Осмотический гемолиз: Определение осмотической резистентности эритроцитов (Osmotic fragility (OF) test, RBC)

Содержание

(PDF) Effect of rare-earth-based nanoparticles on the erythrocyte osmotic adaptation

42

БIОФIЗИЧНИЙ ВIСНИК Вип. 37 (1). 2017

БІОФІЗИКА КЛІТИНИ

© Пакулова О.К., Kлочков В.К., Кавок Н.С., Костина И.А., Сопотова А.С.,

Бондаренко В.А., 2017

УДК 577.359:612.111.017:546.65-022.532

ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ НА ОСНОВЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСМОТИЧЕСКУЮ АДАПТАЦИЮ ЭРИТРОЦИТОВ

О.К. Пакулова1, В.К. Kлочков2, Н.С. Кавок2,

И.А. Костина1, А.С. Сопотова1, В.А. Бондаренко1

1 Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, пл. Свободы 4, Харьков, 61022,

Украина, e-mail: [email protected]

2 Институт сцинтилляционных материалов НАН Украины, пр. Науки 60, Харьков, 61072, Украина

Поступила в редакцию 31 октября 2016 года

Принята 1 июня 2017 года

Уникальные характеристики наночастиц (НЧ) на основе редкоземельных элементов (РЗЭ) делают

их перспективными для использования в молекулярной и клеточной биологии. Однако

особенности их взаимодействия с биосистемами на разных структурных уровнях и влияние на

функционирование живых клеток остаются мало изученными. В данной работе методом

спектрофотометрии оценивали влияние НЧ на основе диэлектрических нанокристаллов диоксида

церия и ортованадатов гадолиния и иттрия с различным форм-фактором, а также комплекса НЧ-

холестерин на адаптацию эритроцитов человека к гипертоническому лизису в 4 М NaCl в

различных условиях прединкубации. Показано, что изменение уровня повреждения клеток при

осмотической нагрузке в присутствии НЧ зависит от геометрических параметров последних.

Адаптации клеток к гипертоническому лизису способствуют как экстрамалые (размером 2 нм),

способные проникать сквозь плазматическую мембрану сферические НЧ СеО2 и GdYVO4:Eu3+, так

и более крупные (8×30 нм) зерноподобные НЧ GdVO4:Eu3+, адсорбируемые на поверхности

мембраны, а также комплекс сферических НЧ GdYVO4:Eu3+ с холестерином. Обнаружено также,

что состав наночастиц определяет характер их стабилизирующего влияния на клетки. Так, при

концентрации 0,1 г/л ортованадатные НЧ более эффективно защищают клетки от гемолиза при

непродолжительной, а НЧ диоксида церия – при длительной прединкубации в сахарозно-солевой

среде. Установлено, что НЧ способствуют адаптации клеток к осмотической нагрузке посредством

различных механизмов – через стабилизацию мембраны при адсорбции на поверхности клеток

и/или через проникновение в клетку.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: наночастицы, редкоземельные элементы, эритроциты, гипертонический

лизис, осмотическая адаптация.

ВПЛИВ НАНОЧАСТИНОК НА ОСНОВІ РІДКІСНОЗЕМЕЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ НА

ОСМОТИЧНУ АДАПТАЦІЮ ЕРИТРОЦИТІВ

О.К. Пакулова1, В.К. Kлочков2, Н.С. Кавок2, І.О. Костіна1, О.С. Сопотова1,

В.А. Бондаренко1

1 Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, пл. Свободи 4, Харків, 61022, Україна

2 Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України, пр. Науки 60, Харків, 61072, Україна

Унікальні характеристики наночастинок (НЧ) на основі рідкіснооземельних елементів (РЗЕ)

роблять їх перспективними для використання у молекулярній та клітинній біології. Однак

особливості їх взаємодії з біосистемами на різних структурних рівнях та вплив на функціонування

живих клітин лишаються мало вивченими. У даній роботі методом спектрофотометрії оцінювали

вплив НЧ на основі діелектричних нанокристалів діоксиду церію та ортованадатів гадолінію та

ітрію, з різним форм-фактором, а також комплексу НЧ-холестерин на адаптацію еритроцитів

людини до гіпертонічного лізису в 4 М NaCl у різних умовах передінкубації. Показано, що зміна

рівня ушкодження клітин при осмотичному навантаженні в присутності НЧ залежить від

геометричних параметрів останніх. Адаптації до гіпертонічного лізису сприяють як екстрамалі

(розміром 2 нм) здатні проникати крізь плазматичну мембрану сферичні НЧ СеО2 та

GdYVO4:Eu3+, так і більші (8×30 нм) зерноподібні НЧ GdVO4:Eu3+, що адсорбуються на зовнішній

поверхні мембрани, а також комплекс сферичних НЧ GdYVO4:Eu3+ з холестерином. Виявлено

також, що склад наночастинок визначає характер їх стабілізуючого впливу на клітини. Так, при

концентрації 0,1 г/л ортованадатні НЧ більш ефективно захищають клітини від гемолізу при

нетривалій, а НЧ діоксиду церію — при тривалій передінкубації в сахарозно-сольовому середовищі.

DOI: 10.26565/2075-3810-2017-37-05

Клетки гемолиз — Справочник химика 21

    Если поместить клетки в дистиллированную воду, происходит набухание, затем разрыв оболочек — лизис. Например, эритроциты окрасят воду в красный цвет (гемолиз). В растворах с высокой концентрацией солей происходит сморщивание клеток из-за потери воды (плазмолиз). [c.145]

    Концентрация хлорида натрия в среде, окружающей клетку, при которой начинается гемолиз, является мерой осмотической стойкости (резистентности) эритроцитов. У эритроцитов человека гемолиз начинается в 0,4%-ном растворе хлорида натрия, а в 0,34%-ном растворе разрушаются все эритроциты. Каково осмотическое давление этих растворов при 37° С  [c.50]


    Осмотические процессы также присущи животным тканям и клеткам. Поскольку животные клетки обычно представляют собой уплотненный слой цитоплазмы, постольку внешне осмос проявляется несколько иначе, однако принципиально картина не отличается от описанной в случае растительных клеток. Если поместить эритроциты в концентрированный раствор того или иного вещества, они вследствие экзосмоса уменьшаются в объеме, сморщиваются, что хорошо можно наблюдать под микроскопом. Когда эритроциты помещены в раствор с меньшим осмотическим давлением, чем давление клеточного раствора, наблюдается значительное увеличение объема клеток. Если эритроциты поместить в дистиллированную воду, то идет настолько интенсивный эндосмос, что в результате тургора эритроциты лопаются. Во внешнюю среду выделяется гемоглобин, благодаря чему раствор окрашивается в красный цвет.
Такое явление называется гемолизом. Поэтому кровоточащие раны нельзя обрабатывать водой, так как это усиливает кровотечение. Клетки сохраняют нормальное состояние и в том случае, когда осмотическое давление внутриклеточного и внешнего раствора одинаково. 
[c.97]

    Концентрация и осмотическое давление различных жидкостей в организме поддерживаются на постоянном уровне действием специальных осморегуляторов. Осмотическое давлегше растворов является следствием теплового движения молекул растворенного вещества, стремящегося занять возможно больший объем. Плазма крови, лимфа, слезная и спинномозговая жидкость имеют постоянное осмотическое давление (гипертонический раствор) в результате разности осмотических давлений внутри эритроцитов и окружающей та плазмы осуществляется движение воды из эритроцитов, идущее до выравнивания осмотических давлений. Эритроциты при этом, лишаясь части водьт, сморщиваются (плазмолиз). Если вводится раствор с малым осмотическим давлением (гипотонический раствор), жидкость проникает внутрь клетки эритроцит разбухает, клеточная оболочка может нарушиться, а клетка погибнуть (гемолиз).

Чтобы избежать указанных осмотических сдвигов необходимо изотонизировать раствор до уровня осмотического давления биологических жидкостей оргатшзма. Такие растворы называются изотоническими. [c.635]

    Известна нестабильность мыльного пузыря, причиной которой может стать любая пылинка. Началом дестабилизации является прокол стенки пузыря и образование поры. В липидной бимолекулярной пленке клеточной мембраны поры появляются, если исключить чисто механические повреждения, в результате тепловых флуктуаций поверхности бислоя, электрического пробоя, замораживания пленки, действия поверхностно-активных веществ, осмотического давления, перекисного окисления липидов и др. Один из наиболее типичных и хорошо изученных примеров дестабилизации биологических мембран — гемолиз эритроцитов. Это явление включает на начальном этапе набухание клеток в гипотонической среде в результате действия сил осмотического давления. Во время набухания клетки мембрана растягивается, что обусловливает рост мембранного натяжения.

При определен- [c.49]


    Классическим примером наследственной гемоглобинопатии является серповидно-клеточная анемия, широко распространенная в странах Южной Америки, Африки и Юго-Восточной Азии. При этой патологии эритроциты в условиях низкого парциального давления кислорода принимают форму серпа (рис. 2.2). Гемоглобин S, как показали Л. Полинг и др., отличается рядом свойств от нормального гемоглобина в частности, после отдачи кислорода в тканях он превращается в плохо растворимую дез-окси-форму и начинает выпадать в осадок в виде веретенообразных кристаллоидов, названных тактоидами. Последние деформируют клетку и приводят к массивному гемолизу. Болезнь протекает остро, и дети, гомозиготные по мутантному гену, часто умирают в раннем возрасте. 
[c.83]

    В 60-х годах были достигнуты важные успехи, открывшие новые пути изучения В-клеток. Первым из ннх была разработка метода локального гемолиза, который позволил идентифицировать и подсчитывать индивидуальные В-клетки, вырабатывающие антитела к определенному антигену. В простейшем варианте этого метода берут лимфоциты (обычно из селезенки) у животного, иммунизированного бараньими эритроцитами (БЭ). Их помещают затем в агар вместе с избытком Ю. В результате на чашке получается газон из иммобилизованных БЭ с вкраплением лимфоцитов. В этих условиях клетки не могут передвигаться, но любые выделяемые В-клеткой антитела будут диффундировать и покрывать поверхность всех БЭ, находящихся поблизости. Такие покрытые антителами эритроциты можно лизировать, добавив комплемент (разд. 17.5). Таким образом, присутствие каждой выделяющей антитела клетки обнаруживается по прозрачному пятну ( бляшке ) в темном слое БЭ. Аналогичный метод можно использовать для подсчета клеток, вырабатывающих антитела к другим антигенам, таким как белки или полисахариды, если присоединить эти антигены к поверхности бараньих эритроцитов. 

