Видова специфічність морфологічних змін еритроцитів в сахарозних середовищах

  • S. V. Rudenko Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАМ України
  • Muhamed Hani Rumieh Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
Ключові слова: еритроцити, форма, низька іонна сила, сахароза, DIDS, SITS, DNDS, альбумін, СРR, SDS, СТАВ, людина, щур, півень

Анотація

Вивчено динаміку змін форми еритроцитів людини, щура та півня після їх введення в неелектролітні сахарозні середовища з низьким вмістом іонів хлору і вплив на неї інгибіторів аніонного транспорту DIDS, SITS і DNDS, а також альбуміну, хлорпромазіну, SDS і СТАВ. Показано, що еритроцити людини і щура мають ідентичну морфологічну реакцію на зміну складу середовища, що полягає в трифазної зміні форми клітин, яка значно відрізняється від реакції еритроцитів півня, для яких спостерігається тільки слабкий стоматоцитоз. Встановлено, що DIDS і SITS мають як близький між собою, так і схожий ефект щодо еритроцитів людини і щура. SDS також надає схожий вплив на ці еритроцити, але сам ефект значно відрізняється від ефектів DIDS і SITS. У всіх інших випадках дія агентів відрізняється один від одного, а один і той же агент діє по різному на еритроцити різних видів. Дія агентів на морфологію еритроцитів істотно залежить і від того, чи присутні вони в середовищі спочатку або додаються в неї через 150 с після клітин.  Дослідження змін форми за допомогою неінвазивного методу світлорозсіювання і паралельний мікроскопічний аналіз показує, що еритроцити півня найменше всього схильні до морфологічних змін в сахарозних середовищах і, на відміну від еритроцитів людини і пацюка, не трансформуються в сферичні форми як за відсутності, так і в присутності модифікаторів. Встановлено, що еритроцити щура в сахарозному середовищі трансформуються в стоматоциди як за відсутності так і у присутності модифікаторів, тоді як еритроцити людини в окремих випадках можуть набувати форму ехіноцитів. Отримані дані показують, що дія модифікаторів на форму еритроцитів в сахарозному середовищі являє собою складний процес, який, є відоспецифічним і визначається хімічною природою модифікатора.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

S. V. Rudenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАМ України

вул. Переяславська 23, 61015, Харків, 61015, Україна

Muhamed Hani Rumieh, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

пл. Свободи, 4, 61077, Харків, Україна

Посилання

Glaser R, Fujii T, Muller P, Tamura E, Herrmann A. Erythrocyte shape dynamics: influence of electrolyte conditions and membrane potential. Biomed.Biochim.Acta 1987;46(2-3):S327-S333.

Bennekou P. Kristensen Bl, Christophcrsen P. The human red cell voltage-regulated cation channel. The interplay with the chloride conductance, the Ca(2+)-activatcd K(+) channel and the Ca(2+) pump. J.Membr.Biol. 2003:195(1 ):l-8.

Glaser R. Does the transmembrane potential (Deltapsi) or the intracellular pH (pHi) control the shape of human erythrocytes?. Biophys.J. 1998;75(l):569-70.

Hartmann J, Glaser R. The influence of chlorpromazine on the potential-induced shape change of human erythrocyte. Biosci.Rep. 1991; 11(4):213-21.

Sambasivarao D., Rao N.M., Sitaramam V. Anomalous permeability and stability characteristics of erythrocytes in non-electrolyte media // Biochim.Biophys. Acta - 1986 V.857 -N1. - P. 48 - 60.

cneuHqbHHHOCTb MopqbojiorHHecKHX H3MeHeiiHH apHTpouHTOB b caxapo3Hbix cpe^ax

Bernhardt I, Erdmann A, Vogel R. Glaser R. Factors involved in the increase of K+ efflux of erythrocytes in low cMoride media. Biomed.Biochim.Acta 1987;46(2-3):S36-S40

Zeidler RB, Kim I ID. Effects of low electrolyte media on salt loss and hemolysis of mammalian red blood cells. J.Cell Physiol I979;100(3):551-61.

Kaestner L, Christophersen P, Bernhardt I. Bennekou P. The non-selective voltage-activated cation channel in the human red blood cell membrane: reconciliation between two conflicting reports and further characterisation Bioelectrochemistry. 2000;52(2): 117-25.

Sheetz MP. Alhanaty E. Bilayer sensor model of erythrocyte shape control. Ann.N.Y.Acad.Sci. 1983;416:58-65.

