Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих
В работе исследовали уровень сохранности эритроцитов быка, лошади, кролика в различных гипотонических средах после инкубирования и криоконсервирования с 10%-м диметилсульфоксидом (ДМСО). Показано, что интактные эритроциты всех видов исследуемых животных проявляют сходную осмотическую устойчивость,...
Збережено в:
| Дата: | 2011 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2011
|
| Назва видання: | Проблемы криобиологии |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44888 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих / П.Ю. Улизко, Г.Ф. Жегунов, О.Н. Денисова // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 1. — С. 52-57. — Бібліогр.: 15 назв. — рос., англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-44888 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-448882025-02-09T15:13:39Z Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих Influence of Freeze-Thawing with DMSO on Integrity and Osmotic Fragility of Erythrocyte from Different Mammalian Species Улизко, П.Ю. Жегунов, Г.Ф. Денисова, О.Н. Теоретическая и экспериментальная криобиология В работе исследовали уровень сохранности эритроцитов быка, лошади, кролика в различных гипотонических средах после инкубирования и криоконсервирования с 10%-м диметилсульфоксидом (ДМСО). Показано, что интактные эритроциты всех видов исследуемых животных проявляют сходную осмотическую устойчивость, а ДМСО в указанной концентрации практически не влияет на этот параметр и сохранность клеток крови. Использование 10%-го ДМСО в процессе замораживания-отогрева без отмывания от криопротектора позволяет сохранить больше 80% эритроцитов исследуемых животных, однако его отмывание снижает этот показатель. У роботі досліджували рівень гемолізу еритроцитів бика, коня, кроля в різних гіпотонічних середовищах після інкубації і кріоконсервування з 10%-м диметилсульфоксидом (ДМСО). Показано, що інтактні еритроцити всіх видів досліджуваних тварин проявляють подібну осмотичну стійкість, а ДМСО в зазначеній концентрації практично не впливає на цей параметр і збереженість клітин крові. Використання 10%-го ДМСО в процесі заморожування-відігрівання без відмивання від кріопротектора дозволяє зберегти до 80% эритроцитів досліджуваних тварин, проте при відмиванні від кріопротектора цей показник знижується. In the research there was studied the hemolysis level of bovine, equine, and rabbit erythrocytes in different hypotonic media after incubation and freeze-thawing with 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) solution. It was shown, that intact erythrocytes of all the examined animals demonstrated the similar osmotic stability in hypotonic conditions, and DMSO in the stated concentration does not significantly affect this parameter and red blood cell integrity. The use of 10% DMSO during freeze-thawing without washing-out the cryoprotectant allows to preserve up to 80% erythrocytes, however, the process of cryoprotectant removal reduces this index. 2011 Article Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих / П.Ю. Улизко, Г.Ф. Жегунов, О.Н. Денисова // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 1. — С. 52-57. — Бібліогр.: 15 назв. — рос., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44888 ru Проблемы криобиологии application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| spellingShingle |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология Улизко, П.Ю. Жегунов, Г.Ф. Денисова, О.Н. Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих Проблемы криобиологии |
| description |
В работе исследовали уровень сохранности эритроцитов быка, лошади, кролика в различных гипотонических средах после
инкубирования и криоконсервирования с 10%-м диметилсульфоксидом (ДМСО). Показано, что интактные эритроциты всех
видов исследуемых животных проявляют сходную осмотическую устойчивость, а ДМСО в указанной концентрации практически
