Дослідження впливу 1,2-пропандіолу на мембрани еритроцитів методом флуоресцентних зондів

Є. М. Корнієнко
Є. О. Посохов

Ключові слова: еритроцити; біомембрана; кріопротектор; 1,2-пропандіол; флуоресцентні зонди

Анотація

Вплив кріопротектора 1,2-пропандіолу на мембрани еритроцитів людини було досліджено за допомогою набору флуоресцентних зондів – орто-гідроксипохідних оксазолу й оксадіазолу. Продемонстровано, що флуоресцентні зонди на основі орто-гідроксипохідних оксазолу можуть використовуватися як індикатори змін фізико-хімічних властивостей і структури мембрани під дією 1,2-пропандіолу: встановлено, що початкова концентрація 1,2-пропандіолу, яка спричиняє зміни структури мембрани еритроцита людини, складає 5 об.%. Продемонстровано, що під впливом 1,2-пропандіолу зміни в мембранах еритроцитів відбуваються в полярних областях мембрани, в той же час, вплив цього кріопротектора не спричиняє зміни у гідрофобних областях мембран еритроцитів. Отримані відомості можуть виявитися корисними для вибору оптимальних умов кріопротектування.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Давыдова Е.В., Гордиенко О.И. Влияние температуры на проницаемость мембран эритроцитов для криопротекторов с различной степенью гидрофобности // Проблемы криобиологии. – 2009. – Т.19, №3. – С. 261–272. /Davydova Ye.V., Gordiyenko O.I. Vliyaniye temperatury na pronitsayemost' membran eritrotsitov dlya krioprotektorov s razlichnoy stepen'yu gidrofobnosti // Problemy kriobiologii. – 2009. – T.19, №3. – S. 261–272./

Добрецов Г.Е. Флуоресцентные зонды в исследовании клеток, мембран и липопротеинов. – М.: Наука, 1989. – 277c. /Dobretsov G.Ye. Fluorescentnyye zondy v issledovanii kletok, membran i lipoproteinov. – M.: Nauka, 1989. – 277c./

Дорошенко А.О., Посохов Е.А. Реакция фотопереноса протона в ряду орто-гидрокси производных 2,5-диарил-1,3-оксазола и 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазола в полистирольных пленках // Теор. эксперим. хим. – 1999. – Т.35, №6. – С. 357–361. /Doroshenko A.O., Posokhov Ye.A. Reaktsiya fotoperenosa protona v ryadu orto-gidroksi proizvodnykh 2,5-diaril-1,3-oksazola i 2,5-diaril-1,3,4-oksadiazola v polistirol'nykh plenkakh // Teor. eksperim. khim. – 1999. – T.35, №6. – S. 357–361./

Дорошенко А.О., Посохов Е.А., Шершуков В.М. и др. Реакция фотопереноса протона в возбуждённом состоянии в ряду орто-окси-производных 2,5-диарилоксазола // Хим. высок. энерг. – 1997. – Т.31, №6. – С. 395–402. /Doroshenko A.O., Posokhov Ye.A., Shershukov V.M. i dr. Reaktsiya fotoperenosa protona v vozbuzhdyonnom sostoyanii v rjadu orto-oksi-proizvodnykh 2,5-diariloksazola // Khim. vysok. energ. – 1997. – T.31, №6. – S. 395–402./

Коваленко Г.В., Коваленко И.Ф., Линник Т.П. Механизм транспорта ДМСО, глицерина и этиленгликоля через мембраны эритроцитов крысы и кролика // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія: біологія. – 2009. – Вип.10, №878. – С. 109–116. /Kovalenko G.V., Kovalenko I.F., Linnik T.P. Mekhanizm transporta DMSO, glitserina i etilenglikolya cherez membrany eritrotsitov krysy i krolika // Vіsnyk Kharkіvs'kogo natsіonal'nogo unіversytetu іmenі V.N.Karazіna. Serіya: bіologіya. – 2009. – Vyp.10, №878. – S. 109–116./

