Завантажити повний текст у PDF

Bìol. Tvarin. 2022; 24 (4): 8–11.
https://doi.org/10.15407/animbiol24.04.008
Received 02.05.2022 ▪ Revision 14.09.2022 ▪ Accepted 14.12.2022 ▪ Published online 30.12.2022

---

Ефективність амфіфільних сполук в умовах постгіпертонічного шоку еритроцитів кролика залежно від температурних умов

О. Є. Ніпот, Н. А. Єршова, Н. М. Шпакова, С. С. Єршов, О. О. Шапкіна

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України,
вул. Переяславська, 23, м. Харків, 61016, Україна

---

У роботі досліджено вплив температурних умов на рівень пошкодження еритроцитів кролика в умовах постгіпертонічного шоку та рівень їх захисту за допомогою амфіфільних сполук. Максимальне пошкодження клітин спостерігали за 0°C. За 20°C рівень гемолізу знижувався в 1,8 раза. Подальше підвищення температури досліду до 37°C не змінювало рівень пошкодження. Досліджувані амфіфільні сполуки за температури 0°C та 10°C доволі ефективно захищали еритроцити кролика від постгіпертонічного шоку. За цих умов рівень гемолітичного пошкодження зменшувався у 2–3 рази. За 20°C амфіфільні сполуки не впливали на рівень пошкодження клітин, а з? 30?C ? 37?C а 30°C і 37°C — збільшували його. Існування температурної залежності постгіпертонічного пошкодження показало залучення до процесу фосфоліпідної компоненти мембрани еритроцита. За нижчої температури спостерігають більшу впорядкованість ліпідів, її підвищення супроводжується розупорядкуванням та зростанням плинності, а отже, і еластичності мембрани. Як наслідок, пошкодження еритроцита в умовах постгіпертонічного шоку менше за температури 20–37°C. Додавання амфіфільних сполук за 0 та 10°С діє подібно до підвищення температури — розупорядковує бішар, підвищує еластичність мембрани та зменшує пошкодження під час перенесення з гіпертонічного розчину в ізотонічний. За понад 20°C внесення амфіфільних сполук призводить не тільки до розупорядкування, а й до формування змішаних міцел, які складаються з фосфоліпідів та молекул амфіфільної речовини. Це порушує бішар, надає йому нестабільності і призводить до посилення пошкодження еритроцитів.

Ключові слова: еритроцити кролика, амфіфільні сполуки, постгіпертонічний шок, температура

---

1. Alvesa I, Stanevab G, Tessierac C, Salgadod GF, Nussac P. The Alves I, Staneva G, Tessier C, Salgado GF, Nuss P. The interaction of antipsychotic drugs with lipids and subsequent lipid reorganization investigated using biophysical methods. Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 2011; 1808 (8): 2009–2018. DOI: 10.1016/j.bbamem.2011.02.021.
2. Bojic S, Murray A, Bentley BL, Spindler R, Pawlik P, Cordeiro JL, Bauer R, de Magalhães JP. Winter is coming: the future of cryopreservation. BMC Biol. 2021; 19 (1): 56. DOI: 10.1186/s12915-021-00976-8.
3. Chabanenko OO, Yershova NA, Orlova NV, Shpakova NM. Effect of sodium decyl sulfate and chlorpromazine on posthypertonic shock of mammalian red blood cells. Bìol. Tvarin. 2019; 21 (4): 84–90. DOI: 10.15407/animbiol21.04.084. (in Ukrainian)
4. Chabanenko O, Yershova N, Shpakova N. Adequacy of posthypertonic shock model to real cryopreservation conditions during deglycerolization of erythrocytes. Proc. 57^th ann. meet. “CRYO-2020”, 21–23 July 2020, USA. Cryobiol. 2020; 97: 276. DOI: 10.1016/j.cryobiol.2020.10.106.
5. Conrard L, Stommen A, Cloos AS, Steinkühler J, Dimova R, Pollet H, Tyteca D. Spatial relationship and functional relevance of three lipid domain populations at the erythrocyte surface. Cell. Physiol. Biochem. 2018; 51 (4): 1544–1565. DOI: 10.1159/000495645.
6. Durell SR, Ben-Naim A. Temperature dependence of hydrophobic and hydrophilic forces and interactions. J. Phys. Chem. 2021; 125 (48): 13137–13146. DOI: 10.1021/acs.jpcb.1c07802.
7. Ershova NA, Shpakova NM, Orlova NV, Ershov SS. Amphiphiles as tools for studying hypertonic cryohemolysis of mammalian erythrocytes. Bìol. Tvarin. 2014; 16 (2): 48–56. (in Ukrainian)
8. Färber N, Westerhausen C. Broad lipid phase transitions in mammalian cell membranes measured by Laurdan fluorescence spectroscopy. Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 2022; 1864 (1): 183794. DOI: 10.1016/j.bbamem.2021.183794.
9. Habibi S, Lee HY, Moncada-Hernandez H, Gooding J, Minerick AR. Impacts of low concentration surfactant on red blood cell dielectrophoretic responses. Biomicrofluidics. 2019; 13 (5): 054101. DOI: 10.1063/1.5113735.
10. Jaferzadeh K, Sim M, Kim N, Moon I. Quantitative analysis of three-dimensional morphology and membrane dynamics of red blood cells during temperature elevation. Sci. Rep. 2019; 9: 14062. DOI: 10.1038/s41598-019-50640-z.
11. Klaiss-Luna MC, Manrique-Moreno M. Infrared spectroscopic study of multi-component lipid systems: A closer approximation to biological membrane fluidity. Membranes. 2022; 12 (5): 534. DOI: 10.3390/membranes12050534.
12. Muldrew K. The salting-in hypothesis of post-hypertonic lysis. Cryobiol. 2008; 57 (3): 251–256. DOI: 10.1016/j.cryobiol.2008.09.007.
13. Orlova NV, Shpakova NM. Mechanism of protective effect of amphiphilic compounds during hypertonic hemolysis of erythrocytes. Fiziol. Zh. 2006; 52 (5): 55–61. PMID: 17176840. (in Ukrainian)
14. Riske KA, Domingues CC, Casadei BR, Mattei B, Caritá AC, Lira RB, Preté PSC, de Paula E. Biophysical approaches in the study of biomembrane solubilization: quantitative assessment and the role of lateral inhomogeneity. Biophys. Rev. 2017; 9 (5): 649–667. DOI: 10.1007/s12551-017-0310-6.
15. Shpakova NM, Orlova NV. About the mechanism of mammalian erythrocytes osmotic stability. Probl. Cryobiol. Cryomed. 2020; 30 (4): 331–342. DOI: 10.15407/cryo30.04.331.
16. Steinkopf S, Schelderup AK, Gjerde HL, Pfeiffer J, Thoresen S, Gjerde AU, Holmsen H. The psychotropic drug olanzapine (Zyprexa^®) increases the area of acid glycerophospholipid monolayers. Biophys. Chem. 2008; 134 (1–2): 39–46. DOI: 10.1016/j.bpc.2008.01.003.
17. Wesołowska O, Michalak K, Hendrich AB. Direct visualization of phase separation induced by phenothiazine-type antipsychotic drugs in model lipid membranes. Mol. Membrane Biol. 2011; 28 (2): 103–114. DOI: 10.3109/09687688.2010.533706.