Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ПОВЕРХНОСТНАЯ АРХИТЕКТОНИКА И ЛИПИДНЫЙ СОСТАВ МЕМБРАНЫ ЭРИТРОЦИТОВ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ МОНООКСИДОМ УГЛЕРОДА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Рогов О.А., Шперлинг И.А., Новицкий В.В., Рязанцева Н.В.

Изменения морфологической картины эритрона при различных заболеваниях приводят к нарастанию гипоксии и в определенной степени определяют течение патологического процесса (Кузьмин О.А. и соавт., 2006). При этом, функциональная полноценность эритроцитов, опосредованная формой, деформационной и агрегационной способностью красных клеток крови, во многом детерминируется состоянием липидного бислоя мембраны эритроцита (Рязанцева Н.В. и соавт., 2004). Особую актуальность эти изменения имеют при заболеваниях, протекающих с выраженным гипоксическим синдромом, в частности при отравлениях различными ксенобиотиками.

Цель исследования: изучение особенностей липидного состава и морфологии мембраны эритроцитов у крыс в острый период после воздействия монооксида углерода (СО) в эксперименте.

Материалы и методы

Крыс-самцов линии Wistar весом 190-250 г подвергали динамической затравке СО в концентрации 4000 мг/м3 в течение 1,5 ч (СL50). Исследовали гепаринизированную кровь выживших животных, полученную методом декапитации через 1,5 ч, 1, 3, 5, 7, 14, 21-е сут после начала затравки.

В крови спектрофотометрическим методом определяли содержание карбоксигемоглобина (HbCO, %). Гипоосмотическим методом получали взвесь эритроцитарных мембран, из которых готовили липидные экстрактыс последующим определением общего содержания липидов и их фракционного состава. Топографию поверхности клеток красной крови изучали методом сканирующей электронной микроскопии в микроскопе «JEM-100» (Япония).

Результаты обработаны статистически с использованием непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (достоверность различий считали при р<0,05).

Результаты и обсуждение

Через 1,5 ч после начала затравки монооксидом углерода уровень HbCO в крови у экспериментальных животных составлял в среднем 51,5±3,3% (при уровне 0,3±0,1% у животных в контрольной группе, р<0,001).

На протяжении всего эксперимента (21 сут) уровень общих липидов в мембране эритроцитов опытных животных достоверно не отличался от контрольных значений, варьируя в пределах от 1,79 до 2,00 мг/мг белка (при 1,89 мг/мг белка в контроле). Однако, содержание общих фосфолипидов в структуре липидных фракций в течение 1-х сут опытов включительно было снижено в 1,2 раза (р<0,05) (при 44,12±1,01% в контроле) на фоне увеличения доли холестерина на 10% (р<0,05) и его фракций на 16% (р<0,05) относительно показателей у интактных крыс (38,10±0,96% и 16,73±1,15% соответственно). Наряду с этим в мембране эритроцитов было зарегистрировано достоверное повышение доли лизофосфатидилхолина в 2,5 раза (контроль - 4,05±0,53%), сфингомиелина - в 1,3 раза (контроль - 11,40±0,89%), фосфатидилинозитола - на 19% (контроль - 7,80±0,63%) и снижение количества фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина на 33 и 13% при контрольных значениях 19,80±0,91% и 39,12±0,74% соответственно. В дальнейшем (5-7-е сут эксперимента) картина фракционного распределения мембранных липидов имела тенденцию к нормализации, хотя отличия оставались достоверными. На 7-е сут наблюдения в мембране эритроцитов вновь были зафиксировано снижение уровня общих фосфолипидов на 26% (р<0,05) и повышение содержания холестерина в среднем в 1,2 раза (р<0,05). Не смотря на тенденцию к восстановлению липидного состава мембраны эритроцитов в последующие сроки наблюдения, полной нормализации фракционного состава липидного компартмента у животных опытной группы не происходило даже к исходу эксперимента (21 сут).

Изучение поверхностной архитектоники эритроцитов периферической крови показало, что через 1,5 ч после воздействия СО в крови у крыс отмечалось статистически значимое увеличение относительного содержания необратимых предгемолитических форм эритроцитов (куполообразные, сфероциты, в виде спущенного мяча - в 1,3; 3,0 и 3,2 раза соответственно) по сравнению с контролем. При этом количество дегенеративных форм клеток было повышено в 3,4 раза.

Содержание дискоцитов через 1 сут после воздействия СО было снижено в среднем на 13,7% (р<0,05). Из числа клеток с измененным рельефом поверхности, способных к обратимой трансформации (плоский диск, дискоцит с выростом, дискоцит с множественными выростами, дискоцит с гребнем) особо отмечалось изменение количества дискоцитов с множественными выростами - в 4,2 раза выше значений у крыс в контрольной группе. Более существенные количественные изменения среди разнообразных форм клеток наблюдались в пуле необратимо-трансформируемых элементов (эритроциты «в виде тутовой ягоды», куполообразные, сфероциты, в виде спущенного мяча, дегенеративные формы), свидетельствующих о значительных нарушениях структурно-метаболических процессов в красных клетках крови и их низкой приживаемости в сосудистом русле. При этом отмечалось повышение содержания эритроцитов «в виде тутовой ягоды» в 260 раз, куполообразных - в 2,5 раза, сфероцитов - в 3 раза, в виде спущенного мяча - в 4 раза, дегенеративных форм - в 6 раз по сравнению с соответствующими исходными значениями.

Начиная с 7-х сут намечалась тенденция к восстановлению морфологической структуры эритроцитарной популяции периферической крови у подопытных животных: увеличивалось количество дискоцитов, уменьшалось число переходных, необратимых и дегенеративно измененных форм. Однако, морфологическая картина красной крови полностью не восстановилась до значений контрольной группы даже к исходу периода наблюдения (21 сут).

Выявленные изменения морфологической картины и липидного состава эритроцитарной мембраны могут быть связаны с интенсификацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). В данном случае причиной гиперактивации реакций свободнорадикального повреждения биомолекул, вероятнее всего, является ярко выраженная гипоксия смешанного генеза, инициированная СО.

Таким образом, при изучении липидного компонента мембраны эритроцитов и их морфологических параметров нами было установлено, что острый период интоксикации СО характеризуется выраженными изменениями в липидном составе и поверхностной архитектонике мембраны клеток красной крови, что может внести особый вклад в усугубление гипоксического состояния при развитии патологического состояния. Длительно сохраняющиеся изменения изучаемых параметров свидетельствуют о возможной высокой вероятности возникновения различного рода осложнений, связанных со структурно - функциональной неполноценностью эритроцитов ввиду нарушения микрореологии крови и ухудшения газообмена в тканях.


Библиографическая ссылка

Рогов О.А., Шперлинг И.А., Новицкий В.В., Рязанцева Н.В. ПОВЕРХНОСТНАЯ АРХИТЕКТОНИКА И ЛИПИДНЫЙ СОСТАВ МЕМБРАНЫ ЭРИТРОЦИТОВ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ МОНООКСИДОМ УГЛЕРОДА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 6.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=655 (дата обращения: 27.07.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074