CC BY
134
УДК 616-003.215:616.155.1]:616-08
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭРИТРОЦИТОВ В ИХ ОНТОГЕНЕЗЕ
© Снегирева Л.В., Иванов В.П.
Кафедра биологической и медицинской физики, информатики с курсом математики, кафедра медицинской биологии, генетики и экологии Курского государственного медицинского университета
В процессе старения эритроцитов происходит снижение функционального уровня реологических свойств красных клеток крови. Возрастная динамика сопряжённости реологических свойств эритроцитов проявляется в уменьшении коэффициентов корреляции и характеризуется дезинтеграцией взаимосвязей. Формирование фенотипических дисперсий реологических свойств красных клеток крови происходит с участием генетической и средовой компонент. Однако на заключительной стадии жизненного цикла клеток происходит усиление влияния средовой компоненты. Имеет место достаточно выраженная генетическая детерминация большинства исследуемых реологических свойств эритроцитов. При этом между генетическими факторами, обеспечивающими контроль за формированием реологических свойств эритроцитов человека, выявлена выраженная сопряжённость, сохраняющаяся на протяжении всего жизненного цикла клеток.
Ключевые слова: реологические свойства, старение эритроцитов, генетическая детерминируемость.
RHEOLOGIC PROPERTIES OF ERYTHROCYTES IN THEIR ONTOGENESIS
Snegireva L. V., Ivanov V.P.
Department of Biological and Medical physics, Computer Science and Mathematics, Department of Medical Biology, Genetics and Ecology of the Kursk State Medical University
The rheologic properties of erythrocytes have been examined during cells ageing in the circulation. The study has revealed a significant alteration in the physico-elastic characteristics of senescent red blood cells. Erythrocyte ageing process is associated with the decrease of correlations between rheomechanic properties and characterized by disintegration of some correlations. Both hereditary and environmental factors induce red cell rheologic properties variance. However, in red blood cells ageing the role of environmental factors in the contribution to erythro-cytes rheomechanic properties formation increases. The data obtained in this study indicate that genetic factors are important determinants of red blood cells rheologic properties. The high level of correlations between hereditary factors is maintained during erythrocyte agieng in the circulation.
Key words: rheologic properties, erythrocyte senescence, genetic determination.
За последнее время достигнут значительный прогресс в представлениях о реологических свойствах эритроцитов благодаря появлению новых методов экспериментальных исследований и теоретического анализа. Интенсивно происходит изучение молекулярной структуры эритроцитов, особенно их мембраны, чему способствует сопоставление биофизических и биохимических свойств красных клеток крови.
Необходимо отметить, что изучение реологических свойств красных клеток крови не только представляет общенаучный интерес, но и способствует решению важных медицинских проблем. Показано, что изменение реологических свойств эритроцитов является одним из важных патогенетических факто-
ров в формировании многих тяжёлых заболеваний. Так, увеличение ригидности клеток отмечается при сахарном диабете [2, 8, 11, 20] и ряде онкологических заболеваний [1, 7, 17]. Нарушение агрегационной способности красных клеток крови сопровождает заболевания сердечно-сосудистой системы [4, 6, 22]. У больных стенокардией выявлено достоверное увеличение способности клеток к образованию между собой комплексов с одновременным ростом как вязкости цитоплазмы эритроцитов, так и вязкости крови в целом [6, 14]. Выявлено снижение эластических свойств эритроцитов при заболеваниях крови. Кроме того, многие авторы отмечают реологические нарушения при острой пневмонии [15], а также бронхолегочных заболеваниях
[4]. В последние годы появились сообщения о снижении деформационных свойств красных клеток крови при ожирении [23] и в результате полученных ожоговых травм [5]. Определено значение коррекции реологических свойств эритроцитов в лечении больных с открытыми переломами конечностей [10]. Накопленные сведения свидетельствуют о том, что изменчивость реологических свойств эритроцитов влияет на симптоматику заболеваний, а также играет роль в контроле эффективности лечения больных [3, 9, 21, 25]. В этой связи особую актуальность приобретают исследования изменчивости реологических свойств красных клеток крови в процессе их жизнедеятельности и изучение факторов, определяющих вариабельность реологических свойств в популяции людей. Результаты таких исследований могут способствовать более корректной оценке изменчивости реологических характеристик при патологии, более оптимальному влиянию на формирование количественных характеристик реологических свойств и одновременно служить источником новых знаний о морфофункциональном состоянии эритрона.