не влияет на этот параметр и сохранность клеток крови. Использование 10%-го ДМСО в процессе замораживания-отогрева
без отмывания от криопротектора позволяет сохранить больше 80% эритроцитов исследуемых животных, однако его отмывание
снижает этот показатель. |
| format |
Article |
| author |
Улизко, П.Ю. Жегунов, Г.Ф. Денисова, О.Н. |
| author_facet |
Улизко, П.Ю. Жегунов, Г.Ф. Денисова, О.Н. |
| author_sort |
Улизко, П.Ю. |
| title |
Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих |
| title_short |
Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих |
| title_full |
Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих |
| title_fullStr |
Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих |
| title_full_unstemmed |
Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих |
| title_sort |
влияние криоконсервирования с дмсо на сохранность и осмотическую хрупкость эритроцитов различных видов млекопитающих |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44888 |
| citation_txt |
Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность
и осмотическую хрупкость эритроцитов различных
видов млекопитающих / П.Ю. Улизко, Г.Ф. Жегунов, О.Н. Денисова // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 1. — С. 52-57. — Бібліогр.: 15 назв. — рос., англ. |
| series |
Проблемы криобиологии |
| work_keys_str_mv |
AT ulizkopû vliâniekriokonservirovaniâsdmsonasohrannostʹiosmotičeskuûhrupkostʹéritrocitovrazličnyhvidovmlekopitaûŝih AT žegunovgf vliâniekriokonservirovaniâsdmsonasohrannostʹiosmotičeskuûhrupkostʹéritrocitovrazličnyhvidovmlekopitaûŝih AT denisovaon vliâniekriokonservirovaniâsdmsonasohrannostʹiosmotičeskuûhrupkostʹéritrocitovrazličnyhvidovmlekopitaûŝih AT ulizkopû influenceoffreezethawingwithdmsoonintegrityandosmoticfragilityoferythrocytefromdifferentmammalianspecies AT žegunovgf influenceoffreezethawingwithdmsoonintegrityandosmoticfragilityoferythrocytefromdifferentmammalianspecies AT denisovaon influenceoffreezethawingwithdmsoonintegrityandosmoticfragilityoferythrocytefromdifferentmammalianspecies |
| first_indexed |
2025-11-27T06:25:17Z |
| last_indexed |
2025-11-27T06:25:17Z |
| _version_ |
1849923708921053184 |
| fulltext |
52
УДК 57.043.591.111.1-96
П.Ю. УЛИЗКО*, Г.Ф. ЖЕГУНОВ, О.Н. ДЕНИСОВА
Влияние криоконсервирования с ДМСО на сохранность
и осмотическую хрупкость эритроцитов различных
видов млекопитающих
UDC 57.043.591.111.1-96
P.YU. ULIZKO*, G.F. ZHEGUNOV, O.N. DENISOVA
Influence of Freeze-Thawing with DMSO on Integrity and Osmotic
Fragility of Erythrocyte from Different Mammalian Species
В работе исследовали уровень сохранности эритроцитов быка, лошади, кролика в различных гипотонических средах после
инкубирования и криоконсервирования с 10%-м диметилсульфоксидом (ДМСО). Показано, что интактные эритроциты всех
видов исследуемых животных проявляют сходную осмотическую устойчивость, а ДМСО в указанной концентрации практически
не влияет на этот параметр и сохранность клеток крови. Использование 10%-го ДМСО в процессе замораживания-отогрева
без отмывания от криопротектора позволяет сохранить больше 80% эритроцитов исследуемых животных, однако его отмывание
снижает этот показатель.
Ключевые слова: эритроциты млекопитающих, гемолиз, диметилсульфоксид, криоконсервирование, осмотическая хрупкость.
У роботі досліджували рівень гемолізу еритроцитів бика, коня, кроля в різних гіпотонічних середовищах після інкубації
і кріоконсервування з 10%-м диметилсульфоксидом (ДМСО). Показано, що інтактні еритроцити всіх видів досліджуваних
тварин проявляють подібну осмотичну стійкість, а ДМСО в зазначеній концентрації практично не впливає на цей параметр і
збереженість клітин крові. Використання 10%-го ДМСО в процесі заморожування-відігрівання без відмивання від
кріопротектора дозволяє зберегти до 80% эритроцитів досліджуваних тварин, проте при відмиванні від кріопротектора цей
показник знижується.
Ключові слова: еритроцити ссавців, гемоліз, диметилсульфоксид, кріоконсервування, осмотична стійкість.