[c.20]

    Гемолиз. В крови циркулируют миллионы красных кровяных телец (т. е. эритроцитов), поверхности которых ведут себя как полупроницаемые мембраны. Внутри этих клеток находится водная среда, содержащая растворенные вещества, о которых более подробно мы поговорим в гл. 23. Если эритроциты поместить в чистую воду, то начнется осмос. Вода всосется в клетки в количестве, достаточном для того, чтобы разрушить их, так как осмос идет в направлении от разведенного раствора (или чистой воды) к относительно более концентрированному раствору. Про эритроциты, которые при этом будут разрушаться, говорят, что они гемолизируются. Соответствующий процесс называется гемолизом или, иногда, образованием лаковой крови. 

[c.108]

    При помещении эритроцитов в дистиллированную воду идет такой интенсивный эндосмос, что в результате тургора эритроциты лопаются, выделяя во внешнюю среду заключенное внутри их специфическое красящее вещество—гемоглобин происходит гемолиз крови. Раствор окрашивается при этом в прозрачный красный цвет (лаковая кровь) — яркий показатель разрушения эритроцитов. И лишь в том случае, когда осмотическое давление внешней среды, определяемое концентрацией растворенных веществ, будет одинаковым с осмотическим давлением внутри клеток, клетки сохраняют свое нормальное состояние.[c.111]

    Каждая живая клетка имеет оболочку либо поверхностный слой протоплазмы, обладающие свойством полупроницаемости. Так, известно, что оболочка эритроцитов непроницаема для ряда катионов (например для К и Ма ), хотя она свободно пропускает анионы и воду. Помещая животные или растительные клетки в дистиллированную воду, можно наблюдать перемещение воды внутрь клеток, что ведет к их набуханию, а затем к разрыву оболочек и вытеканию клеточного содержимого. Если в таком опыте использовать эритроциты, то вода окрасится гемоглобином в красный цвет. Подобное разрушение клеток путем разрыва их оболочек (или поверхностных слоев протоплазмы) называют лизисом, а в случае эритроцитов — гемолизом. 

[c.37]

    Дефибринированную кровь готовят следующим образом в стерильных условиях отбирают кровь шприцем с иглой № 18 (для предотвращения гемолиза, вызываемого механическим разрушением) и немедленно переливают ее в стерильную колбу, в которую помещен слой стерильных стеклянных шариков (диаметром около 3 мм). Колбу встряхивают в горизонтальной плоскости в течеиие 10 мин. Фибрин, образовавшийся во время свертывания, остается на шариках. Надосадочную жидкость, содержащую клетки крови и сыворотку, сливают в стерильный сосуд и хранят в холодильнике. 

[c.71]

    Ускорение проникновения воды в клетку наблюдается также у эритроцитов млекопитающих. Наряду с этим выравнивается концентрация ионов натрия и калия в системе эритроцит—окружающая среда. Как и у простейших, большие дозы ультрафиолетового света приводят к разрыву клеток — гемолизу эритроцитов. Температурный коэффициент гемолиза приблизительно равен двум, что указывает на участие в процессе темновых химических реакций. Скорость гемолиза зависит от pH. Минимальные значения ее отмечены при рН = = 5,8—7,8. [c.333]

    ЛДГ обнаруживается во всех клетках и биологических жидкостях. Следует обратить внимание на тот факт, что уровень фермента в эритроцитах в 100 раз выше, чем в сыворотке. Поэтому при определении его активности в сыворотке крови гемолиз эритроцитов должен быть полностью исключен.

Также необходимо быстро отделять сгусток от сыворотки. Активность ЛДГ могут подавлять гепарин и оксалат. [c.267]


    Каждый из этих полипептидов обладает различной физиологической активностью мелиттин является ионо-фором, вызывает прямой гемолиз тучных клеток, очень эффективный детергент, обладает ганглиоблокирующим действием МСО-пептид дегранулиру-ет тучные клетки, высвобождает гистамин из них, его противовоспалительный эффект в 100 раз превышает действие гидрокортизона апамин действует на Са — и К -зависимые каналы нервной системы, под его действием усиливаются моносинаптические раз-гибательные и полисинаптические сгибательные рефлексы, т е. широта спектра физиологического действия яда пчелы обусловлена разнообразием его полипептидного состава. 
[c.83]

    На гидрофильных гелях можно разделять не только растворы высокомолекулярных соединений, но и суспензии клеточных частиц. Так, Фричова и др. [20] показали, что клетки зобной железы, лимфатических узлов, селезенки и костного мозга мышей можно пропускать через колонки с сефадексом 0-25, причем только небольшая доля их обратимо удерживается. На гелях сефадекс 0-25, 0-50, сефароза 4В и 6В можно полностью отделить эритроциты от их естественной среды выход эритроцитов при этом почти количественный, а степень гемолиза составляет меньше 0,2% [27]. [c.383]

    Бактерий этой группы многократно выделяли из мертвых насекомых, и была доказана их патогенность при пероральном введении насекомым. Стефенс [199] обнаружила в мертвых гусеницах яблонной плодожорки бактерию, которая была способна размножаться на обычных питательных средах, образуя серые, сухие колонии. Этот факультативно анаэробный вид на желточных средах не вырабатывает черный пигмент, так как не содержит фосфатазу, разжижает желатин, гидролизует крахмал и образует кислоту из глюкозы, мальтозы и сахарозы. Он не расщепляет ара-бинозу, лактозу, глицерин и маннит. На кровяных средах не вызывает гемолиз, восстанавливает нитраты до нитритов, дает положительную реакцию с метиленовой красной. Реакция Воже — Проскауера непостоянная. Индола не образует. Вегетативные клетки размером 0,9—1,4X1,4—3,0 и до 7,0мк, споры правильно яйцевидной формы, 1—1,3X1,0 мк. Параспоральные тельца и кристаллы не образует. [c.192]

    Стенки клеток в организме играют роль полупроницаемой мембраны. При введении в организм, например, при инъекциях растворов с ббльшим осмотическим давлениан чем у биологических жидкостей (гипертонический раствор), давление вне и внутри клетки начнет выравниваться, вода изнутри клеток, допустим эритроцитов, начинает переходить во внешнюю среду, они теряют упругость, сморщиваются плазмолиз). При введении гипотонических растворов (с меньшим осмотическим давлением) происходит гемолиз (разбухание) и в дальнейшем разрушение клеточной оболочки в результате проникновения жидкости извне. Очевидно, что растворы для инъекций должны иметь осмотическое давление, близкое жидкостям биологической системы. Растворы с равным осмотическим давлением называются изотоническими. [c.96]

    Картина острого отравления и вызывающие его токсические концентрации. Для животных. Вдыхание 1 % газа в воздухе приводит к быстрой смерти при 0,01% —смерть через несколько часов. У белых мышей 20-минутное воздействие 0,5 мг/л вызывает смерть через несколько дней при более длительном воздействии (1 ч. 45 мин.) той же концентрации — одышка, смерть в судорогах. В крови изменений не обнаруживается. Кролики погибают при картине полнокровия и отека легких. У собак отравление выражается одышкой, упорной рвотой, временами кровавы.м поносом сердечная деятельность сначала учащена, затем замедлена. На вскрытии погибших животных полнокровие легких, местами изъязвления. При вдыхании в течение 1 часа концентрации 0,2—0,23 мг/л собаки, как правило, гибнут в промежутке от 1 до 24 часов. На вскрытии воспаление и отек легких. У кошек — признаки желтухи. Морские свинки при концентрации в 3 4 раза выше смертельной для других животных гибнут не ранее чем через 24 часа. Уже через несколько минут после отравления большая часть эритроци-юв оказывается измененной на поверхности сферических клеток наблюдаются симметрично расположенные выступы в форме острых игл ( игольчатые клетки ). Эти изменения эритроцитов необратимы и предшествуют фазе гемолиза. Последний развивается уже при воздействии 0,3 мг/л в течение часа. Через несколько дней число эритроцитов доходило до 1,7 млн. в 1 мл крови через 1—2 дня — кровь в моче, количество мочи часто резко уменьшено. В почках гемоглобин, в печени — жировая дистрофия. [c.180]

    Гемолитическая желтуха. Усиленный гемолиз эритроцитов приводит к интенсивному образованию в клетках ретикулоэндотелиальной системы непрямого билирубина. Печень не в состоянии связать весь этот билирубин с глюкуроновой кислотой. В результате в крови и тканях накапливается непрямой билирубин. Так как через печень идет повышенный поток непрямого билирубина, образуется больше и прямого билирубина. Увеличение потока прямого билирубина в желчь приводит к увеличению образования уробилиногенов и стер-кобилиногена в кишечнике. Кал приобретает более интенсивное окрашивание. Кровь повышение общего билирубина за счет повышения непрямого билирубина. Кал повышение стеркобилиногена (темная окраска). Моча билирубин (—), уробилиноген(+). [c.440]

    Nakken указывает, что витамины группы В более эффективные акцепторы радикалов ОН, чем АЭТ, и тем не менее эти витамины не способны защищать Е. соИ. Kalkwarf обнаружил парраллелизм между скоростью реакций с радикалами ОН и защитной способностью в отношении гемолиза эритроцитов. По его данным, известно, однако, что многие вещества наиболее реакционноспособные (не защищали делящиеся клетки от гибели под действием рентгеновского излучения, хотя вещества, подобные триптофану, должны были бы проникать внутрь клеток. Полициклические сопряженные системы являются наиболее эффективными переносчиками энер- [c.309]

    Большой практический интерес для правильной диагностики гемолитических процессов представляют полученные в последние годы новые данные об основных механизмах гемолиза и метаболизме эритроцитов. Согласно этим данным, существуют два механизма разрушения эритроцитов в нутрисосудистый — непосредственно в кровяном русле и внутриклеточный — в клетках ретику-ло-эндотелиальной системы, главным образом селезенки, печени, костного мозга. [c.225]