Важность обозначенных выше проблем побудила нас к проведению настоящего исследования, цель которого заключалась в оценке изменчивости реологических свойств эритроцитов человека в процессе их жизненного цикла и изучении вклада генетических и средовых факторов в её формирование.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом настоящего исследования послужили эритроциты выборок, состоящих из 50 пробандов, 41 сибса, 50 матерей и 50 отцов. Всего был обследован 191 человек. Средний возраст пробандов составлял 18 лет, матерей - 41 год, отцов - 45 лет, сибсов -20,3 года. Отбор добровольцев проходил при углубленных медицинских осмотрах на базе областной клинической больницы г. Курска при исключении соматопатологии. Для достижения поставленной цели использовался комплекс методов.
Биохимические методы. Эритроциты из 10 мл гепаринизированной крови получали по методу Е. ВеиЙег с незначительной моди-
фикацией. Для этого эритроцитарную массу осаждали путем двухэтапной очистки от лейкоцитов в растворе РВБ, содержащем 3% раствор декстрана T-500. Далее эритроциты подвергали дополнительной очистке пропусканием их через колонку с НВБ-целлюлозой, после чего эритроциты осаждали центрифугированием в течение 10 минут при 3000 об/мин.
Фракционирование эритроцитов на легкие, средние и тяжелые осуществляли оригинальным методом, разработанным в ходе выполнения настоящего исследования (Патент на изобретение № 2271009 от 27.02.06 "Способ фракционирования эритроцитов в градиенте плотности раствора агарозы").
Реологические методы. Для изучения реологических свойств эритроцитов каждой из фракций проводилось определение деформируемости клеток методом Ham, модифицированным Г.М. Костиным [12]. Метод В.А. Ла-потникова и Л.М. Хараш [19] использовался для изучения агрегации красных кровяных телец. Измерение вязкости суспензии эритроцитов осуществлялось с помощью медицинского вискозиметра типа ВК-4 [13]. Формула Piotra Kowal (2000) использовалась для расчёта вязкости цитоплазмы красных клеток. Количественное определение содержания гемоглобина в крови осуществлялось гемо-глобинцианидным методом - методом Drabkin [13]. Метод В.Г. Леоновой [18] использовался для определения гемолитической резистентности эритроцитов. Определение гематокритного числа осуществлялось микрометодом в модификации Й. Тодорова [13]. Унифицированный микроскопический метод использовался для измерения диаметра эритроцитов [13].
Статистические методы. Обработка данных осуществлялась по стандартным методикам вариационной статистики. Математические расчеты проводились с помощью пакета прикладных программ Statgraphics и программы "GEN 1", составленной д.б.н. В.И. Трубниковым (1992).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Определение количественных показателей реологических свойств красных клеток
крови на различных этапах их жизненного цикла проводилось в группах:
1) лёгких эритроцитов, соответствующих по возрасту молодым клеткам;
2) средних кровяных телец, соответствующих по возрасту зрелым (функциональным) эритроцитам;
3) тяжёлых клеток, соответствующих по возрасту старым кровяным тельцам.
Анализ результатов (табл. 1) показывает, что между группами легких, средних и тяжелых кровяных телец по исследуемым признакам существуют различия, которые носят достоверный характер, о чем свидетельствуют значения критерия Стьюдента. В процессе функционирования эритроцитов в кровеносном русле происходит уменьшение деформируемости эритроцитов, их диаметра и стойкости к действию гемолитика с одновременным увеличением агрегации, концентрации гемоглобина в клетках, вязкости как внутреннего содержимого, так и всего эритроцита в целом.
У легких эритроцитов уровень гемоглобина составляет 136,73 г/л, у средних -139,82 г/л, и достигает значения 143,98 г/л у тяжелых клеток. Можно полагать, что увели-
чение концентрации гемоглобина в клетках происходит преимущественно за счёт дегидратации клеток, подробно описанной в литературе и являющейся характерным признаком старения эритроцитов. Следует отметить, что дегидратация влечет за собой и изменение размера кровяных телец.
В этой связи полученные нами данные о снижении величины диаметра у тяжелых кровяных телец (7,1 мкм) по сравнению клетками легкой фракции (7,3 мкм) выглядят закономерными.
