CC BY
53
3. Dobrovolskay I.P., YudinV.E., Popryadukhin P.V., Ivan'kova E.M., Shabunin A.S., Kasatkin I.A., Morgantie P. Effect of chitin nanofibrils on electrospinning of chitosan-based composite nanofibers // Carbohydrate Polymers. -2018.- V. 194.- P. 260-266.
4. Кузнецов С.И., Киричук О.П., Буркова Н.В., Даванков В.А., Постнов В.Н., Литвиненко Е.В. Реакция клеточных элементов крови на контакт с гранулированными сверхсшитым полистиролом и кремнеземами // Трансляционная медицина - 2017. - Т.4, №4. - С. 43-55.
УДК 616.12-008.331.1
АГРЕГАЦИЯ ЭРИТРОЦИТОВ КАК ФАКТОР, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ МИКРОРЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ВЯЗКОСТЬ КРОВИ: ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕМАТОКРИТА И ТЕМПЕРАТУРЫ
А.Е. Луговцов, А.Н. Семенов, П.Б. Ермолинский, У. Виндберген*, Е. Каливиотис**, А.В. Приезжее Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва, Россия *Медицинский университет Вены, Австрия **Технологическийуниверситет Кипра, Лимассол, Кипр
anlug@biomedphotonics.ru
Резюме
Свойства эритроцитов спонтанно агрегировать и вынужденно дезагрегировать в сдвиговом потоке исследовались с помощью методов диффузного рассеяния света. Также вязкость крови измерялась методом реометрии. Эксперименты проводились при различных гематокритах, температурах и концентрациях макромолекул проагрегантов. Обсуждается связь полученных параметров между собой.
Ключевые слова: эритроциты, температура, микрореология, макромолекулы, агрегация, лазерная агрегометрия, реометрия.
ERYTHROCYTE AGGREGATION AS A FACTOR DETERMINING MICRORHEOLOGICAL PROPERTIES AND BLOOD VISCOSITY: DEPENDANCE ON HEMATOCRIT AND TEMPERATURE
A.E. Lugovtsov, A.N. Semenov, P.B. Ermolinskiy, U. Windberger*, E. Kaliviotis**, A.V. Priezzhev M. V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia *Medical University Vienna, Vienna, Austria **Cyprus University of Technology, Limassol, Cyprus
anlug@biomedphotonics.ru
Abstract
The properties of erythrocytes to spontaneously aggregate and disaggregate in shear flow were assessed by diffuse light scattering techniques. Also, blood viscosity was measured using rheometry. The experiments were conducted at various hematocrits, temperatures and concentrations of proaggregant macromolecules. Relations between the obtained parameters are discussed.
Keywords: erythrocytes, temperature, microrheology, macromolecules, aggregation, laser aggregometry, rheometry.
Введение. Присутствие в крови различных макромолекул, например белков плазмы и других синтетических молекул с большой молекулярной массой, влияет на взаимодействие эритроцитов друг с другом и, как следствие, приводит к изменению вязкости крови. Изменение взаимодействия эритроцитов сказывается на процессе обратимой спонтанной агрегации клеток, а также вынужденной дезагрегации, индуцированной сдвиговым потоком
[1]. Данные процессы влияют на гемореологию и микроциркуляцию крови в организме, поскольку изменения в способностях клеток агрегировать и дезагрегировать приводит к изменению вязкости крови и, как следствие, к изменению гидродинамического сопротивления при течении крови в сосудах.
Известно, что влияние на агрегацию эритроцитов различных макромолекул зависит от их концентрации как в случае белков плазмы (фибриноген, альбумин и др.), так и в случае других макромолекул например, декстранов [2]. Роль белков плазмы в агрегации эритроцитов, а также влияние температуры на изменение вязкости крови до сих пор полностью не изучена. Полученные знания о том, как различные макромолекулы влияют на эти процессы, могут быть использованы в клинической практике для коррекции реологических параметров крови пациентов. Также важной задачей является оценка данных параметров при различных температурах.
Целью работы является оценка параметров агрегации эритроцитов in vitro в образцах крови с различным содержанием белков плазмы и макромолекул проагрегантов (декстрана 150 и 500 кДа), а также получение зависимости вязкости крови от температуры и гематокрита.
Методы исследования. В работе использовался оптический метод лазерной агрегометрии для оценки агрегационных параметров крови [3] и реометрический метод для измерения вязкости крови [4]. Эксперименты проводились in vitro с образцами цельной крови, суспензий эритроцитов в аутологичной сыворотке или плазме, с буферными растворами белков плазмы или других макромолекул. Все измерения проводились в течение двух часов после взятия крови у здорового донора. Взятая кровь стабилизировалась ЭДТА для предотвращения свертывания.
Результаты и их обсуждение. Данные реометрии образцов цельной крови человека показывают логарифмическую зависимость вязкости суспензии от температуры при различных скоростях сдвига. Получена зависимость вязкости образца крови от гематокрита. Показано, что для разных значений температур можно найти соответствующие значения гематокрита, при которых вязкость крови будет одинаковой. Также наблюдалась зависимость агрегационных параметров эритроцитов в буферном растворе при различных концентрациях белков плазмы и макромолекул декстрана 150 и 500 кДа.
Выводы. Полученная зависимость вязкости крови от температуры и гематокрита, новые данные по влиянию белков плазмы и других макромолекул на параметры агрегации указывают на наличие синергетического эффекта белков плазмы и макромолекул, температуры и гематокрита на вязкость крови. Полученные данные могут быть в перспективе использованы для коррекции параметров агрегации эритроцитов и контроля эффективности терапии.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 17-02-01200-а.
ЛИТЕРАТУРА
1. Соколова И.А. Агрегация эритроцитов // Регионарное кровообращение и микроциркуляция.— 2010. - Т. 9, № 4.— С. 4-26.
2. Priezzhev A.V. et al., Optical Study of RBC Aggregation in Whole Blood Samples and Single Cells // Chapter 1 in "Optical Biomedical Diagnostics", vol.2, , 2nd Edition / V.V. Tuchin Editor. Bellingham: SPIE Press, 2016 - pp. 5-36.
3. Shin S. et al., Measurement of erythrocyte aggregation in a microchip stirring system by light transmission // Clinical Hemorheology and Microcirculation. - 2009. - V. 41. - pp. 197-207.
4. https://www.anton-paar.com/corp-en/
