Record Details

The Effect of the Erythrocyte Suspension Temperature on the Morphology and Nanostructure of Cell Membranes

General Reanimatology

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title The Effect of the Erythrocyte Suspension Temperature on the Morphology and Nanostructure of Cell Membranes
Влияние температуры эритроцитарной взвеси на морфологию и наноструктуру мембран клеток
 
Creator V. Sergunova A.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
O. Gudkova E.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology
E. Manchenko A.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology;
M. V. Lomonosov Moscow State University
E. Kozlova K.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology;
M. V. Lomonosov Moscow State University;
I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Ministry of Health of Russia
I. Bobrinskaya G.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology, Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology;
A. I. Evdokimov Moscow State University of medicine and dentistry, 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
A. Kozlov P.; I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Ministry of Health of Russia
В. Сергунова А.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
О. Гудкова Е.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии
Е. Манченко А.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии;
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Е. Козлова К.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии;
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова;
Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России
И. Бобринская Г.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, ФНКЦ реаниматологии и реабилитологии;
Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова 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
А. Козлов П.; Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России
 
Subject erythrocytes; morphology; temperature; atomic force microscopy
эритроциты; морфология; температура; атомная силовая микроскопия
 
Description The problem of unintentional hypothermia in the postoperative period is still an urgent one.The purpose of the work: to assess the effect of the in vitro temperature on the morphology and nanostructure of erythrocyte membranes.Material and methods. 4 containers with erythrocyte suspensions with different blood groups were used; the suspension was packed in sealed containers (400 mL) with CPD blood preservative. The erythrocyte suspension was kept at 4°С. Samples (15 ml) were placed in a thermostat at 20°C and 37°C; then they were placed on the BioRS-24 Mini-Rotator Bioscan (EU) rotator (6—8 rpm). The analysis of the acid-base balance was carried out using the I-510 ionometric converter (Russian Federation). The morphology and nanostructure of erythrocyte membranes were analyzed using an atomic force microscope (AFM) «NTEGRA Prima» (NT-MDT, Russian Federation), in a contact mode, on monolayers prepared using a method of sedimentation in liquid and air.Results. Discocytes were present in monolayers of blood after 1-hour and 12-hour rotation (12±3%) on Day 19 of ES storage at temperature 20°С. The number of echinocytes was 14±2% after a 1-hour rotation and 40±7% after a 12%hour rotation. The number of spheroechinocytes was 74±2% after a 1-hour rotation and 42± 8% after a 12-hour rotation. At a temperature of 37°С, after a 1-hour rotation, four forms of erythrocytes were present in a monolayer: discocytes, echinocytes, spheroechinocytes, and ovalocytes. The distribution of cell forms changed after a 12-hour rotation, and the cells recovered their shapes to discocytes (97±2%).Conclusion. The obtained findings confirm the effect of cooling during erythrocyte preservation. The shape of erythrocytes was changed. The morphological structure of frozen erythrocytes recovers slowly, within 12 hours. It means that the transfusion of red blood cells whose temperature is below 37°C may not be effective for at least 12 hours and the transfusion medium should be warmed to reduce the risk of transfusion of blood products. 
Проблема непреднамеренной гипотермии в периоперационном периоде остается актуальной.Цель работы: оценить влияние температуры in vitro на морфологию и наноструктуру мембран эритроцитов.Материал и методы. Использовали 4 контейнера эритроцитарной взвеси (ЭВ) с разными группами крови, запакованную в герметичные контейнеры (400 мл) с гемоконсервантом CPD. ЭВ хранили при 4°С. Пробы (15мл) помещали в термостат на 20°C и 37°C и устанавливали на ротатор (6—8 об/мин) BioR-24 Mini-Rotator Bioscan (EU). Анализ кислотно-основного состояния проводили с помощью ионометрического преобразователя «И-510» (РФ). Анализ морфологии и наноструктуры мембран эритроцитов клеток проводили с помощью атомного силового микроскопа (АСМ) «NTEGRA Prima», (NT-MDT, РФ) в контактном режиме на монослоях приготовленных с помощью метода оседания в жидкости и на воздухе.Результаты. На 19-е сутки хранения ЭВ при исследовании крови, сохранявшейся при температуре 20°С, через 1 час и 12 часов ротации в монослоях крови присутствовали дискоциты (12±3%). Количество эхиноцитов после 1 часа ротации составляло 14±2%, после 12 часов ротации — 40±7%. Количество сфероэхиноцитов после 1 часа ротации составляло 74±2%, после 12 часов ротации — 42±8%. При 37°С после 1 часа ротации в монослое присутствовало четыре вида форм эритроцитов, такие как дискоциты, эхиноциты, сфероэхиноциты, овалоциты. После 12 часов ротации распределение форм клеток изменилось, клетки восстановили свою форму до дискоцитов (97±2%).Заключение. Полученные результаты доказывают влияние охлаждения при консервировании эритроцитов. Изменяется форма эритроцитов. Восстановление морфологической структуры замороженных эритроцитов происходит медленно — в течение 12 часов. Это означает, что трансфузия эритроцитов, температура которых ниже 37°С, не может быть эффективной в течение, по крайней мере, 12 часов и требуется согревание трансфузионной среды, чтобы уменьшить риск трансфузии препаратов крови.
 