Как известно, внутреннее содержимое эритроцита представляет собой идеальную ньютоновскую жидкость с сильной зависимостью вязкости от концентрации гемоглобина или степени его гидратации, поэтому существенный рост количественного показателя вязкости внутреннего содержимого у тяжелых эритроцитов (8,51) по сравнению с легкими и средними клетками (8,07 и 8,29 соответственно) вполне объясним с учетом описанного выше увеличения количественного содержания гемоглобина в клетках в процессе их старения.
Таблица 1
Характеристики Эритроциты г
ЛЕГКИЕ (Л) СРЕДНИЕ (С) ТЯЖЕЛЫЕ (Т)
Х±8х 52 Х+8х 52 Х+8х 52 Л-С С-Т Л-Т
Индекс деформируемости (10-3) 61.18+0.40 8.11 60.06+0.40 7.79 58.76+0.52 13.48 1.99* 1.99* 3.68*
Индекс агрегации (10-1) 0.93±0.09 0.04 0.92+0.01 0.03 0.89+0.01 0.05 0.75 1.99* 2.56*
Вязкость суспензии эритроцитов 2.66+0.03 0.05 2.75+0.03 0.04 2.84+0.04 0.06 2.00* 1.06 2.02*
Вязкость цитоплазмы 8.07+0.08 0.31 8.29+0.07 0.26 8.51+0.08 0.30 2.09* 2.05* 3.96*
Диаметр (мкм) 7.30+0.03 0.03 7.21+0.04 0.06 7.10+0.05 0.10 2.01* 1.99* 3.90*
Содержание гемоглобина (г/л) 136.73+1.07 55.41 139.83+1.43 101.72 143.98+1.51 114.01 -1.73 2.00* 3.89*
Максимум гемолизированных клеток (%) 18.41+0.29 4.28 26.76+0.33 5.40 32.97+0.25 3.15 3.09* 2.94* 5.86*
Время наступления максимума гемолиза (мин) 4.01+0.01 0.01 3.50+0.01 0.01 2.50+0.01 0.01 2.81* 2.73* 4.91*
Продолжительность гемолиза (мин) 8.37+0.03 0.05 7.61+0.03 0.04 6.91+0.03 0.04 2.12* 2.54* 5.03*
Показатели реологических свойств эритроцитов у пробандов на различных этапах их жизненного цикла и результаты сравнительного анализа (п=50)
Анализ количественных показателей деформируемости эритроцитов позволил установить снижение их способности к изменению формы в ответ на внешнее воздействие у клеток, находящихся на завершающем этапе своего жизненного цикла. Для сравнения: величина коэффициента деформируемости лёгких эритроцитов составляет 61,18-Ю , а у
3
тяжёлых клеток
58,76-10 . Различия статистически достоверны (1=3,68). Поскольку деформируемость клеток контролируется мембранным белком спектрином, то логично предположить, что за уменьшение коэффициента деформируемости ответственны изменения количественного содержание и (или) изменения структуры взаимосвязи спектрина в процессе жизнедеятельности клетки.
Легкие эритроциты характеризуются более высоким коэффициентом агрегации (0,93) по сравнению с тяжёлыми кровяными тельцами (0,89). Коэффициент агрегации, обусловленный взаимодействием между красными клетками крови, зависит от поверхностного заряда мембраны эритроцита и структуры гликокаликса. В литературе имеются данные о потере клетками в процессе функционирования в кровеносном русле остатков сиаловой кислоты, формирующей отрицательный поверхностный заряд мембраны эритроцита. Возможно, это является одной из причин увеличения по мере старения клеток их способности агрегировать друг с другом.
При анализе результатов по относительной вязкости эритроцитов установлен рост данного показателя в группе тяжелых эритроцитов (2,84) по сравнению с легкими клетками (2,66). Относительная вязкость является комплексной характеристикой клеток и определяется в основном их деформационными и агрегационными свойствами, которые, как видно из предыдущего обсуждения, претерпевают существенные изменения в процессе циркуляции клеток в кровеносном русле. Поэтому отмеченный рост коэффициента вязкости в процессе старения кровяных телец, на наш взгляд, является закономерным.
Наиболее выраженный характер носит увеличение показателя максимума гемолизи-рованных клеток по мере старения эритроцитов. У легких эритроцитов этот показатель составляет 18,41%, у средних клеток -
26,76%, а у тяжелых - 32,97%. Кроме того, отмечается уменьшение времени наступления максимума гемолиза с 4 минут для лёгких эритроцитов до 2,5 минуты у тяжелых, а также уменьшение продолжительности самого процесса гемолиза с 8,37 минуты у легких клеток до 6,91 минуты у тяжелых.