Компаниец A.M., Иванова И.А. Криопротекторные свойства веществ ряда полиолов при замораживании тромбоцитов // Физико-химические свойства и биологическое действие криопротекторов. – Харьков: Ин-т пробл. криобиологии и криомедицины, 1990. – С. 94–98. /Kompaniyets A.M., Ivanova I.A. Krioprotektornyye svoystva veshchestv ryada poliolov pri zamorazhivanii trombotsitov // Fiziko-khimicheskiye svoystva i biologicheskoye deystviye krioprotektorov. – Khar'kov: In-t probl. kriobiologii i kriomeditsiny, 1990. – S. 94–98./

Компаниец А.М., Коший С.В., Иванова И.А. Монометиловый эфир глицерина: цитотоксичность и криозащитная эффективность при замораживании тромбоцитов // Физико-химические свойства и биологическое действие криопротекторов. – Харьков: Ин-т пробл. криобиологии и криомедицины, 1990. – С. 59–63. /Kompaniyets A.M., Koshiy S.V., Ivanova I.A. Monometilovyy efir glitserina: tsitotoksichnost' i kriozashchitnaya effektivnost' pri zamorazhivanii trombotsitov // Fiziko-khimicheskiye svoystva i biologicheskoye deystviye krioprotektorov. – Khar'kov: In-t probl. kriobiologii i kriomeditsiny, 1990. – S. 59–63./

Компаниец А.М., Коший С.В., Иванова И.А., Луговой В.И. Влияние веществ ряда полиолов на морфофункциональные свойства тромбоцитов. Рукопись депонирована в ВИНИТИ, N 6037-В. 89 дел. от 28.09.89. – 13с. /Kompaniyets A.M., Koshiy S.V., Ivanova I.A., Lugovoy V.I. Vliyaniye veshchestv ryada poliolov na morfofunktsional'nyye svoystva trombotsitov. Rukopis' deponirovana v VINITI, N 6037-V. 89 del. ot 28.09.89. – 13s./

Корниенко Е.М. Исследование кинетики детергентного гемолиза эритроцитов, модифицированных ДМСО // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія: біологія. – 2012. – Вип.15, №1008. – С. 171–176. /Korniyenko Ye.M. Issledovaniye kinetiki detergentnogo gemoliza eritrotsitov, modifitsirovannykh DMSO // Vіsnyk Kharkіvs'kogo natsіonal'nogo unіversytetu іmenі V.N.Karazіna. Serіya: bіologіya. – 2012. – Vyp.15, №1008. – S. 171–176./

Корниенко Е.М., Посохов Е.А. Локализация проникающего криопротектора диметилсульфоксида в мембране эритроцитов: исследование методом флуоресцентных зондов. // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія: біологія. – 2011. – Вип.14, №971. – С. 135–139. /Korniyenko Ye.M., Posokhov Ye.A. Lokalizatsiya pronikayushchego krioprotektora dimetilsul'foksida v membrane eritrotsitov: issledovaniye metodom fluorescentnyhh zondov // Vіsnyk Kharkіvs'kogo natsіonal'nogo unіversytetu іmenі V.N.Karazіna. Serіya: bіologіya. – 2011. – Vyp.14, №971. – S. 135–139./

Корнієнко Є.М., Посохов Є.О. Спосіб визначення мембранотропної активності кріопротектора. Пат. 71516 Україна. UA, МПК G 01 N 33/483, G 01 N 33/483. Опубл. 10.07.2012, Бюл. №13. /Kornіyenko Ye.M., Posokhov Ye.O. Sposіb vyznachennya membranotropnoi aktyvnostі krіoprotektora. Pat. 71516 Ukraina. UA, MPK G 01 N 33/483, G 01 N 33/483. Opubl. 10.07.2012, Byul. №13./

Линник Т.П., Дюбко Т.С., Мартынюк И.Н., Терещенко А.В. Взаимодействие криопротекторов с липосомами из суммарных липидов спермиев петуха // Пробл. криобиологии. – 2010. – Т.20, №1. – С. 34–46. /Linnik T.P., Dyubko T.S., Martynyuk I.N., Tereshchenko A.V. Vzaimodeystviye krioprotektorov s liposomami iz summarnykh lipidov spermiyev petukha // Probl. kriobiologii. – 2010. – T.20, №1. – S. 34–46./

