Температура, осмоляльність і глюкоза як фактори, що визначають стійкість еритроцитів до постгіпертонічного шоку

Abstract

Досліджено вплив глюкози на чутливість еритроцитів людини і кролика до дії постгіпертонічного шоку. Встановлено, що рівень постгіпертонічного гемолізу еритроцитів людини і кролика залежить від середовища дегідратації і збільшується зі зростанням концентрації солі в ньому. Аналіз чутливості цих клітин до дії постгіпертонічного шоку показав, що еритроцити кролика є більш стійкими: при 37 °С рівень пошкодження еритроцитів кролика принаймні вдвічі нижчий, ніж клітин людини; при 0 °С вказаний ефект менш виражений. Рівень постгіпертонічного гемолізу еритроцитів, попередньо оброблених глюкозою, визначається ендогенними (видова належність еритроцитів) і екзогенними факторами (концентрація модифікатора та умови постгіпертонічного шоку). Щодо еритроцитів людини глюкоза здатна знижувати рівень постгіпертонічного гемолізу, що перевищує 50 %. Якщо за умов постгіпертонічного шоку глюкоза у високій концентрації (5 %) ефективна при 37 і 0 °С, то в низькій (0,6 %) — тільки при 0 °С. Щодо еритроцитів кролика глюкоза здатна знижувати рівень постгіпертонічного гемолізу тільки у разі застосування у високій концентрації (5 %) за умов постгіпертонічного шоку при 37 °С. Припускається, що глюкоза утворює водневі зв'язки з цитоплазматичними білками, що перешкод жає зв'язуванню з ними іонів натрію. Це запобігає надмірному надходженню іонів у клітину на етапі дегідратації і, відповідно, розвитку пошкодження еритроцитів на стадії регідратації. Передбачається, що дотримання близьконульових температур під час розморожування еритроцитів людини і видалення кріопротекторів дасть змогу використовувати менші концентрації глюкози для досягнення захисного ефекту і запобігання її токсичній дії на клітини.-------------------------------------------------------------------------------------------The effect of glucose on the sensitivity of human and rabbit erythrocytes to post-hypertonic shock has been investigated. The level of post-hypertonic hemolysis of human and rabbit erythrocytes was found to depend on the dehydration medium and to increase with a rise in the salt concentration in it. An analysis of the sensitivity of these cells to the effects of post-hypertonic shock showed that rabbit erythrocytes were more resistant, i.e. at 37 °C, the injury rate of rabbit erythrocytes was at least a half lower of that for human cells; at 0 C, the effect was less pronounced. The level of post-hypertonic hemolysis of the erythrocytes pretreated with glucose was determined by endogenous (species belonging to erythrocytes) and exogenous factors (modifier concentration and post-hypertonic shock conditions). In case of human erythrocytes, glucose was capable of reducing the post-hypertonic hemolysis, which exceeded 50 %. If, under conditions of post-hypertonic shock, glucose in a high concentration (5 %) was effective at 37 and 0 C, then, in low (0.6 %) one, it was effective only at 0 C. In rabbit erythrocytes, glucose was capable of reducing a post-hypertonic hemolysis only when used at a high concentration (5 %) in post-hypertonic shock at 37 C. Glucose is thought to form hydrogen bonds with cytoplasmic proteins, which impedes the binding of sodium ions to them. This prevents the excess flow of ions into a cell during the dehydration step and, accordingly, the development of erythrocyte injury during rehydration. It is envisaged that the adherence to near-zero temperatures when thawing human erythrocytes and removing cryoprotectants will allow the use of lower concentrations of glucose to achieve a protective effect and prevent its toxic effect on cells.