Это дает основание говорить о снижении стойкости эритроцитов к действию гемоли-тика, что может быть обусловлено количественными и качественными изменениями, происходящими в структуре мембраны эритроцитов в процессе жизнедеятельности клетки.
Таким образом, снижение функционального уровня реологических свойств клеток в процессе их старения выражается в увеличении вязкости клеток и количественного содержания в них гемоглобина, в ослаблении гемолитической резистентности и уменьшении продолжительности гемолиза, в усилении агрегации и вязкости внутреннего содержимого клеток, а также в снижении деформируемости и уменьшении диаметра эритроцитов.
Применение в нашем исследовании методов многомерной статистики позволило оценить особенности взаимосвязей реологических свойств эритроцитов на каждом отдельном этапе их жизненного цикла.
Как следует из матрицы множественных корреляций для выборки пробандов (табл. 2), большинство реологических признаков легких эритроцитов: деформируемость, агрегация, вязкость, количественное содержание гемоглобина, диаметр, максимум гемолизи-рованных клеток, а также вязкость внутреннего содержимого эритроцитов, образуют подгруппу, характеризующуюся устойчивой взаимосвязью различной степени выраженности (г=0,281 -0,781, р<0,05). Независимый характер вариабельности по отношению к остальным реологическим показателям проявляет только показатель продолжительности гемолиза.
Довольно высокий коэффициент корреляции отмечен между относительной вязкостью и вязкостью внутреннего содержимого эритроцитов, что может быть обусловлено значительным вкладом последней в формирование текучих свойств клеток.
Таблица 2
Матрица фенотипических корреляций количественных показателей реологических свойств
легких эритроцитов у пробандов (п=50, Я (5%)=0,278)
ь х ь т
т с о м е у р и м р о ф е Д Агрегация Вязкость Вязкость цитоплазмы Диаметр Содержание гемоглобина Максимум гемолизированны клеток Продолжительно гемолиза
Деформируемость 1,000
Агрегация 0,463 1,000
Вязкость -0,424 -0,313 1,000
Вязкость цитоплазмы -0,441 -0,282 0,781 1,000
Диаметр 0,364 0,403 -0,291 -0,296 1,000
Содержание гемоглобина -0,531 -0,291 0,289 0,292 -0,281 1,000
Максимум гемолизированных -0,357 -0,306 0,284 0,309 -0,336 0,297 1,000
клеток
Продолжительность гемолиза 0,318 * * * * * * 1,000
Примечание: жирным шрифтом выделены статистически значимые коэффициенты.
Высокий уровень сопряженности имеет место между деформируемостью и уровнем гемоглобина (г=0,531). Последнее указывает на то, что изменение количественного содержания гемоглобина может существенно корректировать способность клеток изменять свою форму в ответ на внешнее воздействие.
Среди корреляционных связей средней силы (г=0,357-0,463) следует отметить связь показателя деформируемости с целым рядом признаков: диаметром эритроцитов, относительной вязкостью, максимумом гемолизиро-ванных клеток, вязкостью внутреннего содержимого эритроцитов. Причем связь последних трех признаков с деформируемостью является отрицательной, что указывает на возможное снижение механических свойств клеток в случае увеличения рассматриваемых количественных показателей.
Характер взаимного варьирования количественных показателей реологических свойств средних эритроцитов не претерпевает существенных изменений по сравнению с группой легких клеток, в то же время в группе тяжелых клеток выявляется уменьшение
коэффициентов корреляции (0,289-0,449) и дезинтеграция устойчивых ранее взаимосвязей следующих показателей: агрегация - концентрация гемоглобина в клетках, диаметр -вязкость, максимум гемолизированных клеток - агрегация, деформируемость - вязкость внутреннего содержимого эритроцитов (табл. 3).
Сравнение матриц множественных корреляций между пробандами и родственниками I степени родства показало, что изучаемые выборки не отличаются по характеру взаимного варьирования количественных показателей реологических характеристик в группах пробанды и их матери, пробанды и их отцы, пробанды и сибсы. Наблюдаемые различия не достигали статистически достоверного уровня, что может характеризовать наблюдаемые отличия как случайные.
