenon. Cryo Letters. 2003; 24(4): 229-44.
Gordienko EA, Pushkar NS. [Physical backgrounds for low temperature cell suspension preservation]. Kiev: Naukova dumka; 1994.143 p. Russian.
Komarova NK, Sviridova TG, Stepovik LV, Khairullina AB. [Physical and chemical properties of red blood cells of human and animals in normal and with some endogenous and exogenous effects on the body]. Orenburg: Publishing House of Orenburg State Agrarian University; 2003. 20 p. Russian.
Liu L, Lei T, Bankir L et al. Erythrocyte permeability to urea and water: comparative study in rodents, ruminants, carnivores, humans, and birds. J Comp Physiol B. 2011; 181(1): 65-72. CrossRef
López de Frutos L, Cebolla JJ, Irún P et al. The erythrocyte osmotic resistance test as screening tool for cholesterol-related lysosomal storage diseases. Clin Chim Acta. 2018; 480 (May): 161-5. CrossRef
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; 4(4): 270-6. CrossRef
Mineo H. Effects of carboxylic acids on osmotic resistance in rat and guinea pig red blood cells in vitro: the relationship between partition coefficient and changes in osmotic fragility. Biochem Pharmacol (Los Angel). [Internet]. 2018; 7(245): 1-9 [cited 2019 Oct 16]. Avaiblable from: https://www.longdom.org/open-access/effects-of-carboxylic-acids-on-osmotic-resistance-in-rat-and-guinea-pig-redblood-cells-in-vitro-the-relationship-between-partition-2167-0501-1000245.pdf
Mineo H, Matsuda C, Suzuki Y, et al. Benzoic acid and its derivatives increase membrane resistance to osmotic pressure in isolated sheep erythrocytes. Biochem Pharmacol (Los Angel). [Internet]. 2018; 7(260): 1-9 [cited 2019 Oct 16]. Avaiblable from: https://www.longdom.org/open-access/benzoic-acid-and-its-derivatives-increase-membrane-resistance-to-osmotic-pressure-in-isolated-sheep-erythrocytes-2167-0501-1000260.pdf
Mineo H, Moriyoshi M. Carboxylic acids with certain molecular structures decrease osmotic fragility against osmotic pressure in cattle erythrocytes in vitro: appearance of a wedge-like effect similar to RBCs in other animal species. Biochem Pharmacol (Los Angel). [Internet]. 2019; 8(264): 1-12 [cited 2019 Oct 16]. Avaiblable from: https://mitsubishi-motors.com.ua/ua/model/eclipse-cross/?utm_source=UMH_Mens_Package&utm_medium=CatFish_100x150&utm_campaign=MMC_Eclipse_Cross_May-18
Nie Z, Cui F, Tzeng YK et al. High-speed mass analysis of whole erythrocytes by charge-detection quadrupole ion trap mass spectrometry. Anal Chem. 2007; 79(19): 7401-7. CrossRef
Orbach A, Zelig O, Yedgar S, Barshtein G. Biophysical and Biochemical Markers of Red Blood Cell Fragility. Transfus Med Hemother. 2017: 44(3):183-7. CrossRef
Pajic-Lijakovic I. Erythrocytes under osmotic stress - modeling considerations. Prog Biophys Mol Biol. 2015; 117(1): 113-24. CrossRef
Petrenko YuM, Vladimirov YuA. [Change in erythrocyte size when swelling in hypoosmotic media]. Biofizika. 1987; 32(3). 448-53. Russian.
Saari JT, Beck JS. Hypotonic hemolysis of human red blood cells: a two-phase process. J Membr Biol. 1975; 23(3−4): 213−26. CrossRef
Shpakova NM. Temperature and osmotic sensitivity of red blood cells of different mammalian species. Animal Biology. 2010; 12(1): 382-91.
Sidorenko EV. [Methods of mathematical processing in psychology]. St. Petersburg: Rech; 2003. 350 p. Russian.
Solomon AK, Chasan B, Dix JA et al.The aqueous pore in the red cell membrane: band 3 as a channel for anions, cations, non-electrolytes, and water. Ann NY Acad Sci. 1983; 414(1): 97-124. CrossRef
Sugie J, Intaglietta M, Sung LA. Water transport and homeostasis as a major function of erythrocytes. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2018; 314(5): H1098-H1107. CrossRef
Tsai S-T, Zhang R, Verkman AS High Channel-mediated water permeability in rabbit erythrocytes: characterization in native cells and expression in Xenopus oocytes. Biochemistry. 1991; 30(8): 2087-92. CrossRef
Yawata Y. Cell membrane: the red blood cell as a model. Weinheim: WILEY−VCH; 2003. 448 р. CrossRef
Yew NS, Dufour E, Przybylska M et al. Erythrocytes encapsulated with phenylalanine hydroxylase exhibit improved pharmacokinetics and lowered plasma phenylalanine levels in normal mice. Mol Genet Metab. 2013; 109(4): 339-44. CrossRef
Zeidel ML, Ambudkar SV, Smith BL, Agre P. Reconstitution of functional water channels in liposomes containing purified red cell CHIP28 protein. Biochemistry. 1992; 31(33): 7436-40. CrossRef
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Natalia M. Shpakova, Natalia V. Orlova
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).