    Для бактерий описаны как одно-, так и многоударные кривые летального действия. Мишени для фотодинамического удара в значительной мере определяются избирательностью накопления и сорбции красителей в различных структурах клетки. Например, акридиновые красители преимущественно концентрируются на хромосомах и вызывают их разрывы. Порфирины эффективно накапливаются в лизосомах и также повреждают их. Существенный вклад в фотосенсибилизированное повреждение клеток вносят и биологические мембраны. Еще в 1908 г. Спайксом был описан сенсибилизированный гематопор-фирином или хлорофиллом гемолиз эритроцитов. К настоящему времени фотодинамическое повреждение мембран, проявляющееся в нарушении их структуры и функции (проницаемость, активность ферментов), продемонстрировано в большом числе опытов. В частности, показана фотодинамическая деполяризация нервных и мышечных волокон, нарушение барьеров проницаемости мембран лизосом с их разрывом и выходом гидролитических ферментов, выход ионов К+ через плазматические мембраны клеток, разобщение дыхания и фосфорилирования в изолированных митохондриях. [c.349]

    Затем ADP в ходе гликолиза превращается в АТР. Одна из энергоемких функций клетки, для которой необходим АТР,-это транспорт катионов. Он непосредственно связан с ферментативной активностью АТРазы. Этот фермент локализован в клеточной мембране и присутствует в двух фракциях, которые могут активироваться ионами и Na или Mg . Он гидролизует АТР до АМР. Недостаточность АТРазы также может вызывать не-сфероцитарную гемолитическую анемию (НСГА). Описан ряд случаев, несколько различающихся по симптомам и гематологическим характеристикам [1046 1118 1120 1203]. Недостаточность по адени-латкиназе (АК) (20160) зафиксирована у тринадцатилетнего мальчика, страдающего НСГА. Активность АК в эритроцитах составляла 1-13% нормальной. Уровень АТР и ADP в эритроцитах оказался нормальным, а уровень АМР повышен. Дефект наследовался как аутосомно-рецессивный признак. Недостаточность по пиримидин-5 -нуклеотидазе была впервые обнаружена у больного, страдающего хроническим гемолизом средней тяжести [1333], а несколько позже у ряда других больных [1148]. [c.28]

    Нестабильные гемоглобины [31 1335-1357]. Описано свыше 100 нестабильных гемоглобинов. В большинстве случаев мутация затрагивает 3-цепь. У многих нестабильных гемоглобинов в полипептидной цепи обнаруживаются аминокислотные замены или делеции в участках связывания гема. Клинические проявления варьируют от едва заметной нестабильности, практически не имеющей клинических последствий, до выраженной нестабильности, при которой происходит интенсивное разрушение эритроцитов. В некоторых случаях гемолиз усиливается при лечении сопутствующих заболеваний сульфониламидами. Нестабильность этих гемоглобинов часто обусловлена преждевременной диссоциацией гема и глобиновой цепи. Такие лишенные гема молекулы глобина преципитуруют внутри клетки, образуя так называемые тельца Хейнца, нарушающие функционирование клеточных мембран. В селезенке тельца Хейнца могут быть удалены из эритроцитов без их разрушения. В конечном итоге такие эритроциты преждевременно уничтожаются ретикуло-эндотелиальной системой. При некоторых формах нестабильности гемоглобина сильный гемолиз удается смягчить удалением селезенки. [c.82]

    Источником гемоглобина может служить любой образец свежей крови, обработанный антикоагулянтом. Для приготовления гемолизатов используют также капиллярную кровь. Осажденные эритроциты трижды промывают солевым раствором (3— 5-кратный объем по отношению к осадку). Гемолиз проводят в стеклянных пробирках, добавляя к клеткам 1—1,5 объема дистиллированной воды и 0,4 объема ССЦ. Смесь встряхивают 4 мин и центрифугируют. Прозрачную надосадочную жидкость затем фильтруют через фильтровальную бумагу и разбавляют до нужной концентрации [598, 753]. Лизис клеток можно ускорить, добавив после дистиллированной воды небольшое количество сапонина или путем их замораживания и оттаивания в дистиллированной воде. Однако обработка клеток вторым способом приводит к осаждению гемоглобина Н. Этот аномальный гемоглобин и некоторые другие нестабильные гемоглобины могут денатурироваться во время интенсивного встряхивания с ССи. Для предотвращения денатурации таких гемоглобинов содержащие их эритроциты лизируют в 4 объемах дистиллирован- [c.320]

    Доминантная гемолитическая анемия, вызванная повышенной активностью клеточной аденозиндезаминазы (25275) [1934]-дефект рецептора В одной уникальной родословной 12 из 23 родственников по материнской линии страдали тяжелым гемолизом, однако анемия была выражена слабо, поскольку гемолиз в значительной степени компенсировался эритропоэзом. Активность аденозиндезаминазы в эритроцитах больных была в 45-70 раз выше нормы, а уровень АТР составлял 47% по сравнению с нормой. Уровень других нуклеотидов был понижен примерно в той же степени. Заболевание наследовалось по аутосомно-доминантному типу Гемолитический синдром был обусловлен, очевидно, недостатком адени-новых нуклеотидов, которые не могут синтезироваться в безъядерной клетке. Главный фактор, определяюший повышенную активность аденозиндезаминазы, неизвестен, однако можно предполагать, что это мутация в мембранном рецепторе, облегчающая проникновение аденозина в клетку. Ингибиторы транспорта аденозина в клетку подавляют также и активность аденозиндезаминазы. По аналогии с рецепторами LDL, модулирующими активность HMG СоА-редуктазы, можно допустить, что рецептор, участвующий в транспорте аденозина, влияет также на активность адено- [c.124]

    Кровь с антикоагулянтом (3,8 %-ный раствор цитрата натрия в соотношении кровь цитрат — 9 1) необходимо центрифугировать при 3000 об/мин на центрифуге МР МУ -ЗбО в течение 10 мин, Плазму и верхний слой лейкоцитов аккуратно отобрать пастеровской пипеткой и удалить. Эритроциты три раза промыть охлажденным раствором, содержащим 0,145 моль/л НаС1 в 0,02 моль/л трис-НС1 буфере (pH 7,6 при 20 °С), каждый раз осаждая клетки в том же режиме (при 3000 об/мин в течение 10 мин). Мембраны эритроцитов получают с помощью гипоосмотического гемолиза их раствором, содержащим 10 ммоль/л ЭДТА в 10 ммоль/л трис-НС1 буфере (pH 7,6 при 20 С). Для этого один объем отмытых эритроцитов быстро и энергично перемешать с 20 объемами охлажденной до +4 С гемолизирующей среды и выдержать при этой температуре в течение 15 мин. Гемолизат [c.231]

    Т. Ней (1970), изучая повреждение эритроцитов при замораживании методом криомикроскопии, установил, что клетки, сгруппированные в жидких канальцах между кристаллами льда, повреждаются больше, чем одиночные клетки, свободно взвешенные в канальцевом растворе. Он установил, что гемолиз значительно возрастает с увеличением количества клеток в единице объема замораживаемой суспензии. В результате был сделан вывод о существовании феномена механического раздавливания клеток растущими кристаллами внеклеточного льда. [c.47]

    Одним из наиболее важных факторов криоповреждения при кристаллизации клеточной суспензии является повышение концентрации растворенных веществ в окружающей клетки жидкой фазе. Основной составной частью физиологической среды, в которой находятся клетки в норме, является водный раствор ЫаС (концентрация около 0,15 М), поэтому представление об изменении концентрации ЫаС1 в окружающем клетки растворе с понижением температуры при замораживании клеточной суспензии в отсутствие криопротектора может дать диаграмма плавления (рис. 22). На основании экспериментов, в которых гемолиз эри- [c.52]

    Значительная часть ионов железа, входящего в состав асбестов, редокс-активна и способна катализировать на поверхности волокон железокатализируемую реакцию Хабера — Вейса (см. уравнения (1.14)—(1.16)), в результате которой образуется агрессивный гидроксильный радикал [158, 159]. Более того, ионы железа способны катализировать на поверхности минеральных волокон реакции одноэлектронного восстановления кислорода и образования супероксида, который затем вовлекаются в реакцию Хабера — Вейса [158], что приводит при инкубации с асбестом к повреждению клеток, лишенных способности к фагоцитозу и дыхательному взрыву, в частности — к гемолизу эритроцитов. Благодаря тому, что гидроксильный радикал и другие цитотоксич-ные агенты, образующиеся на поверхности асбеста, химически чрезвычайно активны, повреждение клетки мишени происходит только непосредственно в зоне активации молекулярного кислорода, то есть имеет место так называемый сайт-специфический эффект (рис. 2.28а). Очевидно, что для того чтобы фармакологический агент мог эффективно защищать клетки, недостаточно только высокой антирадикальной активности, то есть способности перехватывать радикалы, он также должен обладать сайт-спе-цифичными свойствами. Сайт-специфическое связывание может быть обусловлено формированием комплекса антирадикального [c.139]

    С. Henry, 1963), основан на реакции компле-ментзависимого гемолиза эритроцитов после сенсибилизации эритроцитов антителами, продуцируемыми отдель- ными клетками. В рас- плав агара или агарозы вносят взвесь клеток селезенки или лимфоузла от животного, иммунизированного ксено-генными эритроцитами. [c.260]

    В агар добавляют также большой избыток тех же эритроцитов. Агар разливают тонким слоем в чашки Петри и инкубируют последние 1 ч при 37° С. За этот срок ан-тителопродуцирующие клетки секретируют некоторое количество антител, которые присоединяются к окружающим клетку эритроцитам. Затем на чашки наслаивают раствор комплемента и снова инкубируют их прп 37° С. Комплемент диффундирует в агар и, связываясь эритроцитами, сенсибилизированными антителами, вызывает их лизис. При просмотре чашек невооруженным глазом будут видны круглые зоны просветления в агаре, число которых соответствует числу антителопродуцирующих клеток. Метод может быть применен для определения клеток, продуцирующих антитела против самых разнообразных антигенов. Антигены или гаптены при этом фиксируют на иоверхностп эритроцитов, засеваемых в агар. После связывания антител против соответствующего антигена эритроциты в присутствип комплемента лизируются (так называемый пассивный гемолиз). [c.260]


%d0%b3%d0%b5%d0%bc%d0%be%d0%bb%d0%b8%d0%b7 — с русского на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Виды гемолиза

Спорт Виды гемолиза

просмотров — 149

Все они связаны с изменением резистентности эритроцитов, с их способностью противостоять разрушительным воздействиям.