In the research there was studied the hemolysis level of bovine, equine, and rabbit erythrocytes in different hypotonic media after
incubation and freeze-thawing with 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) solution. It was shown, that intact erythrocytes of all the
examined animals demonstrated the similar osmotic stability in hypotonic conditions, and DMSO in the stated concentration does not
significantly affect this parameter and red blood cell integrity. The use of 10% DMSO during freeze-thawing without washing-out the
cryoprotectant allows to preserve up to 80% erythrocytes, however, the process of cryoprotectant removal reduces this index.
Key words: mammal erythrocytes, hemolysis, dimethyl sulfoxide, cryopreservation, osmotic fragility.
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №1
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №1
* Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию:
ул. Академическая, 1, пгт Малая Даниловка,Харьковский р-н,
Харьковская обл.; электронная почта: prisil@i.ua
Харьковская государственная зооветеринарная академия
МАП Украины
* To whom correspondence should be addressed: 1, Akade-
micheskaya str., Malaya Danilovka, Kharkov district, Kharkov
region; e-mail: prisil@i.ua
В настоящее время известны эффективные ме-
тоды криоконсервирования эритроцитов человека
[2, 3]. Однако для криоконсервирования эритро-
цитов домашних животных таких методов разрабо-
тано недостаточно. В работах [6, 7] отмечено, что
ДМСО защищает эритроциты млекопитающих в
процессе замораживания-отогрева. Эритроциты
разных млекопитающих имеют свои особенности
[8, 12], поэтому важно было провести сравнитель-
ное исследование устойчивости эритроцитов быка,
лошади, кролика к факторам низкотемпературного
воздействия.
Известно, что структурно-функциональные из-
менения мембран играют важную роль в повреж-
дении клеток под действием отрицательных тем-
ператур [1, 14]. Криозащитное соединение ДМСО
оказывает существенное влияние на структурные
Nowadays there are a number of effective methods
for human erythrocyte cryopreservation [2, 3]. How-
ever, in the case of domestic animal erythrocytes there
are only few methods. Recently [6, 7] it was shown
that DMSO protects mammalian erythrocytes during
freeze-thawing. Erythrocytes of different mammals
have the specific properties [8, 12], so it was impor-
tant to perform a comparative investigation on resis-
tance of bovine, equine and rabbit erythrocytes to low-
temperature effect factors.
Structural-functional changes in membranes are
known to play an important role in cell damage resulted
from influence of negative temperatures [1, 14].
Cryoprotective substance DMSO significantly affects
the structural and functional properties of biological
membranes [2, 4], likely influencing the erythrocyte
sensitivity to osmotic effects [9, 15]. This paper repre-
Kharkov State Zoo-Veterinary Academy, Kharkov region, Ukraine
53 problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №1
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №1
и функциональные свойства биологических мем-
бран [2, 4], что может влиять на чувствительность
эритроцитов к осмотическим воздействиям [9, 15].
Изучали осмотическую хрупкость, являющуюся
одним из критериев оценки сохранности мембран
эритроцитов после действия экстремальных фак-
торов [7, 13], которая может помочь объяснить не-
гативное влияние замораживания-отогрева.
Цель работы – исследование влияния ДМСО,
а также процесса замораживания-отогрева на сох-
ранность и осмотическую чувствительность эрит-
роцитов млекопитающих.
Материалы и методы
Для исследования использовали эритроциты
половозрелых самцов быка, кролика и лошади. Экс-
перименты проводили в соответствии с “Общими
принципами экспериментов на животных”, одоб-
ренными III Национальным конгрессом по биоэти-
ке (Киев, 2007 г.) и согласованными с положениями
“Европейской Конвенции о защите позвоночных
животных, используемых для экспериментальных
и других научных целей” (Страсбург, 1985 г.).
Эритроциты получали из цельной крови быка,
кролика и лошади, заготовленной на консерванте
“Глюгицир” в объемном соотношении 1:4. После
удаления плазмы эритромассу трижды отмывали
путем центрифугирования при 1300 об/мин в тече-
ние 3-х минут в 4-кратном объеме изотонического
раствора NaCl, содержащего 0,01 M фосфатного
буфера, рН 7,4.
