Preview

Альманах клинической медицины

Расширенный поиск

Трансляционные исследования электрофоретической подвижности и фазового портрета эритроцитов с учетом развития стрессовой реакции в условиях патологического процесса

https://doi.org/10.18786/2072-0505-2018-46-8-765-771

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Современные методы клеточной диагностики востребованы при разработке новых подходов персонализированной медицины. К таким методам, активно внедряемым в диагностический процесс лечебных учреждений, можно отнести когерентную фазовую интерферометрию и клеточный микроэлектрофорез.

Цель – обоснование возможности использования биофизических и морфоденситометрических показателей эритроцитов в качестве критериев эффективности терапии и развития адаптационных процессов у пациентов с гастроэнтерологическими заболеваниями.

Материал и методы. Под наблюдением находились 25 больных в возрасте от 40 до 54 лет (11 мужчин и 14 женщин), из них 9 (36%) – с язвенной болезнью желудка, 3 (12%) – с язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки, 8 (32%) – с острым гастритом, 5 (20%) – с острым панкреатитом. Биофизические и морфологические особенности эритроцитов периферической крови пациентов исследовали до и после проведения терапии с использованием методов клеточной диагностики – микроэлектрофореза и лазерной модуляционной интерференционной микроскопии. Параллельно оценивали динамику рутинных клинико-лабораторных показателей: количество эритроцитов и лейкоцитов, уровень гемоглобина, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), лейкоцитарную формулу. Контрольную группу составили 10 здоровых доноров в возрасте от 36 до 52 лет. В экспериментах in vitro анализировали изменения электрофоретической подвижности эритроцитов (ЭФПЭ) и морфологии эритроцитов при действии адреналина и кортизола.

Результаты. После проведения терапии у больных наблюдалось уменьшение содержания лейкоцитов (на 27%), повышение моноцитов (в 2 раза) и снижение СОЭ (на 10%) относительно показателей до лечения (p < 0,05 во всех случаях). ЭФПЭ увеличивалась на 12% (1,37 против 1,22 мкм × см/В × с, p < 0,05). В эритроцитарной популяции обследованных пациентов до лечения по сравнению с контрольной группой отмечалось уменьшение доли дискоцитов (85,2 против 95,4%, р < 0,05), увеличение эхиноцитов, стоматоцитов и дегенеративно измененных форм (11, 2,8 и 1% соответственно, р < 0,05). После терапии содержание дискоцитов повышалось практически до физиологической нормы (91,3%). Однако при этом поверхность клеток дискоидной формы оставалась неоднородной с наличием многочисленных микроспикул, что нашло отражение в изменении электрокинетических и морфологических свойств эритроцитов в ответ на развивающуюся в организме стресс-реакцию. Влияние стресс-реализующих систем подтверждено экспериментами in vitro по оценке воздействия адреналина (1 × 10-9 г/мл) и кортизола (5 × 10-7 г/мл) на эритроциты. К 120-й минуте эксперимента под влиянием адреналина наблюдалось снижение ЭФПЭ (1,14 против исходных 1,24 мкм × см/В × с, р < 0,05) и увеличение сферичности клеток. При действии кортизола, напротив, ЭФПЭ увеличивалась (1,72 против 1,36 мкм × см/В × с, р < 0,05), но выраженность эхиноцитарной трансформации была незначительной.

Заключение. Биофизические и морфоденситометрические показатели эритроцитов, полученные с использованием современных экспресс-методов клеточного микроэлектрофореза и когерентной интерференционной микроскопии, объективно отражают интенсивность стресс-реакции при развитии патологического процесса и включение адаптационных механизмов в ходе проводимой терапии.

