Record Details

Effect of Perftoran on Membrane Nanostructure of Discocyte and Stomatocyte after Acute Blood Loss

General Reanimatology

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Effect of Perftoran on Membrane Nanostructure of Discocyte and Stomatocyte after Acute Blood Loss
Влияние перфторана на наноструктуру мембран дискоцита и стоматоцита после острой кровопотери
 
Creator V. Moroz V.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
I. Novoderzhkina S.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
A. Afanasyev V.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
Yu. Zarzhetsky V.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
I. Ryzhkov A.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
E. Kozlova K.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Ministry of Health of Russia
A. Chernysh M.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Ministry of Health of Russia
В. Мороз В.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
И. Новодержкина С.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
А. Афанасьев В.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
Ю. Заржецкий В.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
И. Рыжков А.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
Е. Козлова К.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России
А. Черныш М.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России
 
Subject hypovolemia; reperfusion period; perftoran; stomatocyte; discocyte; nanostructure of RBC membrane
гиповолемия; реперфузионный период; перфторан; стоматоцит; дискоцит; наноструктура мембран эртроцитов
 
Description The purpose of the study: to evaluate the effect of Perftoran (PF) on the membrane nanostructure of discocytes and stomatocytes after acute blood loss. Materials and methods. The study was performed in white male rats. Nembutal was administered intraperitoneally at a dose of 25 mg/kg. The study model was as follows: acute blood loss followed by hypotension for 60 min with the BP maintained at the level of 40 mm Hg with subsequent reinfusion of lost blood. Blood samples were collected from the tail artery before the blood loss and 2 hours after reinfusion. PF was administered intraarterially at a dose 3 ml/kg of body mass immediately after the blood loss replacement. Animals who did not receive Perftoran served as a reference group. The RBC membrane structure was studied using the Femtoscan atomic force microscope at ranges with different spatial periods. The ranges were selected using the Fourier transform and spectral windowing. Periods (T) and heights (h) of RBC surface corrugation were calculated for each spectral window according to the isolated profiles of the membrane surface. Results. At a baseline; discocytes and stomatocytes exhibited different structural characteristics of RBC membrane at a spatial range of 600—1200 nm in the form of a higher period of vibration of stomatocytes vs. discocytes. Hypovolemia and subsequent reinfusion of autologous blood affected studied parameters by increasing the period of spatial oscillation both in discocytes and stomatocytes as compared to the initial state. Administration of PF significantly decreased the period of spatial oscillation of the cell membrane both in discocytes and stomatocytes as compared to animal RBCs who underwent hypovolemia and reinfusion without PF administration and baseline parameters. Conclusion. The period of vibration within the range of 600"1200 nm reflecting the state of the bilayer of RBC membrane is not related to the discocyte transformation into the stomatocyte. Data suggest that the PF-induced shortage in vibration within this range was associated with the increased ability of a RBC to deform.
Цель работы: оценить влияние перфторана на наноструктуру мембран дискоцитов и стоматоцитов после острой кровопотери. Материалы и методы. Работа выполнена на белых крысах-самцах. Нембутал в дозе 25 мг/кг вводили внутрибрюшинно. Моделью служила острая кровопотеря с последующей гипотензией в течение 60 мин при удержании АД на уровне 40 мм рт. ст. с последующей реинфузией выпущенной крови. Пробы крови из хвостовой артерии брали до кровопотери и через 2 часа после реинфузии. Перфторан (ПФ) в дозе 3 мл/кг массы тела вводили внутриартериально, сразу после возмещения кровопотери. Контролем служили животные без введения ПФ. С помощью атомного силового микроскопа «Femtoscan» исследовали структуру мембран эритроцита в диапазонах с разными пространственными периодами. Выделение диапазонов выполняли с помощью спектральных окон Фурье-преобразований. Для каждого спектрального окна по выделенным профилям поверхности мембраны рассчитывались периоды (Т) и высоты (h) шероховатостей поверхности эритроцита. Результаты. Дискоциты и стоматоциты в исходном состоянии имеют различные структурные характеристики клеточной мембраны эритроцита в пространственном диапазоне 600—1200 нм в виде большего периода колебаний у стоматоцитов по сравнению с дискоцитами. Гиповолемия и последующая реинфузия аутокрови оказывают воздействие на данный показатель, увеличивая период пространственных колебаний как у дискоцитов, так и у стоматоцитов по сравнению с исходным состоянием. Введение ПФ приводит к существенному уменьшению периода пространственных колебаний клеточной мембраны как у дискоцитов, так и у стоматоцитов по сравнению с эритроцитами животных, перенесших гиповолемию и реинфузию без введения ПФ, а также по сравнению с величинами этого показателя в исходном состоянии. Заключение. Величина периода колебаний в пространственном диапазоне 600—1200 нм, отражающего состояние липидного бислоя клеточной мембраны эритроцита, не связана с трансформацией дискоцита в стоматоцит. Высказано предположение о том, что уменьшение периода колебаний в данном пространственном диапазоне при воздействии ПФ сопряжено с увеличением способности эритроцита к деформированию.
 