Для замораживания использовали криоконсер-
вирующую среду, содержащую 20% ДМСО,
150 мМ NaCl, 10 мМ фосфатного буфера, рН 7,4
[7]. Криоконсервант добавляли капельно к эритро-
массе в соотношении 1:1 при комнатной темпера-
туре в течение 15 мин. Для охлаждения образцы
погружали в жидкий азот со средней скоростью
3,3 градуса/с до температуры –196°С, отогревали
на водяной бане при температуре 40–42°С. Крио-
протектор удаляли поэтапным центрифугирова-
нием. На первом этапе к суспензии эритроцитов
добавляли в равном объеме 0,6 М NaCl, 10 мМ
фосфатного буфера, рН 7,4. После этого эритро-
циты дважды промывали раствором 0,15 М NaCl
на 10 мМ фосфатном буфере, рН 7,4.
Осмотическую хрупкость определяли путем пе-
реноса эритроцитов в растворы различной тонич-
ности (0,2–0,9% NaCl) при комнатной температуре
[9]. Количество вышедшего в супернатант гемо-
глобина определяли спектрофотометрически при
длине волны 543 нм. За 100%-й гемолиз принимали
поглощение пробы, в которую добавляли детер-
гент тритон Х-100 в концентрации 0,1%. Сохран-
sents the study of the osmotic fragility, that is one of
criteria for erythrocyte membrane integrity estimation
after the effect of extreme factors [7, 13] and this
could be helpful in explaining negative influence of
freeze-thawing.
The aim of the work was investigation of DMSO
as well as freeze-thawing effects on integrity and
osmotic sensitivity of mammalian erythrocytes.
Materials and methods
For the investigation we used the erythrocytes of
mature bovine, rabbit and equine males. Experiments
were held according to the General principles of expe-
riments on animals approved by the 3rd National Cong-
ress for Bioethics (Kiev, 2007) and agreed with the
regulations of European Convention on protection of
vertebrates used for experimental and other scientific
purposes (Strasbourg, 1985).
Erythrocytes were obtained from bovine, rabbit and
equine whole blood stored with Glugicyr preservative
in 1:4 volume ratio. After removing of plasma the
erythromass was three times washed using centrifuga-
tion at 1,300 rpm for 3 min in 4-fold volume of NaCl
isotonic solution containing 0.01 M of phosphate buffer,
pH 7.4.
The cells were frozen in cryopreservative medium,
containing 20% DMSO, 150 mM NaCl, 10 mM
phosphate buffer, pH 7.4 [7]. Cryopreservative was
added dropwise to erythromass in 1:1 ratio at room
temperature during 15 min. The samples were cooled
by plunging into liquid nitrogen (–196°C) with estimated
average rate of 3.3 degrees/sec, and thawed in water
bath at 40–42°C. Cryoprotectant was removed by step-
wise centrifugation. At the first step the thawed ery-
throcyte suspension was diluted by equal volume of
0.6 M NaCl, 10 mM phosphate buffer, pH 7.4. Then
erythrocytes were twice washed by 0.15 M NaCl solu-
tion in phosphate buffer, pH 7.4.
Osmotic fragility was determined by transfering the
erythrocytes into solutions of graded tonicity (0.2–
0.9% NaCl) at room temperature [9]. Quantity of
hemoglobin released into supernatant was determined
spectrofometrically at 543 nm. As 100% hemolysis
we assumed the absorption of the sample with added
detergent triton X-100 in 0.1% concentration.
Experimental results were presented as arithmetical
mean ± SE. The differences between the groups were
considered as statistically significant according Student-
Fisher criteria at p < 0.05.
Results and discussion
The Table represents the integrity of erythrocytes
from various animals after influence of low-tempera-
ture factors.
54 problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №1
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №1
ность эритроцитов определяли по количеству неге-
молизированных клеток.
Экспериментальные результаты представлены
в виде среднего арифметического ± стандартная
ошибка среднего. Статистическую обработку дан-
ных проводили с использованием критерия Стью-
дента-Фишера. Различия между группами считали
статистически достоверными при р < 0,05
Результаты и обсуждение
В таблице представлена степень сохранности
различных видов эритроцитов после влияния
факторов низкотемпературного консервирования.
