Влияние пропиленгликоля и полиэтиленгликоля с молекулярной массой 1500 на микровязкость мембран эритроцитов

Автор(и)

  • Oleg A. Nardid Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Yana O. Cherkashina Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Leonid V. Ivanov Інститут монокристалів НАН України, м. Харків
  • Eduard O. Nardid Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Aleksandr N. Lyapunov Інститут монокристалів НАН України, м. Харків
  • Vladimir V. Mamontov Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo26.01.035

Ключові слова:

кріопротектори, еритроцити, мембрани, мікров’язкість, електронний парамагнітний резонанс, спінові зонди

Анотація

Реферат: У роботі з викориÑтаннÑм методу електронного парамагнітного резонанÑу Ñпінових зондів проведене порівнÑльне Ð²Ð¸Ð²Ñ‡ÐµÐ½Ð½Ñ Ð²Ð¿Ð»Ð¸Ð²Ñƒ низько- Ñ– виÑокомолекулÑрних кріозахиÑтних речовин на мікров'ÑзкіÑÑ‚ÑŒ мембран еритроцитів. Результати доÑліджень обертальної рухливоÑÑ‚Ñ– жирно-киÑлотних Ñпінових зондів у мембранах еритроцитів піÑÐ»Ñ 5-хвилинної інкубації в 15%-му розчині пропиленгликолю Ñвідчать про відÑутніÑÑ‚ÑŒ значимих змін мікров'ÑзкоÑÑ‚Ñ– мембран. Показано, що Ð²Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½Ð½Ñ Ð¿Ð¾Ð»Ñ–ÐµÑ‚Ð¸Ð»ÐµÐ½Ð³Ð»Ñ–ÐºÐ¾Ð»ÑŽ з м. м. 1500 (ПЕГ-1500) у кінцевій концентрації 15% у ÑуÑпензію еритроцитів збільшує мікров'ÑзкіÑÑ‚ÑŒ мембран при екÑпозиції до 60 хв. Це поÑÑнюєтьÑÑ Ñ‚Ð¸Ð¼, що молекули ПЕГ-1500 не проходÑÑ‚ÑŒ уÑередину клітин, а локалізуютьÑÑ Ð½Ð° поверхні мембран, викликають Ð³Ð°Ð»ÑŒÐ¼ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð¾Ð±ÐµÑ€Ñ‚Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ñ— рухливоÑÑ‚Ñ– Ñпінового зонда. У початковий період ÑпоÑтереженнÑ  за таких концентрацій ПЕГ-1500 Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑ Ð¿Ð¾Ñ€ÑƒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ Ñ€Ñ–Ð´ÐºÐ¾ÐºÑ€Ð¸Ñталічної Ñтруктури мембран Ñ– білок-ліпідних взаємодій у мембрані превалює над процеÑом дегідратації клітин.

Біографії авторів

Oleg A. Nardid, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріобіофізики

Yana O. Cherkashina, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріобіофізики

Leonid V. Ivanov, Інститут монокристалів НАН України, м. Харків

Department of Cryobiophysics

Eduard O. Nardid, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріобіофізики

Vladimir V. Mamontov, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріобіофізики

Посилання

Anchordoguy T.J., Rudolph A.S., Carpenter J.F., Crowe J.H. Modes of interaction of cryoprotectants with membrane pospholipids during freezing. Cryobiology 1987; 24(4): 324–331. CrossRef

Babiychuk L.O., Grischenko V.I., Sumida S. et al., inventors. Cryopreservation method for erythrocytes. Patent of Ukraine N30888A. 2000 Dec. 15.

Baust J.G., Baust J.M., Shnayder K. et al. Biopreservation –molecular-based mitigation of the preservation challenges. Problems of Cryobiology 2008; 18(2): 163.

Belous A.M., Bondarenko V.A. Structural changes of biological membranes under cooling. Kiev: Naukova Dumka; 1982.

Belous A.M., Grischenko V.I. Cryobiology. Kiev: Naukova Dumka; 1994.

Bergelson L.D. Biological membranes: Facts and hypotheses. Moscow: Nauka; 1975.