1. Осмотический гемолиз. Разрыв оболочки эритроцита возникает в гипертоническом растворе.

· Мин. осм. резист.: 0,48-0,42 %

· Макс. осм. резист.: 0,34 – 0,30 %

Эритроциты набухают, а при значительном набухании разрушаются, кровь становится прозрачной («лаковая» кровь).

2. Механический гемолиз. Возникает при интенсивных физических воздействиях на кровь, значительная часть эритроцитов подвергается разрушению при длительной циркуляции крови в системе аппаратов искусственного кровообращения, при неправильной транспортировке крови, при длительном беге по твёрдой поверхности, при длительном сотрясении тела.

3. Биологический гемолиз. Попадание в кровь веществ, образующихся в других живых организмах животного и растительного происхождения. При повторном переливании несовместимой крови, при укусах змей, ядовитых насекомых, при отравлении грибами. Реакции имеют иммунных характер.

4. Химический гемолиз. Происходит под воздействием жирорастворимых веществ нарушающих фосфолипидную часть мембраны эритроцитов (эфир, хлороформ).

5. Термический гемолиз. Возникает при неправильном хранении крови, при её замораживании и последующем быстрым размораживанием.

6. Внутриклеточный гемолиз. Стареющие эритроциты удаляются из циркулирующей крови, разрушаются в печени, селœезёнке и немного в костном мозге клетками сист. фагоцитирующих мононуклеотидов

Гемоглобин – особый белок хромопротеида α.

1. У мужчин – 160 г/л

2. У женщин – 120-150 г/л

Состоит из двух частей: белка глобина и 4 молекул гема. Гем вкл. Fe (II).

В норме 1 г гемоглобина – 1,34 мл O2 – кислородная ёмкость крови.


Читайте также


  • — Виды гемолиза.

    Тема: « ГЕМОСТАЗ И ГРУППЫ КРОВИ». Лекция № 4. План: 1. Гемолиз и его виды. 2. Скорость оседания эритроцитов и ее определение. 3. Гемостаз и его механизмы. 4. Группы крови. 5. Резус-фактор. ЦЕЛЬ: Знать физиологические механизмы гемолиза, скорости оседания эритроцитов,… [читать подробенее]


  • — Виды гемолиза

    Все они связаны с изменением резистентности эритроцитов, с их способностью противостоять разрушительным воздействиям. 1. Осмотический гемолиз. Разрыв оболочки эритроцита возникает в гипертоническом растворе. · Мин. осм. резист.: 0,48-0,42 % · Макс. осм. резист.: 0,34 – 0,30 % … [читать подробенее]


  • Стадии осмотического гемолиза.

    J Физиол. 1975 ноябрь; 252(3): 817–832.

    Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

    Abstract

    С помощью инвертированного микроскопа и кинокамеры наблюдали гемолиз отдельных эритроцитов человека. 2. С каждым проникающим веществом (глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, мочевина и вода) гемолиз представляет собой многостадийный процесс. Стадии: набухание, лопание, уменьшение объема, возможно, сопровождающееся утечкой ионов и, наконец, утечка гемоглобина.3. Классическое время гемолиза (Th) состоит из времени набухания (Tsw) и времени стресса (Tst). Tst нельзя не принимать во внимание, и с более быстрыми пермеантами он может занимать более 75% времени гемолиза. 4. Время стресса также можно разделить на две части: время утечки K+ (TK), в течение которого клетка сжимается, и время (THb), в течение которого гемоглобин покидает клетку. THb занимает значительную часть Th, от 25 до 65%, и находится относительно дольше при быстром гемолизе. 5. Имеется большой разброс коэффициента проницаемости для глицерина в популяции эритроцитов.Распределение совместимо с распределением Гаусса. Средняя проницаемость составляет 1-79 X 10 (-6) см/сек, а С.Д. составляет +/0 0-45 X 10(-6) см/сек. 6. Корреляция между временем гемолиза и временем набухания отдельных эритроцитов слабая, особенно при быстром гемолизе. Следовательно, мера распределения времени гемолиза не дает соответствующего распределения времени набухания или расчетной проницаемости для отдельных эритроцитов.

    Полный текст

    Полный текст доступен в виде отсканированной копии оригинальной печатной версии.Получите копию для печати (файл PDF) полной статьи (1,8M) или щелкните изображение страницы ниже, чтобы просмотреть страницу за страницей. Ссылки на PubMed также доступны для Selected References .

    Изображения в этой статье

    Нажмите на изображение, чтобы увеличить его.

    Избранные ссылки

    Эти ссылки находятся в PubMed. Возможно, это не полный список литературы из этой статьи.

    • Брукдорфер К.Р., Демель Р.А., Де Гир Дж., ван Динен Л.Л.Влияние частичной замены мембранного холестерина другими стероидами на осмотическую хрупкость и проницаемость эритроцитов для глицерина. Биохим Биофиз Акта. 1969 г., 15 июля; 183 (2): 334–345. [PubMed] [Google Scholar]
    • Canham PB, Burton AC. Распределение размера и формы в популяциях нормальных эритроцитов человека. Цирк рез. 1968 март; 22 (3): 405–422. [PubMed] [Google Scholar]
    • Canham PB, Parkinson DR. Площадь и объем одиночных эритроцитов человека при постепенном осмотическом набухании до гемолиза.Может J Physiol Pharmacol. 1970 г., июнь; 48 (6): 369–376. [PubMed] [Google Scholar]
    • Дэвсон Х., Даниэлли Дж. Ф. Исследования проницаемости эритроцитов: факторы катионной проницаемости. Biochem J. 1938 Jun; 32 (6): 991–1001. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Gottfried EL, Robertson NA. Время лизиса глицерина как скрининговый тест на нарушения эритроцитов. J Lab Clin Med. 1974 г., февраль; 83 (2): 323–333. [PubMed] [Google Scholar]
    • Джей А.В. Геометрия эритроцита человека. Я.Влияние альбумина на геометрию клетки. Biophys J. 1975, март; 15 (3): 205–222. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Marchesi VT, Steers E., Jr Селективная солюбилизация белкового компонента мембраны эритроцитов. Наука. 1968 г., 12 января; 159 (3811): 203–204. [PubMed] [Google Scholar]
    • CV PAGANELLI, SOLOMON AK. Скорость обмена тритиевой воды через мембрану эритроцитов человека. J Gen Physiol. 1957 г., 20 ноября; 41 (2): 259–277. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Rand RP.Некоторые биофизические аспекты мембран эритроцитов. ФРС проц. 1967 г., ноябрь-декабрь; 26 (6): 1780–1784. [PubMed] [Google Scholar]
    • Симан П., Саукс Т., Арджент В., Квант В.О. Влияние скорости деформации мембраны и температуры на ломкость эритроцитов и критический гемолитический объем. Биохим Биофиз Акта. 1969;183(3):476–489. [PubMed] [Google Scholar]
    • Шаафи Р.И., Рич Г.Т., Микулецкий Д.К., Соломон А.К. Определение проницаемости мочевины в эритроцитах методом минимума. Проверка феноменологических уравнений.J Gen Physiol. 1970 г., апрель; 55 (4): 427–450. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • SIDEL VW, SOLOMON AK. Поступление воды в эритроциты человека под действием градиента осмотического давления. J Gen Physiol. 1957 г., 20 ноября; 41 (2): 243–257. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    Статьи из The Journal of Physiology предоставлены здесь с разрешения The Physiological Society


    Осмотическая толерантность птичьих эритроцитов к полному гемолизу в воде без растворенных веществ

    Парпарт, А. K. Является ли осмотический гемолиз явлением по принципу «все или ничего»? Биол. Бык. 61 , 500–517 (1931).

    Артикул Google ученый

  • Джей А. В. и Роулендс С. Стадии осмотического гемолиза. J. Physiol. 252 , 817–832 (1975).

    КАС Статья Google ученый

  • Чернышев А.В. и др. . Лизис эритроцитов в изотоническом растворе хлорида аммония: теоретическое моделирование и экспериментальная проверка. Ж. Теор. биол. 251 , 93–107 (2008).

    MathSciNet КАС Статья Google ученый

  • Cyprych, K., Procek, J., Langner, M. & Przybylo, M. Усовершенствованный метод оценки способности соединений дестабилизировать клеточную плазматическую мембрану. Хим. физ. Липиды 164 , 276–282 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Миттал, А.и Бенц, Дж. Комплексный кинетический анализ слияния мембран, опосредованного гемагглютинином гриппа: роль связывания сиалата. Биофиз. J. 81 , 1521–1535 (2001).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Миттал А., Лейкина Э., Бенц Дж. и Черномордик Л. В. Кинетика слияния мембран, опосредованного гемагглютинином гриппа, как функция техники. Анал. Биохим. 303 , 145–152 (2002).

    КАС Статья Google ученый

  • Миттал А., Лейкина Е., Черномордик Л. В. и Бенц Дж. Кинетически дифференцирующие машины для синтеза гемагглютинина и гемисинтеза гриппа. Биофиз. J. 85 , 1713–24 (2003).

    КАС Статья Google ученый

  • Саха, А. и Гош, Дж. Биосинтез куриных гемоглобинов. Наука 132 , 468–470 (1960).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Мацуда Г. и Огата К. Биосинтез гемоглобина в куриных эритроцитах и ​​ингибирующее действие актиномицина D. J. Biochem. 59 , 561–569 (1966).

    КАС Статья Google ученый

  • Гэри-Бобо, К.М. и Соломон, А.К. Свойства растворов гемоглобина в эритроцитах. J. Общая физиол. 52 , 825–853 (1968).

    КАС Статья Google ученый

  • Томас С.Л. и др. . Малярийный паразит Plasmodium gallinaceum активирует каналы эритроцитов хозяина. ФЭБС Письмо. 500 , 45–51 (2001).

    КАС Статья Google ученый

  • Udden, M.M. In vitro субгемолитическое действие бутоксиуксусной кислоты на эритроциты человека и крысы. Токсикол науч. 69 , 258–264 (2002).

    КАС Статья Google ученый

  • Брахм, Дж. Проницаемость эритроцитов для хлоридов, мочевины и воды. Дж. Экспл. биол. 216 , 2238–2246 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Di Caprio, G., Stokes, C., Higgins, J. M. & Schonbrun, E. Одноклеточное измерение сродства эритроцитов к кислороду. Проц. Натл. акад. науч. США 112 , 9984–9989 (2015 г.).