После инкубирования эритроцитов с ДМСО в
течение 15 мин сохранность составляла до 98%,
однако после удаления криопротектора она сни-
зилась. После замораживания-отогрева эритроци-
тов в присутствии ДМСО этот показатель умень-
шается, а после отмывки размороженных эритро-
цитов от криопротектора уровень сохранности
уменьшается значительно. Следовательно, про-
цесс отмывки оказывает негативное влияние на
сохранность эритроцитов независимо от вида
животного. Во всех экспериментах была отмечена
тенденция к большей осмотической устойчивости
эритроцитов кролика.
На следующем этапе работы была исследова-
на осмотическая хрупкость, по которой возможно
судить о механоэластических свойствах мембран
эритроцитов. На рис. 1 видно, что после инкубиро-
вания с ДМСО в эритроцитах исследуемых видов
животных вследствие осмотического воздействия
происходят некоторые изменения в их мембранах.
После криоконсервирования под защитой ДМСО
у эритроцитов лошади и быка наблюдается уве-
личение осмотической хрупкости, что видно из
сдвига кривой лизиса эритроцитов в гипотони-
ческих растворах в сторону увеличения концент-
After incubation of erythrocytes with DMSO dur-
ing 15 min the integrity was up to 98%, however, after
removing of cryoprotectant it decreased. After freeze-
thawing of erythrocytes in DMSO presence this index
decreased and after removing of cryoprotectant from
the thawed erythrocytes the integrity level of the cells
decreased significantly. Consequently, the washing-out
process negatively affects an erythrocyte integrity in
spite of animal species. In all the experiments a ten-
dency for high osmotic resistance of rabbit erythrocytes
was noted.
At the next stage of experiment an osmotic fragility
was examined, enabling the disscussion of mechano-
elastic properties of erythrocyte membranes. Fig. 1
shows that after incubation with DMSO in erythro-
cytes of the investigated animal species some chan-
ges in their membranes take place due to osmotic
effect. After freeze-thawing under DMSO protection
an increase of osmotic fragility of equine and bovine
erythrocytes is observed, which is confirmed by curve
shift of erythrocyte lysis in hypotonic solutions along
the rise in NaCl concentration. Index of rabbit eryth-
rocyte osmotic fragility after all cryopreservation stages
is similar to the indices of the control group, probably
testifying to their high osmotic resistance.
Fig. 2 showed the index of osmotic fragility deter-
mined as NaCl concentration at which 50% hemolysis
occurred.
It was established that incubation with DMSO
almost did not affect the erythrocyte osmotic fragility
coefficient for the investigated animals, but after freze-
thawing in presence of DMSO the index of osmotic
fragility somewhat increases. It is possible, that after
freeze-thawing of erythrocyte in presence of 10%
DMSO the membrane microviscosity decreases [7],
that leads to an increase in membrane permeability
and to a rise of osmotic fragility index [5]. The least
index of osmotic fragility is typical for rabbit erythro-
Сохранность эритроцитов после инкубирования и криоконсервирования с ДМСО
Erythrocytes integrity after incubation and cryopreservation with DMSO
ытицортирЭ
setycorhtyrE
атнемирепскэяиволсУ
snoitidnoclatnemirepxE
%,ОСМДсеинаворибукнИ
%,OSMDhtiwnoitabucnI
еинавижаромаЗ - %,ОСМДсвергото
ezeerF - %,OSMDhtiwgniwaht
иквымтозеб
ароткеторпоирк
non - dehsaw
иквымтоелсоп
ароткеторпоирк
dehsaw
иквымтозеб
ароткеторпоирк
non - dehsaw
иквымтоелсоп
ароткеторпоирк
dehsaw
акыБ
enivoB 2,0±5,99 7,0±0,69 8,1±6,58 5,2±5,45
акилорК
tibbaR 3,0±4,99 6,0±5,69 4,1±5,68 3,2±3,65
идашоЛ
eniuqE 3,2±3,65 5,0±0,59 7,1±0,48 8,2±1,35
рации NaCl. Индекс осмоти-
ческой хрупкости эритроци-
тов кролика после всех эта-
пов криоконсервирования
сходен с показателями конт-
рольной группы, что, возмож-
но, свидетельствует об их
большей осмотической ус-
тойчивости.
