Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы криобиологии |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68541 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция / Н.Г. Землянских, Д.И. Александрова, Л.А. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 251. — рос., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859641548969345024 |
|---|---|
| author | Землянских, Н.Г. Александрова, Д.И. Бабийчук, Л.А. |
| author_facet | Землянских, Н.Г. Александрова, Д.И. Бабийчук, Л.А. |
| citation_txt | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция / Н.Г. Землянских, Д.И. Александрова, Л.А. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 251. — рос., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии |
| first_indexed | 2025-12-07T13:22:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
251
Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии
криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция
Н.Г. ЗЕМЛЯНСКИХ, Д.И. АЛЕКСАНДРОВА, Л.А. БАБИЙЧУК
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
Change of Human Erythrocyte Mechanical Stability in Presence
of Cryoprotectants: Role of Ionic Strength and Calcium
N.G. ZEMLYANSKIKH, D.I. ALEXANDROVA, L.A. BABIYCHUK
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
Выживаемость эритроцитов в процессе заморажи-
вания-отогрева в присутствии криопротекторов может
быть связана как с изменением характера кристаллиза-
ции жидкой фазы, так и с возможностью модификации
структурных свойств и функциональной активности
компонентов клетки. Для эритроцитов структурный
и функциональный ответ на воздействие криопротекто-
ров связан, прежде всего, с реорганизацией плазмати-
ческой мембраны. Механическая стабильность эритро-
цитов – одна из наиболее важных функциональных харак-
теристик, которая определяется структурными свойст-
вами липидного бислоя и состоянием белков мембран-
но-цитоскелетного комплекса.
Цель данного исследования – изучение влияния ряда
химических соединений, обладающих криопротектор-
ными свойствами, на устойчивость эритроцитов чело-
века при механическом стрессе; оценка модифицирую-
щей роли электролитов и ионов кальция, присутствую-
щих во внеклеточной среде, на состояние клеток в дан-
ных условиях.
Механическую чувствительность оценивали по уров-
ню гемолиза клеточных суспензий в средах, содержащих
различные концентрации NaCl, глицерола, маннитола,
сахарозы, ПЭГ-1500 и декстрана м.м. 40000.
Полученные результаты показали, что при механичес-
ком стрессе гипертонические концентрации NaCl и ман-
нитола дестабилизировали клетки, а сахароза, декстран,
глицерол и ПЭГ понижали уровень гемолиза относитель-
но контроля. Максимальную эффективность в стабилиза-
ции эритроцитов проявляли глицерол и ПЭГ (5–15%).
Уровень гемолиза во всех средах, не содержащих NaCl,
существенно возрастал по отношению к гемолизу в ана-
логичных растворах с включением 150 мМ NaCl, что
может быть вызвано изменением мембранного потен-
циала. Введение Са2+ и ЭДТА в раствор ПЭГ повышало
гемолиз практически в 2 раза по сравнению с исходным
раствором. В глицерол-содержащей среде ЭДТА вызы-
вал сходную реакцию, однако Са2+ не оказывал значи-
мого влияния. Эффект ЭДТА на эритроциты, очевидно,
связан с его влиянием на мембраносвязанный Са2+, что
негативно отражается на структуре мембранных ком-
понентов. Влияние Са2+ в ПЭГ- и глицерол-содержащих
растворах на механическую стабильность эритроцитов
может быть обусловлено различным состоянием систем,
регулирующих уровень Са2+ в клетках в присутствии
данных веществ.
Таким образом, криопротекторные соединения мо-
гут повышать механическую устойчивость эритроцитов,
что указывает на их способность стабилизировать эрит-
роциты к различным типам стрессовых воздействий на
основе неких общих принципов или на возможность того,
что механическая стабилизация является составным эле-
ментом криозащиты клеток.
Survival of erythrocytes during freeze-thawing in the
presence of cryoprotectants can be associated with the
change in the liquid phase crystallization character and with
the possibility of modifying the structural properties and
functional activity of cell components. For erythrocytes a
structural and functional response to the cryoprotectant is
primarily associated with the reorganization of plasma
membrane. Mechanical stability of red blood cells is one of
the most important functional characteristics, which is
determined by structural properties of lipid bilayer and the
state of the proteins of membrane-cytoskeletal complex.