    Артикул Google ученый

  • Льюис, Дж. Х. и Фергюсон, Э. Э. Осмотическая хрупкость эритроцитов предмлекопитающих. Комп. Биохим. Физиол. 18 , 589–95 (1966).

    КАС Статья Google ученый

  • Олдрич, К.Дж., Сондерс, Д.К., Зиверт, Л.М.и Зиверт Г. Сравнение осмотической хрупкости эритроцитов у амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Пер. Канс. акад. науч. 109 , 149–158 (2006).

    Артикул Google ученый

  • Стир, А. и др. . Птичьи эритроциты имеют функциональные митохондрии, что открывает новые перспективы для птиц как животных моделей в изучении старения. Перед. Зоол. 10 , 33 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Garrett, R.J.B. & Bullington, D.M. Микротурбидиметрическое определение осмотической хрупкости эритроцитов у новорожденных, отъемышей и половозрелых крыс. Науки о жизни. 16 , 1233–1240 (1975).

    КАС Статья Google ученый

  • Ezell, G.H., Sulya, L.L. & Dodgen, C.L. Некоторое необычное поведение эритроцитов рыб в гипотонических солевых растворах. Комп. Биохим. Физиол. 30 , 137–147 (1969).

    КАС Статья Google ученый

  • Ezell, G. H., Sulya, L. L. & Dodgen, C. L. Сравнение осмотической хрупкости и других характеристик эритроцитов двух видов сомов, Galeichthys felis (обыкновенный морской сом) и Ictalurus punctatus (канальный сом). Комп. Биохим. Физиол. 31 , 863–868 (1969).

    КАС Статья Google ученый

  • Ойевале, Дж.О., Дуротой Л. А. Осмотическая хрупкость эритроцитов двух пород домашних птиц в теплых влажных тропиках. Лаб. Аним. 22 , 250–254 (1988).

    КАС Статья Google ученый

  • Фрей, Ю. Ф. и Перк, К. Осмотический гемолиз ядерных эритроцитов. Экспл. Сотовый рез. 35 , 230–238 (1964).

    КАС Статья Google ученый

  • Перк, К., Фрей, Ю. Ф. и Герц, А. Осмотическая хрупкость эритроцитов молодых и зрелых домашних и лабораторных животных. утра. Дж. Вет. Рез. 25 , 1241–1248 (1964).

    КАС пабмед Google ученый

  • Мазерон, П., Didelon, J., Muller, S. & Stoltz, JF. Теоретический подход к измерению осмотической хрупкости эритроцитов с помощью оптического пропускания. Фотохим. Фотобиол. 72 , 172–178 (2000).

    КАС Статья Google ученый

  • Вагнер, М. А., Андемариам, Б. и Десаи, С. А. Двухкамерная модель осмотического лизиса эритроцитов, инфицированных Plasmodium falciparum. Биофиз. J. 84 , 116–123 (2003).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Дональдсон, Дж., Дангарембизи, Р., Мтетва, Б., Мадзива, М.Т. и Эрлвангер, К.Х. Прогрессирующее влияние диеты с высоким содержанием жиров на осмотическую хрупкость эритроцитов, показатели роста и уровни триглицеридов и холестерина в сыворотке в Гвинее курица (Numida meleagris) и мускусная утка ( Cairina moschata ). Дж. Аним. Физиол. Аним. Нутр. (Берл) 98 , 867–874 (2014).

    КАС Статья Google ученый

  • Donaldson, J., Pillay, K., Madziva, MT & Erlwanger, KH Влияние различных рационов с высоким содержанием жиров на осмотическую хрупкость эритроцитов, показатели роста и концентрацию липидов в сыворотке у самцов японского перепела ( Coturnix coturnix japonica ). Дж. Аним. Физиол. Аним. Нутр. (Берл) 99 , 281–289 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Аденкола А.Ю. и Ангани, М. Т. Влияние добавок аскорбиновой кислоты на гематологию и параметры окислительного стресса у цыплят-бройлеров в жаркий и сухой сезон в саванне Южной Гвинеи. J. Poultry Res. 14 , 28–33 (2017).

    Google ученый

  • Козлов М. М., Маркин В.С. Теория осмотического лизиса липидных везикул. Ж. Теор. биол. 109 , 17–39 (1984).

    КАС Статья Google ученый

  • Оркатт, Р.Х., Термонд, Т. С. и Ферслью, К. Э. Математическое моделирование осмотической хрупкости эритроцитов кролика. Дж. Фармакол. Токсикол. Методы 34 , 169–174 (1995).

    КАС Статья Google ученый

  • Фернандес-Альберти, А. и Финк, Н. Э. Доверительные интервалы осмотической хрупкости эритроцитов: определение с применением математической модели. клин. хим. лаборатория Мед. 38 , 433–436 (2000).

    Артикул Google ученый

  • Cayley, D.S., Guttman, HJ & Record, M.T. Jr. Биофизическая характеристика изменений количества и активности клеток Escherichia coli и воды в компартментах, а также тургорного давления в ответ на осмотический стресс. Биофиз. J. 78 , 1748–1764 (2000).

    КАС Статья Google ученый

  • Закон Р. и др. . Сдвиги путей и термическое размягчение при температурно-связанном принудительном развертывании спектриновых доменов. Биофиз. J. 85 , 3286–93 (2003).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Bansal, S. & Mittal, A. Извлечение кривизны липидов, собранных в плоские бислои, показывает возможные кинетические окна для генезиса асимметрии бислоев и образования доменов в биологических мембранах. J. Мембранная биология. 246 , 557–570 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Bansal, S. & Mittal, A. Статистическая аномалия указывает на симбиотическое происхождение эукариотических мембран. Мол. биол. Cell 26 , 1238–1248 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Сингх, С. и Миттал, А. Длины трансмембранных доменов служат признаками сложности организма и механизмов переноса вирусов. науч. Респ. 6 , 22352, https://doi.org/10.1038/srep22352 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Миттал, А. и Сингх, С. Взгляд на эукариотическую эволюцию на основе длин трансмембранных доменов. Дж. Биомол. Структура Дин. 36 , 2194–2200 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Бенга, Г.Белки водных каналов (позже названные аквапоринами) и родственники: прошлое, настоящее и будущее. IUBMB Life 61 , 112–133 (2009).

    КАС Статья Google ученый

  • Храиби, А., Валлет В., Фирсов Д., Гесс С.К. и Хоррисбергер Дж.-Д. Протеазная модуляция активности эпителиального натриевого канала, выраженного в ооцитах Xenopus. J. Общая физиол. 111 , 127–138 (1998).

    КАС Статья Google ученый

  • Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Новый параметр для определения осмотических свойств эритроцитов человека

    Целью наших экспериментов было охарактеризовать и подтвердить тест на осмотическую хрупкость применительно к образцам крови человека без существенных изменений осмотической хрупкости, но с дифференцирующей формой кривой гемолиза. Все эксперименты проводились на эритроцитах человека, взятых из Регионального центра донорства крови и терапии крови во Вроцлаве. Отмытые эритроциты подвергали воздействию ближнего инфракрасного излучения (БИК) или озонировали, применяли тест на осмотическую хрупкость. Осмотическая хрупкость, рассчитанная по экспериментальной кривой гемолиза для контроля и клеток, облученных в течение 15 мин, в пределах эмпирической погрешности одинакова. Расчет первой производной кривой гемолиза позволил визуализировать изменения распределения осмотической хрупкости после воздействия БИК.Напротив, после процедуры озонирования эритроцитов наблюдались значительные изменения как показателя осмотической хрупкости, так и распределения осмотических свойств. Для описания осмотических свойств клеток необходимо, по крайней мере, два параметра — величина осмотической хрупкости и наклон кривой гемолиза в области резкого увеличения поглощения вследствие гемолиза клеток.

    1. Введение

    Осмоляльность плазмы крови млекопитающих поддерживается в диапазоне 270–310 мосмолей. Основными веществами, регулирующими осмотические свойства, являются катионы, например, натрия (136–145 мМ) и калия (3,6–5,4 мМ), и анионы, например, хлорид и гидрокарбонат. Молярные концентрации других осмотически активных метаболитов, таких как мочевина, глюкоза и белки плазмы, низкие, но они составляют коллоидно-онкотическое давление 8–12 мосмолей [1]. Степень устойчивости эритроцитов (эритроцитов) к лизису в результате снижения концентрации NaCl в их среде лежит в основе теста осмотической хрупкости.Экспериментально обычный тест на осмотическую хрупкость состоит в измерении интенсивности света, прошедшего через раствор гемоглобина, полученный суспензией эритроцитов в гипотонической среде. Обычно используемая длина волны света составляет   нм, при этом только гемоглобин, как основной белок эритроцитов, способствует поглощению света. Осмотическая хрупкость определяется по сдвигу кривой гемолиза, которая связывает поглощение с концентрацией NaCl, и часто устанавливается путем определения 50% точек гемолиза.

    Осмотическая хрупкость широко используется для выяснения механизмов влияния различных факторов на осмотические свойства мембран эритроцитов, таких как напряжение сдвига и механический гемолиз [2], температура [3], воздействие ультразвука [4], лекарственные препараты [2] и облучение [4]. Тест на осмотическую хрупкость также полезен для диагностики некоторых гематологических заболеваний, например, гемолитической анемии, наследственного сфероцитоза и эллиптоцитоза, дефицита глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и серповидно-клеточной анемии, а также для эритроцитов у больных с уремией или диабетом. 5, 6].Низкая осмотическая резистентность может привести к внутрисосудистому гемолизу, что вызывает сокращение продолжительности жизни эритроцитов [5, 7]. Кривая осмотической хрупкости эритроцитов не только отражает средние мембранные и цитоплазматические свойства, но также может давать информацию о распределении этих свойств в образце [8].