Луговой В.И., Олейник С.Т., Компаниец А.М. Функциональная полноценность тромбоцитов при различных режимах замораживания // Моделирование криобиологических процессов. – Харьков: Ин-т пробл. криобиологии и криомедицины, 1988. – С. 167–173. /Lugovoy V.I., Oleynik S.T., Kompaniyets A.M. Funktsional'naya polnotsennost' trombotsitov pri razlichnykh rezhimakh zamorazhivaniya // Modelirovaniye kriobiologicheskikh protsessov. – Khar'kov: In-t probl. kriobiologii i kriomeditsiny, 1988. – S. 167–173./

Межидов С.Х. Проникність еритроцитів до кріопротекторів і структурно-функціональний стан компонентів їх цитоплазми на етапах кріоконсервування. Дис. … д-ра біол. наук / 03.00.19 – кріобіологія і кріомедицина. – Харків, 1999. – 319с. /Mezhidov S.Kh. Pronyknіst' erytrotsytіv do krіoprotektorіv і strukturno-funktsіonal'nyy stan komponentіv ikh tsytoplazmy na etapakh krіokonservuvannya. Dys. … d-ra bіol. nauk / 03.00.19 – krіobіologіya і krіomeditsina. – Kharkіv, 1999. – 319s./

Николенко А.В. Влияние глицерина, диметилсульфоксида и 1,2-ПД на показатели функциональной активности тромбоцитов // Теоретические и практические аспекты современной криобиологии. – Киев: Наук, думка, 1989. – С. 45–48. /Nikolenko A.V. Vliyaniye glitserina, dimetilsul'foksida i 1,2-PD na pokazateli funktsional'noy aktivnosti trombotsitov // Teoreticheskiye i prakticheskiye aspekty sovremennoy kriobiologii. – Kiyev: Nauk, dumka, 1989. – S. 45–48./

Посохов Е.А. Орто-гидрокси производные 2,5-дифенил-1,3-оксазола и 2,5-дифенил-1,3,4-оксадиазола в качестве флуоресцентных зондов для токсикологических исследований мембран клеток обонятельного анализатора крыс // Вісник Харківського національного університету. Серія: «Хімія». – 2011. – Вип.20 (43), №976. – С. 92–99. /Posokhov Ye.A. Orto-gidroksi proizvodnyye 2,5-difenil-1,3-oksazola i 2,5-difenil-1,3,4-oksadiazola v kachestve fluorescentnykh zondov dlya toksikologicheskikh issledovaniy membran kletok obonyatel'nogo analizatora krys // Vіsnyk Kharkіvs'kogo natsіonal'nogo unіversytetu. Serіya: «Khіmіya». – 2011. – Vyp.20 (43), №976. – S. 92–99./

Посохов Е.А., Абманова Н.А., Бойко Т.П., Дорошенко А.О. Орто-гидрокси производные 2,5-дифенил-1,3-оксазола и 2,5-дифенил-1,3,4-оксадиазола в качестве флуоресцентных зондов для медико-биологических исследований // Вісник Харківського національного університету. Серія: «Хімія». – 1999. – Вип.4 (27), №454. – С. 188–190. /Posokhov Ye.A., Abmanova N.A., Boyko T.P., Doroshenko A.O. Orto-gidroksi proizvodnyye 2,5-difenil-1,3-oksazola i 2,5-difenil-1,3,4-oksadiazola v kachestve fluorescentnykh zondov dlya mediko-biologicheskikh issledovaniy // Vіsnyk Kharkіvs'kogo natsіonal'nogo unіversytetu. Serіya: «Khіmіya». – 1999. – Vyp.4 (27), №454. – S. 188–190./