Publisher FSBI "SRIGR" RAMS
 
Contributor —
—
 
Date 2017-09-08
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Рецензированная статья
 
Format application/pdf
 
Identifier http://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1601
10.15360/1813-9779-2017-4-30-37
 
Source General Reanimatology; Том 13, № 4 (2017); 30-37
Общая реаниматология; Том 13, № 4 (2017); 30-37
2411-7110
1813-9779
10.15360/1813-9779-2017-4
 
Language rus
 
Relation http://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1601/1100
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. DOI: 10.15360/1813-9779-2015-3-6-15
Перепелица С.А., Сергунова В.А., Алексеева С.В., Гудкова О.Е. Морфология эритроцитов при изоиммунизации новорожденных по резус-фактору и АВО-системе. Общая реаниматология. 2015; 11 (2): 25-34. DOI: 10.15360/1813-9779-2015-2-25-34
Abelha F.J., Castro M.A., Neves A.M., Landeiro N.M., Santos C.C. Hypothermia in a surgical intensive care unit. BMC Anesthesiol. 2005; 5: 5-7. DOI: 10.1186/1471-2253-5-7. PMID: 15938757
Annadata R., Sessler D.I., Tayefeh F., Kurz A., Dechert M. Desflurane slightly increases the sweating threshold but produces marked, nonlinear decreases in the vasoconstriction and shivering thresholds. Anesthesiology. 1995; 83 (6): 1205-1211. DOI: 10.1097/00000542199512000-00011. PMID: 8533913
Sessler D.I. Perioperative heat balance. Anesthesiology. 2000; 92 (2): 578–596. DOI: 10.1097/00000542-200002000-00042. PMID: 10691247
Konstantinidis A., Inaba K., Dubose J., Barmparas G., Talving P., David J.S., Lam L., Demetriades D. The impact of nontherapeutic hypothermia on outcomes after severe traumatic brain injury. J. Trauma. 2011; 71 (6): 1627-1631. DOI: 10.1097/TA.0b013e3182159e31. PMID: 21537207
Inaba K., Teixeira P.G., Rhee P., Brown C., Salim A., DuBose J., Chan L.S., Demetriades D. Mortality impact of hypothermia after cavitary explorations in trauma. World J. Surg. 2009; 33 (4): 864–869. DOI: 10.1007/s00268-009-9936-2. PMID: 19219493
Sessler D.I. Mild perioperative hypothermia. N. Engl. J. Med. 1997; 336 (24): 1730–1737. DOI: 10.1056/NEJM199706123362407. PMID: 9180091
Bush H.L., Hydo L.J., Fischer E., Fantini G.A., Silane M.F., Barie P.S. Hypothermia during elective abdominal aortic aneurysm repair: the high price of avoidable morbidity. J. Vasc. Surg. 1995; 21 (3): 392–400. DOI: 10.1016/S0741-5214(95)70281-4. PMID: 7877221
World Health Organization. Dept. of Blood Safety and Clinical Technology, Safe Blood and Blood Product. Manual on the management, maintenance and use of blood cold chain equipment. Geneva: World Health Organization; 2005: 92.
Минздрав России. Приказ от 02.04.2013 №183н «Об утверждении правил клинического использования донорской крови и (или) ее компонентов».
Рагимов А.А., Еременко А.А., Никифоров Ю.В. Трансфузиология в реаниматологии. М.: МИА; 2005: 784.
Iserson K.V., Huestis D.W. Blood warming: current applications and techniques. Transfusion. 1991; 31 (6): 558-571. DOI: 10.1046/j.15372995.1991.31691306256.x. PMID: 1853451
Kozlova Е., Chernysh А., Moroz V., Sergunova V., Gudkova О., Kuzovlev А. Nanodefects of membranes cause destruction of packed red blood cells during long-term storage. Exp. Cell Res. 2015; 337 (2): 192–201. DOI: 10.1016/j.yexcr.2015.07.009. PMID: 26169694
Сергунова В.А., Козлова Е.К., Мягкова Е.А., Черныш А.М. Измерение упруго-эластичных свойств мембраны нативных эритроцитов in vitro. Общая реаниматология. 2015; 11 (3): 39-44. DOI: 10.15360/1813-9779-2015-3-39-44
 
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).