Таким образом, отсутствие различий по стандартным статистикам и в характере взаимного варьирования между количественными показателями реологических свойств эритроцитов в выборках даёт основание полагать, что данные признаки могут быть от-
Таблица 3
Матрица фенотипических корреляций количественных показателей реологических свойств
тяжелых эритроцитов (п=50, Я (5%)=0,278)
Деформируемость Агрегация Вязкость Вязкость цитоплазмы Диаметр Содержание гемоглобина Максимум гемолизированных клеток Продолжительность гемолиза
Деформируемость 1,000
Агрегация 0,356 1,000
Вязкость * * 1,000
Вязкость цитоплазмы * -0,395 0,449 1,000
Диаметр 0,335 0,316 * * 1,000
Содержание гемоглобина -0,289 * * 0,301 * 1,000
Максимум гемолизированных клеток * * 0,293 * -0,354 * 1,000
Продолжительность гемолиза * * * 0,312 * * * 1,000
Примечание: жирным шрифтом выделены статистически значимые коэффициенты.
несены к категории стабильных характеристик, обладающих достаточно выраженным постоянством в пределах двух поколений.
Проведение формального генетического анализа на следующем этапе исследования позволило нам оценить роль генетических и средовых компонент в формировании общих фенотипических дисперсий количественных показателей реологических свойств эритроцитов (табл. 4).
Данные свидетельствуют о значительной роли генетических факторов в формировании количественных показателей реологических свойств легких эритроцитов и об относительно меньшем участии средовых факторов в этом процессе. Существенный вклад в формирование фенотипических дисперсий агрегации эритроцитов, их диаметра и вязкости цитоплазмы вносят генетические факторы, представленные преимущественно аддитивным действием генов (32%, 37% и 40% соответственно).
Вариабельность количественных показателей деформируемости клеток и уровня содержания в них гемоглобина определяется, главным образом, за счет эффекта внутрило-кусного доминирования, что может указывать на проявление эффекта главного гена. Значительный вклад в межиндивидуальные различия по количественным показателям деформируемости, вязкости и максимума гемоли-зированных клеток вносил материнский эффект. Фенотипическая вариабельность вязкости эритроцитов и максимума клеток, подвергшихся лизису, определяется почти равнозначным влиянием аддитивной и доминантной компонент. Наименьший вклад вносят генетические факторы в дисперсию показателя продолжительности гемолиза клеток (4%).
В группе средних эритроцитов сохраняются описанные выше для лёгких эритроцитов закономерности. Фенотипическая дисперсия также преимущественно определяется генетической компонентой, а относительно
Таблица 4
Компонентное разложение общих фенотипических дисперсий реологических характеристик человека
Классы родственников Легкие эритроциты
Оа Оё О Ее Ew Е Ме
Деформируемость 0,50 28,80 29,30 29,90 2,65 32,55 38,15
Агрегация 36,80 21,00 57,80 19,20 4,55 23,75 18,45
Вязкость 17,10 19,40 36,50 23,30 8,90 32,20 31,30
Вязкость цитоплазмы 40,40 6,00 46,40 10,20 13,60 23,80 29,80
Диаметр 32,00 32,00 20,00 17,77 37,77 30,23
Содержание гемоглобина 10,00 36,00 46,00 26,90 15,60 42,50 11,50
Максимум гемолизированных клеток 19,30 13,80 33,10 27,00 3,90 30,90 36,00
Продолжительность гемолиза 4,10 4,10 31,70 58,22 89,92 5,98
Средние эритроциты
Деформируемость 2,90 28,80 31,70 29,10 1,45 30,55 37,75
Агрегация 24,10 18,20 42,30 29,00 11,90 40,90 16,80
Вязкость 17,00 21,20 38,20 25,10 3,00 28,10 33,70
Вязкость цитоплазмы 31,90 18,60 50,5 25,00 8,80 33,80 15,70
Диаметр 20,90 20,90 20,00 23,32 43,32 35,78
Содержание гемоглобина 10,60 29,00 39,60 25,30 11,65 36,95 23,45
Максимум гемолизированных клеток 22,90 13,00 35,90 29,10 16,90 46,00 18,10
Продолжительность гемолиза 4,10 4,10 29,80 49,25 79,05 16,85
Тяжелые эритроциты
Деформируемость 2,60 11,20 13,80 29,10 20,20 49,30 36,90
Агрегация 21,30 4,00 25,30 21,00 25,95 46,95 27,75
Вязкость 10,20 5,20 15,40 28,90 49,90 78,80 5,80
Вязкость цитоплазмы 23,50 1,40 24,90 28,50 13,10 41,60 33,50
Диаметр 16,30 16,30 29,10 38,42 67,52 16,18
Содержание гемоглобина 4,60 19,20 23,80 29,10 11,20 40,3 35,90
Максимум гемолизированных клеток 13,60 11,20 24,80 29,90 21,50 51,40 23,80
Продолжительность гемолиза 1,70 1,70 20,00 42,527 62,57 35,73
меньший вклад вносят в нее средовые факторы. Вариабельность вязкости цитоплазмы эритроцитов определяется генетической компонентой в размере 51%, а вклад средовой компоненты составил 34%. В дисперсии вяз-
кости средних клеток участие генетического фактора оказывается равным 38%, а средовых факторов - 28%.