Berliner L.J., editor. Spin labeling. Theory and applications. New York – San Francisco – London: Academic press; 1979.

Bogach P.G., Kurskiy M.D., Kucherenko N.E., Rybalchenko V.K. The structure and function of biological membranes. Kiev: Vyshcha shkola; 1981.

Farrant J., Walter C.A., Lee H. et al. Use of two-step cooling procedures to examine factors influencing cell survival following freezing and thawing. Cryоbiology 1977; 14(3): 273–286. CrossRef

Gordienko E.A., Pushkar N.S. Physical grounds of low temperature preservation of cell suspensions. Kiev: Naukova Dumka; 1994.

Gulevsky A.K., Bondarenko V.A., Belous A.M. Barrier properties of biomembranes at low temperatures. Kiev: Naukova Dumka; 1988.

Hеber U.W. Freezing injury is relation to loss of enzyme activities and protection against freezing. Cryobiology 1968; 5: 188–201. CrossRef

Lev A. A. The ion selectivity of cell membranes. Leningrad: Nauka; 1975.

Likhtenshtein G.I. Method of spin probes in molecular biology. Moscow: Nauka; 1974.

Lovelock J.E., Bishop M.W.H. Prevention of freezing damage to living cells by dimethyl sulphoxide. Nature 1959; 183: 1394–1395. CrossRef

Meryman H.T. Freezing injury and its prevention in living cells. Ann Rev Biophys Bioenrg 1974; 3(4): 341–363. CrossRef PubMed

Mezhhidov S.Kh., Nardid O.A., Moiseyev V.A. EPR spin probe method to study the permeability of red blood cells for the cryoprotectants. Biophysics 1996; 41(6): 1278–1283.

Moiseyev V.A., Mezhhidov S.Kh., Nardid O.A. Study of erythrocyte dehydration by the method of spin probe. Biofizika 1989; 34(6): 993–996.

Moiseyev V.A., Nardid O.A., Belous A.M. On a possible mechanism of the protective action of cryoprotectants. CryoLetters 1982; 3: 17–26.

Nardid O.A., Tsymbal L.V., Gulevsky A.K. Influence of cryoprotectants on the protein-lipid interactions in the membranes of red blood cells. Physical and chemical processes in cryobiological systems: Collection of scientific papers. Kharkiv; 1991: 102–106.

Nardid O.A. Intra- and intermolecular forces and their role in cryodamage and cryoprotection of biological structures [dissertation]. Kharkov; 2012.

Nardid O.A., Dyubko T.S., Soloviova A.S et al. Influence of some polyols on erythrocyte cytoskeleton proteins. Cellular & Molecular Biology Letters 1998; 3(2): 187–188.

Osetsky A.I., Gurina T.M., Kirilyuk A.L., Repin N.V. About mechanism of cryopreserved bioobject protection with multi-component cryoprotectant solutions. Problems of Cryobiology 2008; 18(2): 231.

Rozanov L.F. Kinetics of cell reactions on effect of cryopreservation factors. [Author's abstract of dissertation]. Kharkov; 1995.

Rozantsev E.G. Free iminoxyl radikals. Moscow: Khimiya; 1970.

Simione F.P. Cryopreservation manual. American Type Culture Collection (ATCC) in cooperation with Nalge Nunc International Corp; 1998.

Smolyaninova Ye.I., Pishko O.V., Lisina E.G. et al. Analysis of effect of different steps of vitrification protocol for cryopreservation with ethylene glycol-sucrose medium on 2-cell murine embryo viability. Problems of Cryobiology 2007; 17(4): 385–393.

Downloads

Опубліковано

2016-03-21

Як цитувати

Nardid, O. A., Cherkashina, Y. O., Ivanov, L. V., Nardid, E. O., Lyapunov, A. N., & Mamontov, V. V. (2016). Влияние пропиленгликоля и полиэтиленгликоля с молекулярной массой 1500 на микровязкость мембран эритроцитов. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 26(1), 35–44. https://doi.org/10.15407/cryo26.01.035

Номер

Розділ

Теоретична та експериментальна кріобіологія