Об авторах

А. В. Дерюгина
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»
Россия

Дерюгина Анна Вячеславовна – доктор биологических наук, доцент, заведующая кафедрой физиологии и анатомии Института биологии и биомедицины  

603950, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23



М. Н. Иващенко
ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»
Россия

Иващенко Марина Николаевна – кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии и биохимии животных

603107, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 97



П. С. Игнатьев
АО «Производственное объединение «Уральский оптико-механический завод» им. Э.С. Яламова»
Россия

Игнатьев Павел Сергеевич – кандидат физико-математических наук, главный конструктор  

620100, г. Екатеринбург, ул. Восточная, 33 Б



А. Г. Самоделкин
ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»
Россия

Самоделкин Александр Геннадьевич – доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии и биохимии животных

603107, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 97



Список литературы

1. Пальцев МА, Белушкина НН. Трансляционная медицина – новый этап развития молекулярной медицины. Молекулярная медицина. 2012;(4):3–6.

2. Колбин АС, Гапешин РА, Малышев СМ. Современные подходы к организации трансляционных исследований. Педиатрическая фармакология. 2014;11(3):15–9. doi: 10.15690/pf.v11i3.1002.

3. Popescu G, Park Y. Quantitative phase imaging in biomedicine. J Biomed Opt. 2015;20(11): 111201. doi: 10.1117/1.JBO.20.11.111201.

4. Федин АИ, Василенко ИА, Бадалян КР. Влияние холестерина на электрокинетические свойства мембран эритроцитов при хронической ишемии головного мозга. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2015;115(9–2):30–7.

5. Antipenko EA, Deryugina AV, Gustov AV. Effects of nonspecifc cytoprotective treatment on stress resistance and compensatory potential in patients with chronic cerebral ischemia. Neurosci Behav Physi. 2017;47(7):817–20. doi: 10.1007/s11055-017-0474-3.

6. Бояринов ГА, Дерюгина АВ, Яковлева ЕИ, Зайцев РР, Шумилова АВ, Бугрова МЛ, Бояринова ЛВ, Филиппенко ЕС, Соловьева ОД. Фармакологическая коррекция микроциркуляции у крыс, перенесших черепно-мозговую травму. Цитология. 2016;58(8):610–7.

7. Крылов ВН, Дерюгина АВ, Плескова СН. Электрофоретическая подвижность и морфометрия эритроцитов крыс при стрессовых воздействиях. Современные технологии в медицине. 2010;(4):23–6.

8. Стародумов ВЛ, Калинина НГ, Горбунов ВА. Состояние мембран эритроцитов как индикатор воздействия свинца окружающей среды. Вестник Ивановской медицинской академии. 2013;18(4):16–9.

9. Сашенков СЛ, Алачева ЛВ. Оценка реактивности периферического отдела эритрона у детей с воспалительными заболеваниями органов дыхания. Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2014;(6):123–31.

10. Veshapidze N, Chigogidze T, Managadze L, Gabunia N, Kotrikadze N. Dynamics of the structural and electrical characteristics of erythrocytes in men with metastatic adenocarcinoma of the prostate before and after plastic orchiectomy. Georgian Med News. 2007;(153):11–4.

11. Дерюгина АВ, Шумилова АВ, Филиппенко ЕС, Галкина ЯВ, Симутис ИС, Бояринов ГА. Функционально-биохимические показатели эритроцитов при использовании мексикора в посттравматический период экспериментальной кровопотери и сочетанной черепно-мозговой травмы у крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017;164(7):34–7.

12. Дерюгина АВ, Бояринов ГА, Симутис ИС, Никольский ВО, Кузнецов АБ, Ефимова ТС. Коррекция озонированной эритроцитной массой метаболических показателей эритроцитов и структуры миокарда после острой кровопотери. Цитология. 2018;60(2): 89–95. doi: 10.31116/tsitol.2018.02.03.

13. Атаходжаев И, Игнатьев П, Индукаев К, Осипов П. Лазерная интерференционная микроскопия для нанотехнологий. Фотоника. 2012;32(2):52–5.

14. Василенко ИА, Кардашова ЗЗ, Тычинский ВП, Вишенская ТВ, Лифенко РА, Валов АЛ, Иванюта ИВ, Агаджанян БЯ. Клеточная диагностика: возможности витальной компьютерной микроскопии. Вестник последипломного медицинского образования. 2009;(3–4):64–8.