У тяжелых эритроцитов наблюдается выраженное снижение роли генетической ком-
поненты как за счет аддитивной, так и доминантной составляющих в формировании вариабельности всех изучаемых признаков. Участие генетической компоненты в феноти-пической дисперсии вязкости внутреннего содержимого эритроцитов у тяжелых клеток снижается до 25% по сравнению с зарегистрированными для средних эритроцитов 51%. Вклад аддитивной и доминантной компонент в вариабельность деформируемости уменьшается с 32% у средних клеток до 14% у тяжелых. Одновременно возрастает роль средо-вых факторов в формировании межиндивидуальных различий тяжелых эритроцитов в сравнении с легкими и средними кровяными тельцами. Суммарный вклад систематической и случайной компонент в дисперсию вязкости увеличивается с 28% у средних эритроцитов до 79% у тяжелых клеток, в вариабельность диаметра - с 43% до 68%.
Рост влияния средовых факторов имеет место преимущественно за счет увеличения вклада средовой компоненты Е1^ доля которой в дисперсию деформируемости возрастает с 1,5% у средних клеток до 20% у тяжелых, в вариабельность вязкости - с 3% у средних эритроцитов до 50% у тяжелых клеток.
Анализ генетической детерминации количественных показателей реологических характеристик фракционированных по возрасту
эритроцитов позволил установить, что генетический контроль за изучаемыми признаками различен и варьируется в довольно широких пределах (табл. 5): у легких эритроцитов от 43% для максимума лизированных клеток до 71% для деформируемости; у средних кровяных телец от 32% для продолжительности гемолиза до 77% для деформируемости; у тяжелых клеток от 20% для продолжительности гемолиза до 59% для агрегации клеток.
В рамках изучения возрастной динамики вклада генетических детерминант полученные данные свидетельствуют об устойчивом снижении роли наследственных факторов в контроле за проявлением реологических характеристик эритроцитов с увеличением возраста клеток. Выраженная тенденция к ослаблению генетического контроля прослеживается на примере показателя продолжительности гемолиза клеток, для которого вклад наследственных факторов уменьшается с 46% у легких эритроцитов до 20% у тяжелых. Генетическая детерминируемость деформируемости в течение жизни клеток снижается с 71% до 50%, диаметра эритроцитов с 68% до 50%, а вязкости с 69% до 42%, что также подтверждает вывод об уменьшении роли генетических факторов в детерминируемость реологических признаков по мере старения клеток.
Легкие Средние Тяжелые
эритроциты эритроциты эритроциты
Деформируемость 0,713 0,776 0,502
Агрегация 0,604 0,579 0,592
Вязкость 0,690 0,713 0,423
Вязкость цитоплазмы 0,530 0,545 0,404
Диаметр 0,678 0,633 0,495
Содержание гемоглобина 0,509 0,439 0,435
Максимум гемолизированных клеток 0,430 0,416 0,503
Продолжительность гемолиза 0,457 0,324 0,202
Таблица 5
Генетические корреляции по реологическим характеристикам легких, средних и тяжелых эритроцитов между родственниками I степени родства
Изучение степени общности наследственных факторов, детерминирующих количественные показатели реологических свойств, является важным аспектом анализа генетического контроля. С этой целью проводится анализ перекрестных генетических корреляций в группах легких, средних и тяжелых эритроцитов. Его результаты показывают, что как у легких, так и у средних и тяжелых клеток большинство реологических признаков -деформируемость, агрегация, вязкость, диаметр, количественное содержание гемоглобина, вязкость внутреннего содержимого клеток, а также максимум гемолизированных кровяных телец - имеют общую генетическую природу, о чем свидетельствуют значения коэффициента корреляции (r=0,468-0,823). Генетические факторы всех реологические признаков тесно взаимосвязаны между собой. Исключение составляет лишь показатель продолжительности гемолиза клеток, вклад наследственных факторов в формирование которого является наименьшим. Генетические детерминанты данного показателя (r=0,005-0,202) не сопряжены с наследственными факторами, отвечающими за формирование других реологических признаков. Это дает основание говорить о том, что имеет место достаточно выраженная генетическая общность контроля за количественными показателями исследуемых реологических признаков - деформируемости, агрегации, вязкости клеток, количественного содержания гемоглобина, вязкости внутреннего содержимого эритроцитов, а также максимума гемоли-зированных кровяных телец. Причем высокая степень общности генетического контроля за количественными показателями сохраняется на протяжении всего жизненного цикла эритроцитов. Независимость генетической детерминации выявлена у показателя продолжительности гемолиза эритроцитов на всех этапах жизнедеятельности клеток.