    1.1. Теоретическое рассмотрение

    Гемоглобин выделяется через гемолитические поры, образующиеся в растянутых мембранах набухших шаровидных клеток в гипотонической среде. Лизис клеток происходит сразу после набухания до сферической формы. При осмотическом гемолизе эритроциты становятся сферическими, максимальный объем которых в 1,5–1,6 раза превышает объем дискоцитов в изотонической среде [9]. Отек является ограничивающим процессом клеточного лизиса; таким образом, осмотическая хрупкость отражает способность клетки поглощать воду в гипотонической среде. При снижении внешнего осмотического давления объем клеток увеличивается. Связь между осмотическим давлением и объемом клетки выражается уравнением [6]: где – часть объема эритроцитов, осмотически неактивная, и – осмотическое давление и объем для изотонических сред и для гипотонических сред.Критическое осмотическое давление для отдельной клетки и соответствующий ему критический объем переписываются в следующем виде [6]: Ожидается распределение критических объемов, связанное с распределением критических осмотических давлений. Абсолютные значения осмотически невосприимчивой воды составляют около 3,57 и 0,33 г воды/г сухой массы в растворе гемоглобина и в эритроцитах соответственно [10]. Было высказано предположение, что степень осмотически невосприимчивой воды коррелирует с водой, взаимодействующей с белком.Взаимодействие белок-вода является ключевым фактором в ограничении диффузии воды внутри клетки. Богнер и др. показали, что около 20% внутриклеточной воды непосредственно связано с внутриклеточными белками в условиях осмоса в эритроцитах человека [10].

    Форма кривой гемолиза, показывающая степень лизиса клеток в зависимости от концентрации солей, является результатом функции распределения прочности мембран эритроцитов [11, 12]. Авторы предположили, что функция распределения сил имеет гауссову форму и выражается следующим уравнением: где – концентрация NaCl, и – параметры, характеризующие положение максимума функции распределения и ее дисперсию соответственно.Параметры и положительны и отличны от нуля [11]. Доля эритроцитов, имеющих силу выше, определяется отношением интегралов следующим образом: где   – функция ошибок с аргументом  .

    Наконец, на основании (4) долю гемолизированных эритроцитов при заданном стрессе (критическая концентрация NaCl) можно рассчитать с помощью дополнительной функции ошибок:

    , вводится новый параметр: где — половина максимального поглощения, — отношение концентрации NaCl, при которой происходит гемолиз, и — осмотическая хрупкость (концентрация NaCl, при которой гемолизируется 50% клеток). Вышеупомянутые параметры можно было увидеть на первой производной кривой гемолиза. Трояно и др. определили наличие двух популяций эритроцитов Iguana iguana посредством анализа производной кривой осмотической хрупкости [8].

    1.2. Цель исследования

    В этой работе мы обсуждаем форму кривой гемолиза и ее связь с распределением осмотической хрупкости отдельных эритроцитов. Изучено влияние БИК-излучения на осмотические свойства эритроцитов.Предварительные эксперименты показали, что значения осмотической хрупкости находятся в пределах одной и той же эмпирической погрешности для необлученных и облученных клеток; однако форма кривой гемолиза заметно изменилась.

    Цель нашего исследования состояла в том, чтобы охарактеризовать и подтвердить тест осмотической хрупкости применительно к образцам крови без существенных изменений осмотической хрупкости, но с дифференцирующей формой кривой гемолиза.

    Мы полагаем, что для полного описания осмотических свойств клеток необходимы по крайней мере два параметра: значение осмотической хрупкости и наклон кривой гемолиза в области, где поглощение увеличивается из-за клеточного гемолиза. В качестве примера полезности этого подхода мы предоставляем отчет о результатах для эритроцитов, подвергшихся воздействию БИК-излучения и воздействию озоновой атмосферы, чтобы расширить знания о влиянии фотобиостимуляции и окислительного повреждения на эритроциты. Предлагаемая процедура дополняет информацию, полученную из кривой гемолиза.

    2. Материалы и методы
    2.1. Подготовительная процедура

    Эксперименты проводились на эритроцитах человека не старше 10 дней после донорства, которые были взяты в виде концентратов эритроцитов (RBCC) из Регионального центра донорства крови и терапии крови во Вроцлаве (RCCDT).Единицы, консервированные в цитрат-фосфат-декстрозе-аденине (CPDA-1) с добавлением адсола (содержит аденин, глюкозу, маннит и хлорид натрия), хранили в холодильнике при 277 K до дня измерения. Затем эритроциты выделяли центрифугированием при 1750 ×g в течение 240 секунд при 277 K, трижды промывали фосфатно-солевым буфером (PBS) и разводили в PBS до получения 10% гематокрита.

    2.2. Процедура облучения

    Для исследования эффекта NIR суспензию клеток в PBS подвергали воздействию излучения галогенной лампы, оснащенной фильтром 700–2000 нм.Образцы хранили в темном боксе, а свет направляли на плоскую стеклянную трубку (15 см, объем 3 , гематокрит 10%), содержащую суспензию. Плотность мощности падающего света составила 6,9 мВт·см -2 . Во время экспозиции суспензию осторожно перемешивали и охлаждали. Температуру облучения поддерживали на постоянном уровне 293 ± 2 К с помощью системы воздушного и водяного охлаждения. Клетки облучали в течение 900 с.

    2.3. Процедура озонирования

    Озон получали из газообразного кислорода с использованием генератора озона Sorbios модели GSG 001.2 (Sorbios GMbH, Германия) с расходом 5 или 10 dcm 3 /ч. Перемешиваемую суспензию (объем 15  см 3 с гематокритом 10 %) эритроцитов в растворе PBS инкубировали в течение 900 с в токе смеси озона/кислорода (0,5 % по объему). Затем клетки промывали и снова растворяли в растворе PBS.

    2.4. Кривая осмотической хрупкости

    Тест осмотической хрупкости (OF) измеряет количество высвободившегося гемоглобина в образцах крови, помещенных в равных количествах в ряд пробирок, содержащих водный раствор хлорида натрия.Серия пробирок содержит различные концентрации раствора хлорида натрия от изотонического до низкой ионной силы, близкой к дистиллированной воде (0–145 мМ NaCl, забуференного 10 мМ фосфатным буфером, ). Ионная сила внутри каждой пробирки вызывает различные уровни гемолиза эритроцитов. Через 30 минут после инкубации эритроцитов человека в растворе хлорида натрия суспензию центрифугировали при 1750 g в течение 240 секунд. Полученный супернатант исследовали спектрофотометрически (Nicolet Evolution 60, Thermo Scientific).Количество высвободившегося гемоглобина, пропорциональное количеству лизированных клеток, оценивали с помощью колориметрического анализа при 540 нм, что является одним из максимумов спектра гемоглобина. Кривую гемолиза измеряли дважды: во-первых, для грубой оценки осмотической хрупкости, а во-вторых, для высокоточного определения, когда оптическая плотность образца резко возрастает с уменьшением концентрации NaCl (самая крутая часть кривой). Все значения поглощения были нормализованы с использованием (7), то есть 0 % — гемолиз отсутствует и 100 % — гемолиз всех клеток: где – нормированное относительное поглощение, – поглощение раствора для измеряемого образца, – поглощение раствора в изотонической внешней среде, – поглощение при 100% гемолизе клеток в дистиллированной воде.Участок кривой гемолиза от точки начала гемолиза клеток до конца процесса (наиболее крутой участок кривой) можно оценить как линейный. Концентрация наружного раствора, при которой гемолизировано 50% клеток, является мерой параметра осмотической хрупкости (ОФ).

    Распределение осмотических свойств рассчитывали как первую производную кривой гемолиза. Анализ первой производной кривой гемолиза может быть использован для определения распределения осмотических свойств в популяции эритроцитов [9]. По кривой первой производной (распределение осмотических свойств в измеренной клеточной популяции) мы оценили дисперсию () осмотических свойств в образце эритроцитов. Пример идеальной кривой гемолиза и рассмотренные выше параметры представлены на рисунке 1.


    2.5. Влияние времени хранения

    Также было исследовано влияние времени хранения эритроцитов на эффективность БИК-излучения в изменении осмотических свойств эритроцитов.При этом кривые гемолиза были построены на эритроцитах в возрасте от 5 до 42 дней. Эритроциты выделяли и облучали, как описано в разделах 2.1 и 2.2.

    2.6. Статистический анализ

    Полученные результаты были проанализированы с использованием статистического пакета Statistica 8 производства StatSoft . Для статистического анализа использовали парный t -критерий Стьюдента. Различия считались достоверными при .

    3. Результаты и обсуждение

    На рис. 2 показаны кривые гемолиза, полученные для контрольного образца и облученного образца. Осмотическая хрупкость, рассчитанная по этим кривым, одинакова в пределах эмпирической ошибки. Расчет первой производной функции, представленной на рис. 2, позволил нам визуализировать изменения в осмотическом распределении хрупкости после воздействия БИК. Поскольку осмотическая хрупкость модифицированных и немодифицированных клеток примерно одинакова, положение максимума на кривой первой производной не смещено, но распределение клеток, которые дифференцируются благодаря своим осмотическим свойствам, более дисперсно для контрольных клеток.После облучения клетки более унифицированы по своим осмотическим свойствам. Видно, что клетки с наименьшей и наибольшей осмотической хрупкостью после БИК-модификации ближе к среднему значению этого параметра. Общий анализ кривых гемолиза и кривых первой производной исследованных образцов крови представлен в табл. осмотические свойства обработанных клеток всегда менее дисперсны ().

    +
    90 629 Параметр Гемолиз кривой 90 635 Р значение 8 0,000015

    управления БИК
    среднее ± стандартное отклонение среднее ± SD

    Осмотическое хрупкости (%) 0,39 ± 0,03 0,40 ± 0,03 0,78
    Коэффициент наклона кривой гемолиза (% -1 ) 0 — -4,88 ± 0,92
    полуширина распределения (%) 0,214 ± 0,036 0,148 ± 0,049 0,000010

    , значения из P <0,05 считались значимыми.

    Окислительный стресс вызывает обратный эффект. Влияние озона на осмотические свойства эритроцитов показано на рисунке 3.Осмотическая ломкость увеличивается; то есть значение осмотической хрупкости смещается в сторону более высокой концентрации NaCl после окислительного стресса, а форма кривой гемолиза и функция распределения осмотической хрупкости изменяются. В отличие от облученных клеток, осмотические свойства озонированных клеток разбросаны гораздо более широко по сравнению с контрольными образцами. Воздействие озона на эритроциты приводило к повышенной осмотической хрупкости из-за перекисного окисления липидов и белков [13], что также вызывает спонтанный гемолиз клеток (аутогемолиз) в изотоническом растворе.Следствием этого процесса является отличное от нуля значение функции распределения изотонического раствора.


