Вплив фенілгідразину на антигемолітичну активність додецил-ß,D-мальтозида в умовах гіпертонічного стресу еритроцитів ссавців - Єршова, Н.А.; Ніпот, О.Є.; Шапкіна, О.О.; Єршов, С.С.; Орлова, Н.В.; Шпакова, Н.М. (VІ Міжнародна науково-практична конференція «БІОТЕХНОЛОГІЯ: ЗВЕРШЕННЯ ТА НАДІЇ», присвячена до 120-річчя НУБіП України, 14-16 листопада 2017 року, м. Київ, с. 286-287., 2017)
Гіпертонічний стрес (ГС) - це модель, за допомогою якої вивчають вплив одного з основних чинників ушкодження клітин при заморожуванні, а саме – висококонцентрованих розчинів солей, що утворюються в результаті кристалізації води. Стійкість клітин до дії ГС обумовлена станом цитоскелет-мембранного комплексу, саме тому використання модифікаторів цитоскелету і мембрани дозволяє вивчити реакцію еритроцитів до зміни осмотичних умов середовища. Використаний у роботі фенілгідразин призводить до деградації цитоскелет-мембранних білків, перш за все, спектрина (Arduini A. et al., 1989, Ijaz F. et al. 2017), а додецил-, D-мальтозид (клас неіонних амфіфільних сполук) має суттєвий модифікуючий вплив на клітинну мембрану (Hagerstrand H. et al., 1991, Шпакова Н.М., 2014). Об'єктами дослідження служили еритроцити людини, коня і бика. Для здійснення ГС клітини переносили в розчин, що містить 4,0 моль/л NaCl, на 5 хвилин при температурі 37 або 0 °С. Амфіфільну сполуку додавали в гіпертонічне середовище перед внесенням у нього клітин. Модифікацію цитоскелету еритроцитів здійснювали в умовах постійного перемішування в фізіологічному розчині (0,15 моль/л NaCl, 0,01 моль/л фосфатний буфер, pH 7,4), що містить фенілгідразин в концентрації 1 ммоль/л, при температурі 37°С протягом 10 хвилин. Кількість гемоглобіну, що вийшов в супернатант, визначали спектрофотометрично при довжині хвилі 543 нм. За 100% приймали поглинання проби, в яку додавали детергент тритон Х-100 в концентрації 0,1 %. Показано, що в гіпертонічних умовах початковий рівень пошкодження еритроцитів досліджуваних видів ссавців значною мірою відрізняється. Так, рівень лізису еритроцитів людини в 4,0 моль/л NaCl при 37°С становить 90 %, клітин бика – 80 %, коня – 60 %. При зниженні температури середовища до 0°С стійкість еритроцитів людини, бика і коня до ГС істотно зростає: рівень лізису еритроцитів людини в 4,0 моль/л NaCl при 0С становить 57 %, клітин коня – 15 %, еритроцитів бика - 7 %. Це, ймовірно, обумовлено більш щільною упаковкою мембранних ліпідів при низькій температурі, в результаті чого процеси ініціації дефектів і подальшого їх розвитку в клітинній мембрані утруднені. Модифікація еритроцитів людини і бика фенілгідразином в умовах ГС при 37ºС призводить до зниження чутливості даних клітин до ГС, тоді як для клітин коня спостерігається протилежний ефект, що, ймовірно, пов'язано з відмінностями в білковому і фосфоліпідному складі досліджуваних еритроцитів (Florin-Christenses J. et al., 2001., Matei H. et al., 2000., Virtanen JA et al., 1998). Модифікація еритроцитів ссавців фенілгідразином в умовах ГС при температурі 0ºС призводить до підвищення рівня ушкодження еритроцитів всіх досліджуваних видів ссавців, що може бути пов'язано з односпрямованою дією на клітину низької температури і фенілгідразину, а саме, підвищенням щільності упаковки мембранних ліпідів, зниженням плинності мембрани, а також зміною стану цитоскелета (Білоус А.М. та ін., 1994, Ogiso T. et al., 1989, Ijaz F. et al. 2017). У даній роботі також використовували амфіфільну неіонну сполуку - додецил-β, D- мальтозід (ДМ). Були отримані концентраційні залежності гіпертонічного гемолізу еритроцитів ссавців у присутності ДМ і розрахована антигемолітична активність речовини в умовах ГС еритроцитів при температурі 37 і 0°С. Показано, що ДМ проявляє високу захисну дію в умовах ГС еритроцитів ссавців. Антигемолітична активність ДМ для клітин людини, коня і бика досягає 70 %. При 0°С антигемолітична активність ДМ істотно знижується для еритроцитів всіх досліджуваних видів ссавців. Винятком є клітини бика, для яких при 0°С початковий рівень гемолізу клітин дуже низький (близько 6%), отже, оцінити антигемолітичну активність ДМ для них не є можливим. Обробка клітин людини, коня і бика фенілгідразином призводить до зниження захисної дії ДМ в умовах ГС як при 37°С, так і при 0°С. Це, ймовірно, пов'язано з тим, що окислення мембранних білків фенілгідразином обмежує їх рухливість, що надає мембрані жорсткість. В таких умовах амфіфільним сполукам складніше вбудуватися і пертурбувати плазматичну мембрану. Таким чином, антигемолітична активність ДМ знижується як при низькій температурі, так і після модифікації еритроцитів ссавців фенілгідразином. В обох випадках зменшується плинність еритроцитарних мембран (Білоус А.М. та ін., 1994, Fukushima Y. et al., 1990), що, ймовірно, і призводить до зменшення здатності ДМ проявляти свою захисну дію за допомогою пертурбації структури мембрани.
Єршова НА, Ніпот ОЄ, Шапкіна ОО, Єршов СС, Орлова НВ, Шпакова НМ. Вплив фенілгідразину на антигемолітичну активність додецил-ß,D-мальтозида в умовах гіпертонічного стресу еритроцитів ссавців. VІ Міжнародна науково-практична конференція «БІОТЕХНОЛОГІЯ: ЗВЕРШЕННЯ ТА НАДІЇ», присвячена до 120-річчя НУБіП України; 14-16 листопада 2017 року; м. Київ, Україна. с. 286-7.
Keywords: гіпертонічний шок; амфіфільні речовини; еритроцити ссавців