На основании полученных результатов можно заключить.
1. В процессе старения эритроцитов происходит снижение функционального уровня реологических свойств красных клеток крови, что выражается в увеличении вязкости кровяных телец, количественного содержания в них гемоглобина, ослаблении гемолитической резистентности и уменьшении про-
должительности гемолиза, усилении агрегации и вязкости внутреннего содержимого клеток, а также снижении деформируемости и уменьшении диаметра эритроцитов.
2. Возрастная динамика сопряжённости реологических свойств эритроцитов проявляется в уменьшении коэффициентов корреляции и характеризуется дезинтеграцией взаимосвязей агрегация - концентрация гемоглобина в клетках, диаметр - вязкость, максимум гемолизированных клеток - агрегация, деформируемость - вязкость внутреннего содержимого эритроцитов.
3. Формирование фенотипических дисперсий реологических свойств красных клеток крови происходит с участием генетической и средовой компонент, соотносительная роль которых меняется в процессе жизнедеятельности эритроцитов, что выражается в усилении влияния средовой компоненты на заключительной стадии их жизненного цикла.
4. Имеет место достаточно выраженная генетическая детерминация большинства исследуемых реологических свойств эритроцитов. При этом между генетическими факторами, обеспечивающими контроль за формированием реологических свойств эритроцитов человека, выявлена выраженная сопряжённость, сохраняющаяся на протяжении всего жизненного цикла клеток, за исключением показателя продолжительности гемолиза кровяных телец.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бессмельцев С.С., Скворцова Ю.А., Тарлы-ков В.А. Исследование жёсткости мембран эритроцитов у больных с множественной миеломой на фоне терапии, включающей лечебный плазмаферез // Эфферентная терапия. - 2000. - Т. 6, № 1. - С. 36-41.
2. Бондарь Т.П., Козинец Г.И. Морфофункцио-нальное состояние эритроцитов периферической крови при поздних сосудистых осложнениях сахарного диабета типа 2 (обзор литературы) // Клинич. лаб. диагностика. - 2002. -№ 12. - С. 22-34.
3. Верболович В.П. Изменение структуры мембран эритроцитов при некоторых патологических состояниях по данным инфракрасной спектрометрии // Клиницист. - 1995. - № 2. -С. 30-35.
4. Ветчинникова О.Н., Плаксина Г.В., Гоpен-ков P.В. Реологические и морфологические показатели крови в оценке тяжести течения и эффективности лечения бронхолегочных и сердечно-сосудистых заболеваний // Гематология и трансфузиология. - 2002. - № 5. -С. 29-33.
5. Pязанцева Н.В., Новицкий В.В., Pязанцев В.П., Бычков А. В. Влияние ожоговой травмы на эритроциты // Гематология и трансфузиоло-гия. - 2002. - № 1. - С. 25-29.
6. Ганелина И.Е., Денисенко А.Д., Катюхин Л.Н. Липиды плазмы крови и реологические свойства эритроцитов у больных со стабильной стенокардией // Кардиология. - 2000. - Т. 40, № 8. - С. 62-63.
7. Горошинская И.А., Глотина Л.Ю. Изменение микровязкости мембран лимфоцитов и эритроцитов крови у онкологических больных // Вопросы мед. химии. - 1999. - Т. 45, № 1. -С. 53-57.
8. Додхоев Д. С., Евсюкова И.И., Бородина В.Л. Особенности проницаемости эритроцитарных мембран и сорбционной способности эритроцитов у новорождённых и их матерей, больных сахарным диабетом // Педиатрия. Журн. им. Сперанского. - 1999. - № 5. - С. 12-16.