    На рис. 4 представлена ​​зависимость между шириной распределения осмотической хрупкости и наклоном самой крутой части кривой гемолиза. Экспериментальная зависимость между этими параметрами имеет линейный характер (рис. 4) для всех измеренных нами проб крови. Теоретическое моделирование идеального распределения Гаусса ясно показывает, что связь между шириной распределения и наклоном является линейной только в узкой области.При высоких и низких значениях средней осмотической хрупкости полученные результаты показывают, что свойства осмотического распределения клеток не имеют распределения Гаусса. Таким образом, для полного описания осмотических свойств клеточной популяции необходимы как минимум два параметра — величина осмотической хрупкости и ширина (дисперсия) распределения осмотической хрупкости. В то время как дисперсия является линейной функцией крутизны кривой гемолиза, был введен новый параметр — коэффициент наклона кривой гемолиза, который является мерой распределения осмотических свойств в клеточной популяции.


    Возникает вопрос о механизме снижения распределения осмотической хрупкости после воздействия БИК. Некоторые данные показывают, что эритроциты [14–16], липосомы [17, 18] и даже такие молекулы, как аминокислоты [19, 20] или ДНК [20], чувствительны к облучению светом в ближней ИК области. В наших предыдущих статьях мы сообщали о влиянии БИК-облучения ( in vitro ) на мембраны эритроцитов. Отслеживали изменения структуры и полярности мембран, формы и вязкоупругих свойств эритроцитов.После воздействия БИК текучесть мембран уменьшается, полярность уменьшается вблизи полярных головок, скорость гемолиза снижается по сравнению с контрольным значением, а дзета-потенциал, измеренный электрофоретически, изменяется при облучении, а также форма клеток. . Эритроциты после воздействия ближнего инфракрасного излучения (БИК) и которые впоследствии были озонированы, защищены от окислительного стресса. Все наблюдаемые процессы [14–20] могут быть вызваны изменениями структуры воды, которые ослабляют взаимодействие молекул воды с поверхностью мембраны и усиливают гидрофобные эффекты.Что касается белка 4. 1, компонент скелета мембраны эритроцитов существует в двух основных формах: 4.1a и 4.1b. Установлено, что среднее соотношение обоих белков (4.1а/4.1б) в эритроцитах коррелирует со средней продолжительностью жизни [21]. Измерения параметра возраста клеток показали, что эритроциты разного возраста неравномерно подвержены набуханию клеток. Прогрессирующее уменьшение и увеличение содержания субпопуляции эритроцитов с увеличением плотности клеток согласуется с уменьшением объема клеток и потерей воды клетками.С другой стороны, уменьшенная площадь поверхности (в результате образования гемихромов) и повышенная вязкость цитоплазмы (из-за увеличения средней концентрации клеточного гемоглобина) снижают деформируемость клеток [22, 23], что наблюдается при старении клеток. В самых плотных клетках средняя сферичность (безразмерная мера отношения поверхности к объему) существенно не отличается от других клеточных популяций, но дисперсия распределения самой старой популяции значительно увеличивается. Это может свидетельствовать о потере регуляции объема и повышенной проницаемости мембран этих эритроцитов [22].Это подтверждается результатами Marks и Johnson, которые обнаружили, что молодые зрелые эритроциты человека более устойчивы к гемолизу в гипотонических средах, чем старые клетки [24]. Таким образом, самые молодые и самые старые клетки представляют собой хвосты функции распределения. Сужение распределения осмотической хрупкости, вероятно, вызвано регидратацией самых молодых и дегидратацией самых старых эритроцитов. Понятно, что обе группы клеток наиболее чувствительны к БИК-излучению. Если мы предположим, что старение in vitro сравнимо со старением in vivo , результаты, представленные на рисунке 5, убедительно подтверждают наши предположения.Мы исследовали влияние времени хранения эритроцитов на эффективность БИК-излучения в изменении осмотических свойств эритроцитов. Эритроциты, хранившиеся в течение более короткого (<10 сут) и более длительного (>30 сут) времени после воздействия БИК, характеризовались пониженной дисперсией распределения (около 50–60 %) по сравнению с контрольными образцами. Между 10 и 30 сутками хранения относительное изменение коэффициента наклона достигало минимального значения 10–20 %.


    4.Заключение

    Для более точного описания кривой гемолиза введен новый параметр — коэффициент наклона кривой гемолиза, который является линейной функцией распределения осмотических свойств в измеряемой клеточной популяции.

    Используя предложенную интерпретацию кривых гемолиза, мы показали, что БИК наиболее эффективно работает как на молодых, так и на старых клетках.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации статьи.

    Благодарности

    Этот документ является частью проекта «Интегрированный сердечно-сосудистый центр Вроваск», софинансируемого Европейским фондом регионального развития в рамках Оперативной программы инновационной экономики, 2007–2013 гг.

    Thieme E-Journals — Journal of Laboratories / Abstract

    Аннотация

    ПРЕДПОСЫЛКИ: Тест на осмотическую хрупкость в одной пробирке (OFT) широко используется для скрининга признаков талассемии. Изменение между наблюдателями может произойти с 0.OFT на основе 36% NaCl из-за стиля считывания результатов невооруженным глазом.

    ЦЕЛЬ: Целью данного исследования было установить и оценить новый числовой параметр на основе OFT, так называемую площадь гемолиза (HA), при скрининге признаков талассемии.

    МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Был изобретен портативный спектрофотометр, способный рассчитывать значения ГК. Затем значения HA сравнивались между 69, 156 и 19 образцами крови, имеющими положительный, отрицательный и подозрительный 0.36% результатов OFT на основе NaCl соответственно; 109 и 135 образцов крови со средним корпускулярным объемом (MCV) ≤80 фл и >80 фл соответственно; и 138 и 106 образцов крови со средним корпускулярным гемоглобином (MCH) ≤27 пг и >27 пг соответственно. Кроме того, сравнивались значения ГК в 166 образцах крови с разными генотипами глобиновых генов. Наконец, пороговое значение HA было определено путем анализа кривой работы приемника (ROC).

    РЕЗУЛЬТАТЫ: значения HA в образцах, имеющих положительный, подозрительный и отрицательный 0.OFT на основе 36% NaCl составил 33,3 ± 14,4, 42,9 ± 10,5 и 65,3 ± 13,4 соответственно; в образце с MCV ≤80 фл и >80 фл — 43,1 ± 19,6 и 63,8 ± 14,5 соответственно; а в образцах с МСН ≤27 пг и >27 пг — 46,7 ± 20,1 и 64,8 ± 14,2 соответственно. Значения HA в норме, гемоглобине E, SEA-a-талассемии 1 и β-талассемии составляли 67,1 ± 12,6, 36,4 ± 13,9, 20,2 ± 4,8 и 18,6 ± 1,1 соответственно. Все существенно отличались. Анализ ROC установил 52,4 как пороговое значение HA, которое имело эффективность, сравнимую с обычными скрининговыми тестами.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Новое значение HA было эффективным и могло быть альтернативным выбором для скрининга признаков талассемии.

    Ключевые слова

    Гемолиз — кинетика — тест на осмотическую хрупкость — гетерозиготная талассемия — скрининг талассемии

    История публикаций

    Получено: 25 августа 2017 г.

    Принято: 2 января 2018 г.

    Дата публикации:
    19 февраля 2020 г. (онлайн)

    © 2018.

    Thieme Medical and Scientific Publishers Private Ltd.
    A-12, второй этаж, сектор -2, NOIDA -201301, Индия

    Что такое тест на осмотическую хрупкость? Использование и альтернативы

    Тест на осмотическую хрупкость — это тест, известный в медицинском мире, поскольку он используется медицинскими работниками более 70 лет. Из-за этого он считается надежным способом проверки здоровья эритроцитов.

    Что такое тест на осмотическую хрупкость?

    Тест на осмотическую хрупкость — это анализ крови, который помогает определить, имеют ли эритроциты склонность к легкому разрушению.

    Два состояния, которые могут вызвать это, называются талассемией и наследственным сфероцитозом (HS). Эти условия приводят к тому, что эритроциты с большей вероятностью разрушаются и становятся меньше.

    И талассемия, и HS могут приводить к гемолитической анемии. Это тип анемии, при котором у вас мало эритроцитов, потому что ваше тело разрушает их слишком быстро.

    Процедура испытания на осмотическую хрупкость

    Подготовка. Нет необходимости заранее готовиться к тесту на осмотическую хрупкость.

    При проведении анализа берется образец крови. Это делается с помощью иглы, вставленной в кожу, чтобы собрать кровь для анализа в лаборатории.

    В тот момент, когда игла находится в коже, вы можете чувствовать что угодно, от покалывания до более заметной боли, но ни то, ни другое не должно длиться долго. В месте введения иглы может появиться синяк.

    Риски. Риск при сдаче анализа крови очень мал.Поскольку у людей вены разного диаметра, трудности с взятием образца крови меняются в зависимости от человека. Несмотря на то, что при выполнении анализа крови существуют очень небольшие риски, они включают:

    • Инфекцию при повреждении кожи
    • Несколько проколов при попытке найти вены
    • Обморок или головокружение кожа
    • Чрезмерное кровотечение

    Как работает тест

    Эритроциты проверяются, чтобы определить вероятность их разрушения или разрыва. Для этого их помещают в гемодилированный или гипотонический раствор, в результате чего клетки набухают и лопаются.

    Края эритроцитов состоят из белков, которые удерживают клетку вместе. Если один из этих белков слабый, края с большей вероятностью сломаются при помещении в раствор на водной основе.

    Тест на осмотическую хрупкость часто используется для подтверждения нарушений эритроцитов.

    Что означают результаты теста

    Нормальный результат теста обозначается как отрицательный.Диапазоны значений могут немного отличаться в зависимости от того, когда в лаборатории был проведен тест, поэтому, если вы сомневаетесь, поговорите со специалистом в области здравоохранения о том, что означают результаты.

    Если вы получили ненормальный результат, это может означать, что у вас одно из следующих заболеваний.

    • Талассемия — это заболевание крови, передающееся через семейную генетику. Это происходит, когда ДНК мутирует внутри клеток. Гемоглобин — это белок в красных кровяных тельцах, который переносит кислород. Это становится менее частым из-за этой мутации.Это может вызвать анемию.
    • Наследственный сфероцитоз (HS) также является наследственным заболеванием крови, которое может вызывать анемию. Сфероцитоз — это когда оболочка или мембрана эритроцитов нежная. Когда эритроциты проходят через селезенку, они становятся меньше. Из-за этого они имеют значительно более короткую продолжительность жизни, чем нормальные клетки. При меньшем количестве клеток, доставляющих кислород в организм, высока вероятность анемии.