The research aim was to study the effect of a number of
chemical compounds with cryoprotective properties on the
resistance of human erythrocytes to a mechanical stress,
evaluation of a modifying role of electrolytes and calcium
ions present in extracellular environment, on the state of
cells under these conditions.
Mechanical sensitivity was assessed by the level of
cell suspension hemolysis in media containing different
concentrations of NaCl, glycerol, mannitol, sucrose, PEG-
1500 and dextran with 40,000 m.m.
The obtained results showed that during mechanical
stress hypertonic concentrations of NaCl and mannitol
destabilized the cells, and sucrose, dextran, glycerol and
PEG reduced the level of hemolysis compared with the
control. Glycerol and PEG (5–15%) showed a maximum
efficiency in erythrocyte stabilization. Level of hemolysis
in all the media not containing NaCl significantly increased
if compared to hemolysis in similar solutions with the
inclusion of 150 mM NaCl, which may be caused by the
change of membrane potential. Introduction of Ca2+ and
EDTA in PEG solution increased the hemolysis twice if
compared to the initial solution. In the glycerol-containing
medium EDTA induced similar reactions, but Ca2+ did not
affect significantly. Effect of EDTA on erythrocytes is
obviously related to its effect on membrane-bound Ca2+,
which negatively affects the structure of membrane com-
ponents. Effect of Ca2+ in PEG and glycerol-containing
solutions on the mechanical stability of red blood cells may
be stipulated by different states of the systems regulating
the level of Ca2+ in cells in the presence of these substances.
Thus, cryoprotective compounds can increase the
mechanical stability of erythrocytes indicating their ability
to stabilize the erythrocytes to different types of stress on
the basis of some general principles or to the possibility
that mechanical stabilization is an element of cell cryopro-
tection.
problems
of cryobiology
Vol. 22, 2012, №3
проблемы
криобиологии
Т. 22, 2012, №3
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68541 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:22:40Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Землянских, Н.Г. Александрова, Д.И. Бабийчук, Л.А. 2014-09-26T15:19:35Z 2014-09-26T15:19:35Z 2012 Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция / Н.Г. Землянских, Д.И. Александрова, Л.А. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 251. — рос., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68541 ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии Общие вопросы криобиологии Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция Change of Human Erythrocyte Mechanical Stability in Presence of Cryoprotectants: Role of Ionic Strength and Calcium Article published earlier |
| spellingShingle | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция Землянских, Н.Г. Александрова, Д.И. Бабийчук, Л.А. Общие вопросы криобиологии |
| title | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция |
| title_alt | Change of Human Erythrocyte Mechanical Stability in Presence of Cryoprotectants: Role of Ionic Strength and Calcium |
| title_full | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция |
| title_fullStr | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция |
| title_full_unstemmed | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция |
| title_short | Изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция |
| title_sort | изменение механической стабильности эритроцитов человека в присутствии криопротекторов: роль ионной силы среды и кальция |
| topic | Общие вопросы криобиологии |
| topic_facet | Общие вопросы криобиологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68541 |
| work_keys_str_mv | AT zemlânskihng izmeneniemehaničeskoistabilʹnostiéritrocitovčelovekavprisutstviikrioprotektorovrolʹionnoisilysredyikalʹciâ AT aleksandrovadi izmeneniemehaničeskoistabilʹnostiéritrocitovčelovekavprisutstviikrioprotektorovrolʹionnoisilysredyikalʹciâ AT babiičukla izmeneniemehaničeskoistabilʹnostiéritrocitovčelovekavprisutstviikrioprotektorovrolʹionnoisilysredyikalʹciâ AT zemlânskihng changeofhumanerythrocytemechanicalstabilityinpresenceofcryoprotectantsroleofionicstrengthandcalcium AT aleksandrovadi changeofhumanerythrocytemechanicalstabilityinpresenceofcryoprotectantsroleofionicstrengthandcalcium AT babiičukla changeofhumanerythrocytemechanicalstabilityinpresenceofcryoprotectantsroleofionicstrengthandcalcium |