9. Ершова Л.И., Лиховецкая З.М., Курба-нова Г. Н. Патогенетические аспекты гемолиза и изменений реологических свойств крови при наследственном гемохроматозе // Терапевт. арх. - 1998. - Т. 70, № 11. - С. 74-76.
10. Рябова С.С., Бурыкина И.А., Бурдыга Ф.А. Значение коррекции реологических свойств эритроцитов в лечении больных с открытыми переломами конечностей // Рос. мед. журн. -2001. - № 2. - С. 29-31.
11. Колосова М.В., Новицкий В.В., Степовая Е.А. Состав липидов мембран эритроцитов и их биофизические характеристики у детей с ин-сулинзависимым сахарным диабетом в процессе терапии // Клиническая лабораторная диагностика. - 2001. - № 1. - С. 10-12.
12. Мансуров В. А., Ямайкина И. В., Ивашкевич Э.В. Температурная денатурация спектри-на эритроцитов: реология, деформируемость и детергентустойчивость // Биофизика. -
1997. - Т. 42, № 3. - С. 675-679.
13. Медицинские лабораторные технологии: Справочник в 2 т. / Под ред. А.И. Карпищен-ко. - СПб: Изд-во Интермедика, 1998. - Т. 1. -
1998. - 408 с.
14. Новгородцева Т.П., Абакумов А.И., Сорокина Л. В. Методы многомерной статистики и диагностическое значение жирных кислот эритроцитов при сердечно-сосудистых забо-
леваниях // Клинич. лаб. диагностика. -
2001. - № 3. - С. 8-12.
15. Новицкий В.В., Колосова М.В., Степовая Е.А. Показатели обратимой агрегации эритроцитов периферической крови у детей с острой пневмонией // Клинич. лаб. диагностика. - 2001. -№ 6. - С. 36-38.
16. Ройтман Е.В. Биореология. Клиническая ге-мореология. Основные понятия, показатели, оборудование (лекция) // Клинич. лаб. диагностика. - 2001. - № 5. - С. 25-32.
17. Степовая Е.А., Новицкий В.В., Рязанцева Н.В. Роль нарушений структуры мембраны и метаболизма эритроцитов в развитии анемии у больных со злокачественными новообразованиями // Гематология и трансфузиология. -2003. - № 5. - С. 11-18.
18. Тритикуленко А.В., Пинишко У.В. Кинетика кислотного лизиса эритроцитов разновозрастных популяций в присутствии лигандов некоторых интегральных белков плазматической мембраны // Гематология и трансфузиоло-гия. - 1999. - № 1. - С. 16-18.
19. Хараш Л.М., Лапотников В.А. Простой метод определения циркулирующих в крови эритроцитарных агрегатов // Лаб. дело. - 1998. -№ 7. - С. 389-391.
20. Beder I., Aarsky J., Maea-Eje A. Effect of selected substances with antigycative and antioxidative properties on erythrocyte deformability in diabetic patiens // Scripta Medica (Brno). -
2002. - Vol. 75, N 5. - P. 239-244.
21. Caimi G., Hoffmann E., Montana M. Haemor-heological pattern in young adults with acute myocardial infarction // Clin. Hemorheol. Mic-ricirc. - 2003. - Vol. 29, N 1. - P. 11-18.
22. Rotstein R., Landau T., Twig A. The erythrocyte adhesiveness/aggregation test (EAAT). A ew biomarker to reveal the presence of low grade subclinical smoldering inflammation in individuals with atherosclerotic risk factors // Atherosclerosis. - 2002. - Vol. 165, N 2. - P. 343-351.
23. Samosha-Bonet D., Lichtenberg D., Tomer A. Enchanced erythrocyute adhesiveness / aggregation in obesity corresponds to low-grade inflammation // Obes. Res. - 2003. - Vol. 11, N 3. -P. 403-407.
24. Schаefer R.M., Schaefer L. Hypochromic red blood cells and reticulocytes // Kidney Int. Suppl. - 1999. - Vol. 69. - P. S44-S48.
25. Wohrle J., Nusser T., Hoffmeister A. Effect of molsidomine on rheological parameters and the incidence of cardiovascular events // Dtsch. Med. Wochenschr. - 2003. - Vol. 128, N 24. -P.1333-1337.