На рис. 2 показан индекс
осмотической хрупкости,
определенный как концент-
рация NaCl, при которой
происходит 50%-й гемолиз.
Установлено, что инкуба-
ция с ДМСО практически не
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
55 problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №1
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №1
влияет на коэффициент осмотической хрупкости
эритроцитов исследуемых животных, но после
криоконсервирования в его присутствии индекс
осмотической хрупкости несколько увеличивается.
Вероятно, после криоконсервирования эритроцитов
с 10%-м ДМСО микровязкость мембран сни-
жается [7], что приводит к увеличению прони-
цаемости мембран и повышению индекса осмоти-
ческой хрупкости [5]. Наименьший индекс осмоти-
ческой хрупкости характерен для эритроцитов
кролика, что, возможно, связано с их структурными
особенностями [10, 11, 14], так как известно, что в
мембранах эритроцитов кроля содержится больше
фосфолипидов, меньше гликолипидов и холестерола,
чем в мембранах эритроцитов быка и лошади.
Концентрация NaCl, %
NaCl concentration, %
Концентрация NaCl, %
NaCl concentration, %
Рис. 1. Кривые осмотической хрупкости эритроцитов:
а – быка; б – кролика; в – лошади: ◆ – интактные клетки;
■ – клетки, инкубированные с ДМСО и отмытые; ▲ –
клетки, криоконсервированные с ДМСО и отмытые; * –
различия достоверны (р < 0,05) по отношению к интакт-
ным клеткам.
Fig. 1. Erythrocyte osmotic fragility curves of: a – bovine:
b – rabbit, c – equine: ◆ – intact cells; ■ – incubated with
DMSO and washed cells; ▲ – frozen-thawed with DMSO
and washed cells; * – differences are significant (p < 0.05)
comparing to intact cells.
Концентрация NaCl, %
NaCl concentration, %
б b
*
*
*
*
Ур
ов
ен
ь
ге
м
ол
из
а,
%
H
em
ol
ys
is
le
ve
l,
%
Ур
ов
ен
ь
ге
м
ол
из
а,
%
H
em
ol
ys
is
le
ve
l,
%
Ур
ов
ен
ь
ге
м
ол
из
а,
%
H
em
ol
ys
is
le
ve
l,
%
a a
в с
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
cytes that is likely associated with their structure
peculiarities [10, 11, 14], since rabbit erythrocyte mem-
branes are known to contain more phospholipids, less
glycolipids and cholesterol, comparing to bovine and
equine erythrocytes.
Conclusions
1. Bovine, rabbit and equine erythrocytes have si-
milar osmotic resistance to hypotonia.
2. Incubation of investigated mammalian erythro-
cytes with 10% DMSO does not significantly affect
their osmotic resistance.
3. Application of 10% DMSO during freezing down
to temperature of liquid nitrogen and warming in
waterbath at 40–42°C without removing the cryo-
56 problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №1
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №1
References
Belous A.M., Bondarenko V.A., Babiychuk L.A., Bondarenko
T.P. Single mechanism of cell damage at thermal shock,
freezing and posthypertonic lysis // Kriobiologiya.– 1985.–
N2.– P. 25–32.
Belous A.M., Grischenko V.I. Cryobiology.– Kiev: Naukova
Dumka, 1994.– 432 p.
Vorotilin A.M. Cryopreservation of human erythrocytes under
cryoprotectant protection at the base of low-molecular diols:
Abstract of doctor of biological sciences thesis.– Kharkov,
1987.– 32 p.
Gordienko E.A., Panina Yu.E. Physical-chemical phenomenon
model of human erythrocyte hypotonic hemolysis // Bio-
physical Bulletin.– 1998.– Issue 2.– P. 54–58.