Publisher FSBI "SRIGR" RAMS
 
Contributor —
—
 
Date 2017-06-29
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Рецензированная статья
 
Format application/pdf
 
Identifier http://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1583
10.15360/1813-9779-2017-2-32-39
 
Source General Reanimatology; Том 13, № 2 (2017); 32-39
Общая реаниматология; Том 13, № 2 (2017); 32-39
2411-7110
1813-9779
10.15360/1813-9779-2017-2
 
Language rus
 
Relation http://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1583/1085
Мороз В.В., Новодержкина И.С., Антошина Е.М., Афанасьев А.В., Рыжков И.А., Заржецкий Ю.В. Коррекция пойкилоцитоза и биохимических показателей крови при острой кровопотере. Общая реаниматология. 2015; 11 (3): 6–15. http://dx.doi.org/10.15360/1813-9779-2015-3-6-15
Сергунова В.А., Манченко Е.А., Гудкова О.Е. Гемоглобин: модификации, кристаллизация, полимеризация (обзор). Общая реаниматология. 2016; 12 (6): 49–63. http://dx.doi.org/10.15360/1813-9779- 2016-6-49-63
Лазаренко Д.Ю., Ханевич М.Д., Софронов Г.А., Андреева Н.Б., Поддубский Г.А. Влияние перфторана на микроциркуляцию и реологические свойства крови у больных с гастродоуденальными кровотечениями. В кн.: Перфторуглеродные соединения в медицине и биологии. Пущино; 2002: 30–35.
Кузнецова И.Н., Волкова С.Д., Рыбакова Л.П., Юрченко В.С., Кочеткова Г.А. Эмульсии перфторуглеводов влияют на морфо-функциональное состоянии клеток крови – эритроцитов и лейкоцитов in vitro. Вестн. службы крови России. 2009; 2: 23–26.
Терешина Е.В., Афонин H.H. Особенности взаимодействия частиц эмульсии перфторсоединений с липидами в процессе циркуляции в кровеносном русле. Хим.-фарм. журн. 1994; 28 (8): 12–15.
Bessis M. Atlas of red blood cell shapes. N."Y.: Springer"Verlag Berlin Heidelberg; 1974: 21—101.
Карташова Н.М., Кидалов В.Н., Наумова Э.М., Хадарцев А.А., Цогоев А.С. К вопросу о физиологической значимости изменений фор мы, ультраструктуры и флуоресценции эритроцитов периферической крови, трансформирующихся в стоматоциты. Вестн. новых мед. технологий. 2005; 12 (1): 8–11.
Kozlova E.K., Chernysh A.M., Moroz V.V., Kuzovlev A.N. Analysis of nanostructure of red blood cells membranes by space Fourier transform of AFM images. Micron. 2013; 44: 218–227. http://dx.doi.org/10.1016/ j.micron.2012.06.012. PMID: 22854216
Кононенко В.Л. Фликкер эритроцитов. 2. Результаты экспериментальных исследований. Биол. мембраны. 2009; 26 (6): 451–467.
Мороз В.В., Черныш А.М., Козлова Е.К., Кирсанова А.К., Новодержкина И.С., Александрин В.В., Борщеговская П.Ю., Близнюк У.А., Рысаева Р.М. Атомная силовая микроскопия структуры мембран эритроцитов при острой кровопотере и реинфузии. Общая реаниматология. 2009; 5 (5): 5–15. http://dx.doi.org/10.15360/ 1813-9779-2009-5-5
Takeuchi M., Miyamoto H., Sako Y., Komizu H., Kusumi A. Structure of the erythrocyte membrane skeleton as observed by atomic force microscopy. Biophys. J. 1998; 74 (5): 2171–2183. http://dx.doi.org/ 10.1016/S0006-3495(98)77926-3. PMID: 9591644
Rafikova O., Sokolova E., Rafikov R., Nudler E. Control of plasma nitric oxide bioactivity by perfluorocarbons: physiological mechanisms and clinical implications. Circulation. 2004; 110 (23): 3573–3580. http://dx.doi.org/10.1161/01.CIR.0000148782.37563.F8. PMID: 15557364
Стародубцева М.Н. Термохимические свойства мембран эритроцитов при окислительном стрессе. Журн. Гродненского ГМУ. 2009; 2: 66–67.
Pacher P., Beckman J.S., Ziander J. Nitric oxide and peroxynitrite in health and disease. Phisiol. Rev. 2007; 87 (1): 315–424. http://dx.doi.org/ 10.1152/physrev.00029.2006. PMID: 17237348
Kosaka H., Seiyama A. Physiological role of nitric oxide as an enhancer of oxygen transfer from erythrocytes to tissues. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996; 218 (3): 749–752. http://dx.doi.org/10.1006/ bbrc.1996.0133. PMID: 8579585
Kozlova Е., Chernysh А., Moroz V., Sergunova V., Zavialova А., Kuzovlev А. Nanoparticles of perfluorocarbon emulsion contribute to the reduc" tion of methemoglobin to oxyhemoglobin. Int. J. Pharm. 2016; 497 (1–2): 88–95. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpharm.2015.11.035. PMID: 26626224
Зинчук В.В. Газотранспортная функция крови и NO. Журн. Гродненского ГМУ. 2009; 2: 34–37.
Мороз В.В., Новодержкина И.С., Антошина Е.М., Афанасьев А.В., Рыжков И.А., Заржецкий Ю.В. Коррекция пойкилоцитоза и биохимических показателей крови при острой кровопотере. Общая реаниматология. 2015; 11 (3): 6–15. http://dx.doi.org/10.15360/ 1813-9779-2015-3-6-15
Мороз В.В., Атауллаханов Ф.И., Радаев С.М., Остапченко Д.А., Лисовская И.Л., Розенберг Ю.М. Влияние перфторана на морфологию и реологические свойства эритроцитов у больных с тяжелой травмой и кровопотерей. Анестезиология и реаниматология. 2001; 6: 22–25. PMID: 11855054
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication, with the work 6 month after publication simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).