CC BY
27
СМОЛЕНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ АЛЬМАНАХ
2 0 1 8, № 4
| 218
УДК 612.1;591.11;577.353
АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОРЕОЛОГИИ КЛЕТОК КРОВИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ГАЗОТРАНСМИТТЕРОВ В НОРМЕ И ДИАБЕТЕ
ВТОРОГО ТИПА Муравьев А.В., Булаева С.В., Замышляев А.В., Петроченко А.С.
ФГБОУ ВО Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д.
Ушинского, Ярославль, Россия, [email protected]
Резюме
Газовые посредники - газотрансмиттеры (ГТ), это новый класс сигнальных молекул, участвующих в регуляции множества функций организма. Однако мало известно об их влиянии на микрореологические свойства клеток крови. С этой целью проведено сравнительное исследование микрореологических характеристик эритроцитов (МХЭ): их деформируемости (ДЭ) и агрегации (АЭ) после инкубации с донорами и стимуляторами ГТ у здоровых лиц и больных диабетом второго типа. Были получены статистически значимые данные о позитивных изменениях МХЭ при инкубации клеток с ГТ. При этом были выявлены, не только различия в микрореологии эритроцитов здоровых и больных лиц, но и установлены менее выраженные микрореологические ответы эритроцитов больных диабетом на стимулирование активности ГТ.
Ключевые слова: Газотрансмиттеры, оксид азота, сероводород, диабет, микрореология эритроцитов, деформируемость, агрегация.
ANALYSIS OF THE CHANGE MECHANISMS OF THE RED BLOOD CELL (RBC) MICRORHEOLOGY UNDER THE EFFECT OF GASOTRANSMITTORS IN
NORM AND TYPE 2 DIABETES
Muravyov A. V., Bulaeva S.V., Zamyshlyaev А. V., Petrochenko A.S.
State pedagogical university named after K.L. Ushinski, Yaroslavl, Russia
Abstract
Gaseous mediators or gasotransmitters (GT) is a new class of signaling molecules involved in the regulation of a variety of body functions. However, little is known about their effect on the blood cell microrheological properties. For this purpose, a comparative study of the RBC microrheological characteristics was completed. Their deformability (DE) and aggregation (AE) after incubation with donors and stimulants of GT in healthy individuals and patients with type 2 diabetes were recorded. Statistically significant data were obtained on positive changes in RBC microrheology after cell incubation with GT. At the same time, not only differences in the RBC microrhreology of healthy individuals and diabetics were identified, but less pronounced microrheological responses of RBCs of diabetic patients to stimulation of GT were established.
Keywords: Gasotransmitters, nitrogen oxide, hydrogen sulphide, diabetes, red blood cell microrheology, deformability, aggregation.
Введение. В последние десятилетия возник повышенный интерес к новому классу сигнальных молекул - газовых медиаторов, известных как газотрансмиттеры (ГТ); это оксид азота (NO), монооксид углерода (СО) и сульфид водорода (H2S) [1, 5]. При выполнении транспортной функции эритроциты изменяют свои микромеханические свойства, связанные с мембранной вязкоэластичностью [2]. Имеется ряд свидетельств, что это происходит под влиянием сигнальных молекул, к которым относятся и газотрансмиттеры [2, 4]. Целью данного исследования было изучение микрореологических изменений человеческих эритроцитов на действие ряда доноров ГТ в норме и при сахарном диабете второго типа (СД-2Т).
Методы исследования. Эритроциты отделяли от плазмы, отмывали в буферном растворе и делили на несколько аликвот. Клетки инкубировали: 1) с нитропруссидом натрия (НПН, 10, 50 и 100 DM); 2) с донором H2S - гидросульфидом натрия (NaHS, 10, 50 и 100 □ М); 3) с ингибитором активности растворимой гуанилатциклазы - 1H-[1,2,4]-
СМОЛЕНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ АЛЬМАНАХ
2 0 1 В, № 4
I 219
oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-l-one (ODQ, 0.5 DM); 4) со стимулятором NO-синтазы (NOS) L-аргинином (20, 100 и 200 DM); 5) с ингибитором активности NOS N-Nitroarginine methyl ester (L-NAME, концентрация 200 DM); 6) с блокатором АТФ-чувствительных калиевых каналов - глибенкламидом (ГлК, 50 DM). Регистрировали деформируемость эритроцитов и их агрегацию после инкубации с донорами ГТ, а также готовили восстановленные тени эритроцитов, инкубировали с названными выше препаратами и оценивали изменение их деформируемости.
Результаты и их обсуждение. Сравнение показало, что микрореология эритроцитов у больных СД-2Т характеризовалась повышенной, на 33% АЭ и сниженной деформируемостью (ДЭ, на 5% (p<0.01). У здоровых лиц после инкубации эритроцитов с НПН и NaHS наблюдали прирост ДЭ на 8-11% (p<0.01), тогда как у больных - только на 4%. Также менее выраженные изменения микрореологии эритроцитов у лиц с СД-2Т были получены после инкубации со стимулятором NOS [4] L-аргинином. Было установлено, что при всех трех выбранных концентрациях доноров ГТ отмечались заметные изменения параметров АЭ и ДЭ. Ингибирование растворимой гуанилатциклазы с помощью ODQ, практически полностью устраняло микрореологические ответы на НПН. Под влиянием инкубации с L-аргинином ДЭ возрастала на 6% (p<0.01). Ингибитор активности NOS, L-NAME снизил ДЭ на 4% относительно контрольных проб. NaHS повышал ДЭ на 11%, при заметном снижении их агрегации (p<0.05). В качестве молекулярной мишени для действия на клетки H2S рассматривают АТФ-зависимые К+ каналы (К+АТФ - каналы). Они блокируются глибенкламидом [3]. В наших опытах глибенкламид на 7% повышал ДЭ (р<0.05), но достоверно не изменял агрегацию.
