Гіпертонічний стресс еритроцитів ссавців під впливом додецилсульфата натрію та температури 49°С

Abstract

Гіпертонічний стрес (ГС) еритроцитів  це явище пошкодження клітин при перенесенні їх у гіпертонічне середовище при постійних позитивних значеннях температури. ГС використовують як модель, за допомогою якої вивчають вплив одного з основних факторів пошкодження клітин при заморожуванні, а саме висококонцентрованих сольових розчинів, що утворюються в результаті виморожування води. Відомо, що стан цитоскелет-мембранного комплексу обумовлює характер відповіді клітини на дію стресових факторів [1]. Тому вивчення особливостей модифікації цитоскелета має важливе значення для розуміння механізмів стійкості клітин в умовах гіпертонічного стресу. Відомо, що інкубація еритроцитів ссавців при 49°С призводить до денатурації спектрину [6, 7]. У зв'язку з цим становило інтерес дослідити вплив модифікації цитоскелета клітин під дією температури 49ºС на осмотичну чутливість еритроцитів людини та бика, що у значній мірі відрізняються складом цитоскелет-мембранного комплексу [3], а також вивчити ефективність додецилсульфата натрию (С12) в умовах ГС. Для дослідження використовували еритроцити, отримані з крові людини (Нomо sapiens) і бика (Bos taurus), заготовленої на консерванті «Глюгіцир». Виділення еритроцитів проводили за стандартною методикою [2]. Гіпертонічний стрес еритроцитів здійснювали шляхом перенесення аліквоти суспензії еритроцитів в 1мл розчину, що містить 4,0 моль/л NaCl, на 5 хв при температурі 37 або 0°С. С12 додавали в гіпертонічне середовище перед внесенням до нього клітин [2]. Рівень вийшовшого в супернатант гемоглобіну визначали спектрофотометричним методом при довжині хвилі 543 нм. За 100% приймали поглинання проби, в яку додавали тритон Х-100 (0,1%). Модифікацію цитоскелета еритроцитів ссавців (гематокрит 25%) здійснювали інкубуванням клітин при температурі 49°С протягом 10 хв. Рівень гемолізу еритроцитів людини і бика в 4,0 моль/л NaCl при 37С становить 90%, а при зниженні температури до 0ºС для клітин людини - 55%, а бика – не більше 10%. Останнє, ймовірно, обумовлено особливостями фосфоліпідного складу мембран еритроцитів бика, а саме, відсутністю фосфатидилхоліна разом з високим рівнем сфінгоміеліна [4]. Модифікація цитоскелета еритроцитів людини при 49ºС значно знижує чутливість клітин до гіпертонічного впливу при 37ºС, у той час як чутливість еритроцитів бика не змінюється. В умовах ГС при 0ºС модифікація цитоскелета клітин не впливає на чутливість еритроцитів обох досліджуваних видів ссавців. С12 проявляє високу антигемолітичну активність для клітин людини (більше 70%) і менш ефективний для клітин бика (33%) в умовах ГС при температурі 37°С. При 0ºС антигемолітична активність С12 знижується для еритроцитів людини (до рівня 30%) і не реєструється для клітин бика. Попереднє інкубування еритроцитів при 49°С призводить до зниження антигемолітичної активності С12 в умовах ГС еритроцитів людини в 2 рази, а еритроцитів бика – в 4. Антигемолітичний ефект амфіфільної сполуки С12, ймовірно, обумовлений здатністю її молекул при вбудовуванні в еритроцитарну мембрану разупорядковувати її структуру і перешкоджати розвитку трансмембранних дефектів до розміру гемолітичних пор. Відомо, що інкубування еритроцитів ссавців при 49ºС призводить до денатурації цитоскелетних білків, зокрема спектрина, збільшує в'язкість мембран еритроцитів і зменшує їх плинність [5, 7]. Таким чином, дана модифікація впливає на клітинну мембрану протилежно від дії амфіфілів, підвищуючи жорсткість бішару, що і призводить до зниження здатності амфіфілів разупорядковувати мембрану і виявляється в зменшенні їх антигемолітичної активності.