Gulevskiy A.K. Barrier-transport properties of plasma memb-
ranes during cryopreservation process: Author’s abstract
of the thesis ... of doctor of biological sciences.– Kharkov,
1986.– 42 p.
Denisova O.N., Zhegunov G.F. Investigation of ATP content
in mammalian erythrocytes after cryopreservation // Problemy
Zooinzhenernoyi ta Veterinarynarnoyi Medytsyny.– Kharkov,
2007.– Issue 14.– P. 42–46
Denisova O.N. Erythrocyte cryosensitivity of different
mammalian types: Author’s abstract of thesis ... of candidate
of biological sciences.– Kharkov, 2006.– 20 p.
Chernitskiy E.A., Vorobey A.B. Structure and function of eryth-
rocyte membranes.– Minsk: Nauka i Tekhnika, 1981.– 231 p.
Ballas S.K. Red cell membrane protein in change caused by
freezing and mechanism of cryoprotection by glycerol //
Transfusion.– 1981.– Vol. 21, N2.– Р. 203–210.
Betticher D.C., Geiser J. Resistance of mammalian red blood
cells of different size to hypertonic milieu // Comp. Biochem.
Physiol. A. Comp. Physiol.– 1989.– Vol. 93, N2.– P. 429–432.
Engen R.L., Clark C.L. High-performance liquid chromato-
graphy determination of erythrocyte membrane phospholipid
Литература
Белоус А.М., Бондаренко В.А., Бабийчук Л.А., Бондаренко Т.П.
Единый механизм повреждения клеток при термальном
шоке, замораживании и постгипертоническом лизисе //
Криобиология.– 1985.– №2.– С. 25–32.
Белоус А.М., Грищенко В.И. Криобиология.– Киев: Наук.
думка, 1994.– 432 с.
Воротилин А.М. Криоконсервирование эритроцитов чело-
века под защитой криопротекторов на основе низкомолеку-
лярных диолов: Автореф. дис. … докт. биол. наук.– Харь-
ков, 1987.– 32 c.
Гордиенко Е.А., Панина Ю.Е. Физико–химическая модель
явления гипотонического гемолиза эритроцитов чело-
века // Біофізичний вісник.– 1998, Вип. 2.– С. 54–58.
Гулевский А.К. Барьерно–транспортные свойства плаз-
матических мембран в процессе криоконсервирования:
Автореф. дис. …докт. биол. наук.– Харьков, 1986.– 42 с.
Денисова О.Н., Жегунов Г.Ф. Изучение содержания АТФ
в эритроцитах млекопитающих после криоконсерви-
рования // Проблеми зооінженерної та ветеринарної ме-
дицини.– Харків, 2007.– Вип. 14.– С. 42–46.
Денисова О.Н. Криочувствительность эритроцитов раз-
личных видов млекопитающих: Автореф. дис. …канд.
биол. наук.– Харьков, 2006.– 20 c.
Черницкий Е.А., Воробей А.Б. Структура и функция эрит-
роцитарных мембран.– Минск: Наука и техника, 1981.–
213 с.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Выводы
1. Эритроциты быка, кролика и лошади обла-
дают сходной осмотической устойчивостью к ги-
потонии.
2. Инкубирование эритроцитов исследуемых
млекопитающих с 10%-м ДМСО существенно не
влияет на их осмотическую устойчивость.
3. Использование 10%-го ДМСО в процессе
замораживания до температуры жидкого азота и
отогрева на водяной бане при температуре 40–
42°С/с без отмывки от криопротектора позволяет
сохранить эритроцитов быка – 85,6, кролика – 86,5
и лошади до 84,0%, однако его отмывка снижает
этот показатель до 54,5; 56,3; 53,1% соответст-
венно.
4. Большую устойчивость к гипотонии после
криоконсервирования с 10%-м ДМСО проявляют
эритроциты кролика по сравнению с эритроцитами
быка и лошади.
protectant allows to preserve 85.6% of bovine erythro-
cytes, 86.5% of rabbit cells and up to 84.0% of equine
cells, however, removing of DMSO decreases this
index to 54.5; 56.3 and 53.1%, correspondingly.