15. Меньшиков ВВ, Долгов ВВ, ред. Клиническая лабораторная диагностика. Национальное руководство. В 2 томах. Том 1. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2012. 928 с.

16. Cook GM. Glycobiology of the cell surface: Its debt to cell electrophoresis 1940–65. Electrophoresis. 2016;37(11):1399–406. doi: 10.1002/elps.201500476.

17. Сергунова ВА, Черняев АП, Козлов АП, Близнюк УА, Борщеговская ПЮ, Козлова ЕК, Черныш АМ. Наноструктура мембран эритроцитов при интоксикации крови. Исследование с помощью атомной силовой микроскопии. Альманах клинической медицины. 2016;44(2):234–41. doi: 10.18786/20720505-2016-44-2-234-241.

18. Rodnenkov OV, Luneva OG, Ulyanova NA, Maksimov GV, Rubin AB, Orlov SN, Chazov EI. Erythrocyte membrane fluidity and haemoglobin haemoporphyrin conformation: features revealed in patients with heart failure. Pathophysiology. 2005;11(4):209–13. doi: 10.1016/j.pathophys.2004.12.001.

19. Браже АР, Браже НА, Сосновцева ОВ, Павлов АН, Мозекильде Э, Максимов ГВ. Исследование клеточной динамики с помощью интерференционной микроскопии с применением вейвлет-анализа. Компьютерные исследования и моделирование. 2009;1(1):77–83.

20. Moroz VV, Chernysh AM, Kozlova EK, Borshegovskaya PY, Bliznjuk UA, Rysaeva RM, Gudkova OY. Comparison of red blood cell membrane microstructure after different physicochemical influences: atomic force microscope research. J Crit Care. 2010;25(3):539.e1–12. doi: 10.1016/j.jcrc.2010.02.007.

21. Макшанова ГП, Устьянцева ИМ, Петухова ОВ, Агаджанян ВВ. Изменение проницаемости эритроцитарных мембран и показателей липидного обмена у больных с политравмой при раннем и отсроченном оперативном лечении. Физиология человека. 2003;29(1):95–9.

22. Калий ВВ. Состояние синтеза и метаболизма глюкокортикоидных гормонов у больных раком гортани молодого возраста. Сибирский медицинский журнал (Томск). 2010;25(1):15–6.


Дополнительные файлы

1. Fig. 1. Phase interference pictures and phase profiles of peripheral blood erythrocytes from the healthy donors and from the patients with gastrointestinal tract disorders before and after treatment
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (756KB)    
Метаданные
2. Fig. 2. Phase picture and phase profile of erythrocytes after in vitro adding of the study substances: epinephrine and cortisol
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (595KB)    
Метаданные
3. Table 1. Changes in clinical laboratory blood parameters and erythrocyte electrophoretic mobility in the patients with gastrointestinal tract disorders
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (74KB)    
Метаданные
4. Table 2. Morphological types of the phase interference pictures of erythrocytes
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (44KB)    
Метаданные
5. Table 3. Changes over time in electrophoretic mobility of peripheral blood erythrocytes after treatment with epinephrine and cortisol in vitro
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (48KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Дерюгина А.В., Иващенко М.Н., Игнатьев П.С., Самоделкин А.Г. Трансляционные исследования электрофоретической подвижности и фазового портрета эритроцитов с учетом развития стрессовой реакции в условиях патологического процесса. Альманах клинической медицины. 2018;46(8):765-771. https://doi.org/10.18786/2072-0505-2018-46-8-765-771

For citation:


Deryugina A.V., Ivashchenko M.N., Ignat'ev P.S., Samodelkin A.G. Translational studies of electrophoretic mobility and phase picture of erythrocytes with consideration of development of stress response during a pathological process. Almanac of Clinical Medicine. 2018;46(8):765-771. (In Russ.) https://doi.org/10.18786/2072-0505-2018-46-8-765-771

Просмотров: 95


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0505 (Print)
ISSN 2587-9294 (Online)