    Армения. Существует множество различных типов анемии, но все они схожи в том, что это состояние, при котором недостаточно эритроцитов для переноса достаточного количества кислорода в организм. В то время как симптомы анемии различны в зависимости от типа, он распространен на опыте:

    • головных болей
    • головокружение или становится Lighthead
    • Усталость
    • боль в груди
    • Нерегулярное сердцебиение
    • холодные руки и ноги
    • слабость
    • нерегулярный дыхание
    • Ваша кожа может выглядеть желтой или бледной

    Альтернативы тесту на осмотическую хрупкость

    В последнее время для диагностики HS используются другие тесты, называемые проточной цитометрией. Эти тесты называются тестом на эозин-5’-малеимид (EMA) и проточным цитометрическим тестом на осмотическую хрупкость (FOFT).

    Исследования показывают, что оба метода проточной цитометрии дали более точные результаты, чем обычный тест на осмотическую хрупкость. Более того, комбинация тестов EMA и FOFT способна поставить пациентам 100% правильный диагноз. В связи с этим прогнозируется, что в будущем эти тесты могут стать стандартным методом проверки на наследственный сфероцитоз.

    Другими тестами, используемыми для выявления ГС, являются средняя концентрация корпускулярного гемоглобина, осмотическая хрупкость эритроцитов и криогемолиз.Эти тесты используются, потому что они эффективны и рентабельны.

    8.4: Осмос и диффузия — Химия LibreTexts

    Результаты обучения

    • Дайте определение осмосу и диффузии.
    • Различают гипотонические, гипертонические и изотонические растворы.
    • Опишите полупроницаемую мембрану.
    • Прогноз поведения клеток крови в различных типах растворов.
    • Опишите поток молекул растворителя через мембрану.
    • Определите полярные и неполярные области клеточной мембраны.
    • Объясните компоненты, входящие в состав фосфолипидов.

    Клетки рыб, как и все клетки, имеют полупроницаемые мембраны. В конце концов, концентрация «вещей» по обе стороны от них выровняется. Рыба, которая живет в соленой воде, будет иметь внутри себя несколько соленую воду. Поместите его в пресную воду, и пресная вода через осмос попадет в рыбу, заставив ее клетки набухнуть, и рыба умрет.Что будет с пресноводной рыбой в океане?

    Осмос

    Представьте, что у вас есть чашка с \(100 \: \text{мл}\) воды, и вы добавляете в воду \(15 \: \text{г}\) столового сахара. Сахар растворяется, и смесь, которая теперь находится в чашке, состоит из растворенного вещества (сахара), растворенного в растворителе (воде). Смесь растворенного вещества в растворителе называется раствором .

    Теперь представьте, что у вас есть вторая чашка с \(100 \: \text{мл}\) воды, и вы добавляете в воду \(45 \: \text{г}\) столового сахара.Как и в первой чашке, сахар является растворенным веществом, а вода — растворителем. Но теперь у вас есть две смеси растворенных веществ с разной концентрацией. При сравнении двух растворов с неодинаковой концентрацией растворенного вещества раствор с более высокой концентрацией растворенного вещества является гипертоническим , а раствор с более низкой концентрацией растворенного вещества является гипотоническим . Растворы с одинаковой концентрацией растворенных веществ являются изотоническими . Первый раствор сахара гипотоничен второму раствору. Второй сахарный раствор гипертоничен первому.

    Теперь вы добавляете два раствора в химический стакан, разделенный полупроницаемой мембраной с порами, которые слишком малы для прохождения молекул сахара, но достаточно велики для прохождения молекул воды. Гипертонический раствор находится с одной стороны мембраны, а гипотонический — с другой. Гипертонический раствор имеет более низкую концентрацию воды, чем гипотонический раствор, поэтому теперь через мембрану существует градиент концентрации воды. Молекулы воды будут двигаться со стороны более высокой концентрации воды в сторону более низкой концентрации до тех пор, пока оба раствора не станут изотоническими.В этот момент достигается равновесие .

    Аналогично ведут себя эритроциты

    (см. рисунок ниже). Когда эритроциты находятся в гипертоническом (с более высокой концентрацией) растворе, вода вытекает из клетки быстрее, чем поступает. Это приводит к креации (сморщиванию) клетки крови. С другой стороны, гипотонический эритроцит (более низкая концентрация вне клетки) приводит к тому, что в клетку поступает больше воды, чем наружу. Это приводит к набуханию клетки и потенциальному гемолизу (разрыву) клетки.В изотоническом растворе поток воды в клетку и из нее происходит с одинаковой скоростью.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Эритроциты в гипертоническом, изотоническом и гипотоническом растворах.

    Осмос – это диффузия молекул воды через полупроницаемую мембрану из области более низкой концентрации раствора (т. е. более высокой концентрации воды) в область более высокой концентрации раствора (т. е. более низкой концентрации воды). Вода поступает в клетки и выходит из них за счет осмоса.

    • Если клетка находится в гипертоническом растворе, раствор имеет более низкую концентрацию воды, чем цитозоль клетки, и вода выходит из клетки до тех пор, пока оба раствора не станут изотоническими.
    • Клетки, помещенные в гипотонический раствор, будут поглощать воду через свои мембраны до тех пор, пока внешний раствор и цитозоль не станут изотоническими.

    Эритроцит набухает и подвергается гемолизу (взрыву) при помещении в гипотонический раствор. При помещении в гипертонический раствор эритроцит теряет воду и подвергается креации (сморщиванию). Клетки животных, как правило, лучше всего работают в изотонической среде, где поток воды в клетку и из нее происходит с одинаковой скоростью.

    Распространение

    Пассивный транспорт — это способ перемещения малых молекул или ионов через клеточную мембрану без поступления энергии клеткой. Три основных вида пассивного транспорта — это диффузия (или простая диффузия), осмос и облегченная диффузия. В простой диффузии и осмосе транспортные белки не участвуют. Облегченная диффузия требует помощи белков.

    Диффузия — это перемещение молекул из области с высокой концентрацией молекул в область с более низкой концентрацией. Для клеточного транспорта диффузия представляет собой движение небольших молекул через клеточную мембрану. Разность концентраций молекул в двух областях называется градиентом концентрации . Кинетическая энергия молекул приводит к беспорядочному движению, вызывая диффузию. При простой диффузии этот процесс протекает без помощи транспортного белка. Это случайное движение молекул, которое заставляет их перемещаться из области с высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией.

    Диффузия будет продолжаться до тех пор, пока градиент концентрации не будет устранен. Поскольку диффузия перемещает материалы из области с более высокой концентрацией в область с более низкой, она описывается как перемещение растворенных веществ «вниз по градиенту концентрации». Конечным результатом является равная концентрация или равновесие молекул по обе стороны мембраны.При равновесии движение молекул не прекращается. При равновесии происходит равное движение материалов в обоих направлениях.

    Не все может попасть в ваши клетки. Ваши клетки имеют плазматическую мембрану, которая помогает защитить ваши клетки от нежелательных вторжений.

    Плазматическая мембрана и цитозоль

    Если внешняя среда клетки основана на воде, а внутри клетки также в основном вода, что-то должно гарантировать, что клетка останется неповрежденной в этой среде. Что произойдет, если клетка растворится в воде, как сахар? Очевидно, клетка не могла выжить в такой среде. Значит, что-то должно защищать клетку и позволять ей выживать в водной среде. Все клетки имеют вокруг себя барьер, который отделяет их от окружающей среды и от других клеток. Этот барьер называется плазматической мембраной или клеточной мембраной.

    Плазменная мембрана

    Плазматическая мембрана (см. рисунок ниже) состоит из двойного слоя особых липидов, известных как фосфолипиды .Фосфолипид представляет собой липидную молекулу с гидрофильной («любящей воду») головкой и двумя гидрофобными («ненавидящими воду») хвостами. Из-за гидрофильной и гидрофобной природы фосфолипида молекула должна быть организована в определенном порядке, поскольку только определенные части молекулы могут физически контактировать с водой. Помните, что снаружи клетки есть вода, и цитоплазма внутри клетки тоже в основном состоит из воды. Таким образом, фосфолипиды расположены в виде двойного слоя (бислоя), чтобы отделить клетку от окружающей среды.Липиды не смешиваются с водой (напомним, что масло — это липид), поэтому фосфолипидный бислой клеточной мембраны действует как барьер, удерживающий воду от проникновения в клетку и удерживающий цитоплазму внутри клетки. Клеточная мембрана позволяет клетке оставаться структурно неповрежденной в водной среде.

    Функция плазматической мембраны заключается в контроле того, что входит и выходит из клетки. Некоторые молекулы могут проходить через клеточную мембрану, проникать в клетку и покидать ее, но некоторые не могут. Таким образом, клетка не является полностью проницаемой.«Проницаемый» означает, что все может пересечь барьер. Открытая дверь полностью проницаема для всего, что хочет войти или выйти через дверь. Плазматическая мембрана полупроницаема , что означает, что некоторые вещества могут проникать в клетку, а некоторые нет.

    Молекулы, которые не могут легко пройти через бислой, включают ионы и небольшие гидрофильные молекулы, такие как глюкоза, и макромолекулы, включая белки и РНК. Примеры молекул, которые могут легко диффундировать через плазматическую мембрану, включают углекислый газ и газообразный кислород.Эти молекулы свободно диффундируют внутрь и наружу клетки по градиенту их концентрации. Хотя вода является полярной молекулой, она также может диффундировать через плазматическую мембрану.

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): Плазматические мембраны в основном состоят из фосфолипидов (оранжевый). Показаны гидрофильная («любящая воду») голова и два гидрофобных («ненавидящих воду») хвоста. Фосфолипиды образуют бислой (два слоя). Середина бислоя представляет собой область без воды. Вода может быть с обеих сторон бислоя.В мембране много белков.

    Цитозоль

    Внутренняя часть всех клеток также содержит желеобразное вещество, называемое цитозолем . Цитозоль состоит из воды и других молекул, в том числе ферментов , представляющих собой белки, ускоряющие химические реакции в клетке. Все в клетке находится в цитозоле, как фрукты в форме для желе.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.