4. Rabbit erythrocytes unlike bovine and equine
cells, show higher resistance to hypotonia after freeze-
thawing with 10% DMSO.
Ко
нц
ен
тр
ац
ия
N
aC
l,
%
C
on
ce
nt
at
io
n
N
aC
l,
%
Рис. 2. Индекс осмотической хрупкости эритроцитов: 1 –
быка; 2 – кролика; 3 – лошади; – интактные клетки; –
клетки, инкубированные с ДМСО и отмытые; – клетки,
криоконсервированные с ДМСО и отмытые; * – разли-
чия достоверны (р < 0,05) по отношению к нативным
клеткам.
Fig. 2. Erythrocyte osmotic fragility index of: 1 – bovine;
2 – rabbit; 3 – equine cells; – intact cells; – incubated
with DMSO and washed cells; – frozen-thawed with
DMSO and washed cells; * – differences are significant
(p < 0.05) as for native cells.
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
1 2 3
* *
Ballas S.K. Red cell membrane protein in change caused by
freezing and mechanism of cryoprotection by glycerol //
Transfusion.– 1981.– Vol. 21, N2.– Р. 203–210.
Betticher D.C., Geiser J. Resistance of mammalian red blood
cells of different size to hypertonic milieu // Comp. Biochem.
Physiol. A. Comp. Physiol.– 1989.– Vol. 93, N2.– P. 429–432.
Engen R.L., Clark C.L. High-performance liquid chromato-
graphy determination of erythrocyte membrane phospholipid
composition in several animal species // Am. J. Vet. Res.–
1990.– Vol. 51, N1.– P. 577–580.
Kaneko J.J., Harvey J.W., Bruss M. Clinical biochemistry of
domestic animals.– New York: Academic Press, 1989.– 932 p.
Nayma S., Noorzahan B., Shelina B. et al. Оral supplemen-
tation of vitamin E reduces osmotic fragility of RBC in hemolytic
anemic patients with g6pd // Pak. J. Physiol.– 2009.– Vol. 5.–
P. 413–418.
Nouri-Sorkhabi M.H., Agar N.S., Sullivan D. R. et al. Phos-
pholipid composition of erythrocyte membranes and plasma
of mammalian blood including Australian marsupials; quan-
titative 31P NMR analysis using detergent // Comp. Biochem.
Physiol. B. Biochem. Mol. Biol.– 1996.– Vol. 113, N2.– Р. 221–
227.
Shinitzky M. Membrane fluidity in malignancy. Adversative
and recuperative // Biochim. Biophys. Acta.– 1984.– Vol. 738,
N1.– P. 251–261.
Поступила 04.03.2010
Рецензент Т.П. Линник
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
composition in several animal species // Am. J. Vet. Res.–
1990.– Vol. 51, N1.– P. 577–580.
Kaneko J.J., Harvey J.W., Bruss M. Clinical biochemistry of
domestic animals.– New York: Academic Press, 1989.– 932 p.
Nayma S., Noorzahan B., Shelina B. et al. Оral supplemen-
tation of vitamin E reduces osmotic fragility of RBC in hemolytic
anemic patients with g6pd // Pak J. Physiol.– 2009.– Vol. 5.–
P. 413–418.
Nouri-Sorkhabi M.H., Agar N.S., Sullivan D. R. et al. Phos-
pholipid composition of erythrocyte membranes and plasma
of mammalian blood including Australian marsupials; quan-
titative 31P NMR analysis using detergent // Comp. Biochem.
Physiol. B. Biochem. Mol. Biol.– 1996.– Vol. 113, N2.– Р. 221–
227.
Shinitzky M. Membrane fluidity in malignancy. Adversative
and recuperative // Biochim. Biophys. Acta.– 1984.– Vol. 738,
N1.– P. 251–261.
Accepted in 04.03.2010
12.
13.
14.
15.
57 problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №1
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №1
|