Посохов Е.А., Бойко Т.П., Бевзюк Д.А. Орто-гидрокси производные 2,5-дифенил-1,3-оксазола и 2,5-дифенил-1,3,4-оксадиазола в качестве флуоресцентных зондов для токсикологических исследований модельных биомембран // Вісник Харківського національного університету. Серія: «Хімія». – 2001. – Вип.7 (30), №532. – С. 192–194. /Posokhov Ye.A., Boyko T.P., Bevzyuk D.A. Orto-gidroksi proizvodnyye 2,5-difenil-1,3-oksazola i 2,5-difenil-1,3,4-oksadiazola v kachestve fluorescentnykh zondov dlya toksikologicheskih issledovaniy model'nykh biomembran // Vіsnyk Kharkіvs'kogo natsіonal'nogo unіversytetu. Serіya: «Khіmіya». – 2001. – Vyp.7 (30), №532. – S. 192–194./

Посохов Є.О. Набір флуоресцентних зондів для визначення фізико-хімічних властивостей ліпідних мембран. Пат. 68871 UA, МПК G 01 N 33/483, G 01 N 33/483. Опубл. 10.04.2012, Бюл. №7. /Posokhov Ye.O. Nabіr fluorescentnykh zondіv dlya vyznachennya fіziko-hіmіchnykh vlastyvostey lіpіdnykh membran. Pat. 68871 UA, MPK G 01 N 33/483, G 01 N 33/483. Opubl. 10.04.2012, Byul. №7./

Шраго М.Л., Ханина Л.А., Кощий С.В. и др. Криопротектор. – Авторское свидетельство 1298203 (СССР). Опубл. в Б.И. – 1987. – №11. /Shrago M.L., Khanina L.A., Koshhiy S.V. i dr. Krioprotektor. – Avtorskoye svidetel'stvo 1298203 (SSSR). Opubl. v B.I. – 1987. – №11./

Arakawa T., Carpenter J.F., Kita Y.A., Crowe J.H. Basis for toxicity of certain cryoprotectants: a hypothesis // Cryobiology. – 1990. – Vol.27, Issue 4. – P. 401–415.

Bruce L.J., Robinson H.C., Guizouarn H. et al. Monovalent cation leaks in human red cells caused by single amino-acid substitutions in the transport domain of the band 3 chloride-bicarbonate exchanger, AE1 // Nat. Genet. – 2005. – Vol.37. – P. 1258–1263.

Delaunay J. The hereditary stomatocytoses: genetic disorders of the red cell membrane permeability to monovalent cations // Semin. Hematol. – 2004. – Vol.41. – P. 165–172.

Doroshenko A.O., Posokhov E.A., Verezubova A. Radiationless deactivation of excited phototautomer form and molecular structure of ESIPT- compounds // Photochem. Photobiol. Sci. – 2002. – Т.1. – P. 92–99.

Doroshenko A.O., Posokhov E.A., Verezubova A.A. et al. Excited state intramolecular proton transfer reaction and luminescent properties of the ortho-hydroxy derivatives of 2,5-diphenyl-1,3,4-oxadiazole // Journ. Phys. Org. Chem. – 2000. – Vol.13. – P. 253–265.

Dyubko T.S., Onishchenko E.V., Pivovarenko V.G. Influence of freezing and low molecular weight cryoprotectants on microsomal membrane structure: a study by multiparametric fluorescent probe // J. Fluoresc. – 2006. – Vol.16. – P. 817–823.

Fuller B.J., Benson E.E., Lane N. Life in the frozen state. – New York: CRC Press, 2004. – 672p.

Gallagher P.G., Chang S.H., Rettig M.P. et al. Altered erythrocyte endothelial adherence and membrane

phospholipid asymmetry in hereditary hydrocytosis // Blood. – 2003. – Vol.101, №11. – P. 4625–4627.

Posokhov Ye.O., Tkachenko A.S., Korniyenko Ye.M. Influence of carrageenan (E407) on the membrane of enterocytes investigated by fluorescent probes // Вісник проблем біології і медицини. – 2013. – Вип.1, T.1 (98). – С. 229–233.

Shapiro H.M. Flow cytometry. – NY: Science, 1995. – 542p.