Wong P. Mechanism of control of erythrocyte shape: a possible relationship to band 3. J.Theor.Biol. 1994; 171 (2): 197-205

Gimsa I. A possible molecular mechanism governing human erythrocyte shape . Biophys.J. I998;75( l):568-9.

Blank ME, Hoefher DM, Diedrich DP. Morphology and volume alterations of human erythrocytes caused by the anion transporter inhibitors, DIDS and p-azidobenzylphlorizin. Biochim.Biophys.Acta 1994;1 192(2):223-33.

Betz T., Bakowsky U, Muller MR. Lehr CM, Bernhardt I. Conformational change of membrane proteins leads to shape changes of red blood cells . Bioelectrochemistry. 2007;70:122-6.

Daleke DL, Huestis WH. Erythrocyte morphology reflects the transbilayer distribution of incorporated phospholipids. J.Cell Biol. 1989:l08(4):1375-85.

Miseta A. , Bogner P, Berenyi E, Kellermayer M. Galambos C. Whcatley DN, Cameron IE. Relationship between cellular ATP. potassium, sodium and magnesium concentrations in mammalian and avian erythrocytes. Biochim.Biophys.Acta 1993; 1175(1): 133-139.

Baskurt OK, Farley RA, Meiselman HJ. Erythrocyte aggregation tendency and cellular properties in horse, human, and rat a comparative study. Am.J.Physiol I997;273(6 Pt 2):H2604-H2612

Matei H, Frentescu L. Benga D. Comparative studies of protein composition of red blood cell membranes from eight mammalian species. J.Cell.Mol.Mcd 2000;4(4):270-276.

Pуденко С.В. Arperaция эритроцитов как модель агрегации тромбоцитов// Биологические мембраныi. - 2006. -Т. 23. №1.- C. 61-68.

Eriksson L.E. On the shape of human red blood cells interacting with flat artificial surfaces-the 'glass effect'. Biochim.Biophys. Acta 1990:1036(3): 193-201.

Joseph-Silverstein J, Cohen WD. The cytoskeleton system of nucleated erythrocytes. III. Marginal band function in mature cells. J.Cell Biol. 1984;98(6):2118-2125.

Kim S. Magendantz M, Katz W, Solomon F. Development of a differentiated microtubule structure: Formation of the chicken erythrocyte marginal band in Vivo. J.Cell Biol. 1987;104(l):51-59.

Oriov SN, Pokudin NI, Riazhskii GG. [Kinetic characteristics of 22Na transport in human and rat erythrocytes during cytoplasm acidification and cell compression]. Biokhimiia. I988;53(4):637-42.

Gedde MM. Huestis WH. Membrane potential and human erythrocyte shape. Biophys.J. 1997;72(3): 1220-33.

Tachev KD. Danov KD, Kralchevsky PA. On the mechanism of stomatocyte-echinocyte transformations of red blood cells : experiment and theoretical model. Colloids.Surf.B.Biointerfaces. 2004;34(2): 123-40.

Deuticke B. Transformation and restoration of biconcave shape of human erythrocytes induced by amphiphilic agents and changes of ionic environment. Biochim.Biophys.Acta 1968; 163 :494-500

Schrier SL, Zachowski A, Devaux PF. Mechanisms of amphipath-induced stomatocytosis in human erythrocytes. Blood l992;79(3):782-6.

Haest CW, Oslender A. Kamp D. Nonmediated flip-flop of anionic phospholipids and long-chain amphiphiles in the erythrocyte membrane depends on membrane potential. Biochemistry 1997;36(36): 10885-91.

Nwafor A, Coakley WT. Drug-induced shape change in erythrocytes correlates with membrane potential change and is independent of glycocalyx charge. Biochem.Pharmacol. l985;34(18):3329-36.

Chen JY. Huestis WH. Role of membrane lipid distribution in chlorpromazine-induced shape change of human erythrocytes. Biochim.Biophys.Acta 1997; 1323(2):299-309.

Devaux PF, Eopez-Montero I, Bryde S. Proteins involved in lipid translocation in eukaryotic cells . Chem.Phys.Lipids 2006:141(1-2):! 19-32.

Опубліковано
2007-06-05
Цитовано
Як цитувати
Rudenko, S. V., & Rumieh, M. H. (2007). Видова специфічність морфологічних змін еритроцитів в сахарозних середовищах. Біофізичний вісник, 2(19), 68-75. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/17147
Розділ
Біофізика клітини