Таким образом, газотрансмиттеры оксид азота и сероводород статистически достоверно и позитивно изменяли микрореологические свойства эритроцитов, как у здоровых лиц, так и больных диабетом второго типа. Это могло положительно влиять на микроперфузию тканей.
Выводы.
1. У больных сахарным диабетом второго типа микрореологические характеристики эритроцитов, особенно их агрегация, достоверно и негативно отличались от этих показателей здоровых лиц.
2. На клеточных моделях микрореологии показано, что у больных диабетом снижена реакция на действие доноров газотрансмиттеров и на стимуляторы выработки собственных сигнальных молекул данного типа.
3. Эффекты стимулирования оксида азота достаточно полно устраняются ингибиторами NOS и/или растворимой гуанилатциклазы.
4. Микрореологические ответы эритроцитов на действие донора сероводорода NaHS лишь частично ингибируются блокатором АТФ-зависимых калиевых каналов.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-015-00475
ЛИТЕРАТУРА
1. Северина И.С. Растворимая форма гуанилатциклазы в молекулярном механизме физиологических эффектов // Биохимия. - 1998. - Т.63. - С. 939-997.
2. Bor-Kucukatay M., Wenby R.B., Meiselman H.J., Baskurt O.K. Effects of nitric oxide on red blood cell deformability // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2003. - V.284. - 1577-1584.
3. Monjok E.M., Kulkarni K.H., Kouamou G.M. McKoy C.A. Inhibitory action of hydrogen sulfide on muscarinic receptor induced contraction of isolated porcine irides. Exp. Eye Res. 2008. - V.87. -P. 612-616.
4. Mozar A., Connes P., Collins B., Hardy-Dessources M.D., Romana M., Lemonne N., Bloch W., Grau MRed blood cell nitric oxide synthase modulates red blood cell deformability in sickle cell anemia // Clin Hemorheol Microcirc. - 2016. - V.64. - P. 47-53.
С М О Л Е Н С К И Й М Е Д И Ц И Н С К И Й А Л Ь М А Н А Х
2 0 1 8, № 4
| 220
5. Olas B. Gasomediators ( NO, CO, and H2 S) and their role in hemostasis and thrombosis // Clin Chim Acta. - 2015. - V.445. - P.115-121.
УДК 616.831-005.1/.4:616.151.5
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА У ПАЦИЕНТОВ С ТРАНЗИТОРНЫМИ ИШЕМИЧЕСКИМИ АТАКАМИ
Нечипуренко Н.И., Степанова Ю.И, Матусевич Л.И., Замятина О.В.
Республиканский научно-практический центр неврологии и нейрохирургии
Минск, Республика Беларусь [email protected]
Резюме
Обследовано 26 пациентов с транзиторной ишемической атакой (ТИА), которые составили две группы: на фоне хронической ишемии мозга (ХИМ) - 16 пациентов (67,1±5,8 лет), без ХИМ - 10 чел. (58,4±4,0 лет). Контрольная группа - 12 здоровых добровольцев (55,12±9,26 лет). Состояние первичного гемостаза оценивали с помощью агрегатометрии тромбоцитов, вторичного - базисных коагуляционных тестов. Установлено, что при ТИА на фоне ХИМ в дебюте заболевания наблюдалась арахидонат-зависимая гипоагрегация тромбоцитов и удлинение протромбинового времени в сравнении с нормальными данными. У пациентов без ХИМ развивалась комбинированная гиперагрегационная реакция тромбоцитов, что свидетельствует о повышении тромбогенного потенциала крови.
Ключевые слова: транзиторная ишемическая атака, первичный и вторичный гемостаз, агрегатометрия тромбоцитов, коагуляционные тесты.
DIFFERENTIATED ANALYSIS OF HEMOSTASIS SYSTEM STATE IN PATIENTS WITH TRANSIENT ISCHEMIC ATTACKS
Nechipurenko N.I., Stepanova J.I., Matusevich L.I., Zamytina O.V.
Republican Scientific and Practical Center of Neurology and Neurosurgery
Minsk, Republic of Belarus [email protected]
Abstract
It were examined 26 patients with transient ischemic attack (TIA), which were consisted of two observation groups: against the background of chronic brain ischemia (CBI) - 16 persons (67,1 ± 5,8 years), without CBI - 10 people (58,4 ± 4,0 years). The control group - 12 healthy volunteers (55,12 ± 9,26 years). The state of primary hemostasis was assessed by using platelet aggregatometry, secondary - baseline coagulation tests. It was established that in case of TIA with CBI at the disease debut arachidonate-dependent platelet hypoaggregation and prolongation of prothrombin time has been observed in comparison with normal data. In patients without CBI a combined hyperaggregative reaction of platelets developed, what indicates an increasing of thrombogenic blood potential.
Keywords: transient ischemic attack, primary and secondary hemostasis, platelet aggregatometry, coagulation tests.
Введение. Развитие транзиторной ишемической атаки (ТИА) ассоциировано с высоким риском острого инфаркта мозга, миокарда, цереброваскулярной смерти. [1, 2]. Основными этиопатогенетическими факторами ТИА являются: атеротромбоз, кардиоэмболия на фоне повышения тромбогенного потенциала крови при артериальной гипертензии, системном артериосклерозе, мерцательной аритмии, сахарном диабете. Развитие хронической ишемии мозга (ХИМ) представляет собой патологическую платформу для реализации ТИА у пациентов с церебральной сосудистой патологией.
