Влияние температуры эритроцитарной взвеси на морфологию и наноструктуру мембран клеток

Проблема непреднамеренной гипотермии в периоперационном периоде остается актуальной.

Цель работы: оценить влияние температуры in vitro на морфологию и наноструктуру мембран эритроцитов.

Материал и методы. Использовали 4 контейнера эритроцитарной взвеси (ЭВ) с разными группами крови, запакованную в герметичные контейнеры (400 мл) с гемоконсервантом CPD. ЭВ хранили при 4°С. Пробы (15мл) помещали в термостат на 20°C и 37°C и устанавливали на ротатор (6—8 об/мин) BioR-24 Mini-Rotator Bioscan (EU). Анализ кислотно-основного состояния проводили с помощью ионометрического преобразователя «И-510» (РФ). Анализ морфологии и наноструктуры мембран эритроцитов клеток проводили с помощью атомного силового микроскопа (АСМ) «NTEGRA Prima», (NT-MDT, РФ) в контактном режиме на монослоях приготовленных с помощью метода оседания в жидкости и на воздухе.

Результаты. На 19-е сутки хранения ЭВ при исследовании крови, сохранявшейся при температуре 20°С, через 1 час и 12 часов ротации в монослоях крови присутствовали дискоциты (12±3%). Количество эхиноцитов после 1 часа ротации составляло 14±2%, после 12 часов ротации — 40±7%. Количество сфероэхиноцитов после 1 часа ротации составляло 74±2%, после 12 часов ротации — 42±8%. При 37°С после 1 часа ротации в монослое присутствовало четыре вида форм эритроцитов, такие как дискоциты, эхиноциты, сфероэхиноциты, овалоциты. После 12 часов ротации распределение форм клеток изменилось, клетки восстановили свою форму до дискоцитов (97±2%).

Заключение. Полученные результаты доказывают влияние охлаждения при консервировании эритроцитов. Изменяется форма эритроцитов. Восстановление морфологической структуры замороженных эритроцитов происходит медленно — в течение 12 часов. Это означает, что трансфузия эритроцитов, температура которых ниже 37°С, не может быть эффективной в течение, по крайней мере, 12 часов и требуется согревание трансфузионной среды, чтобы уменьшить риск трансфузии препаратов крови.

1. Мороз В.В., Новодержкина И.С., Антошина Е.М., Афанасьев А.В., Рыжков И.А., Заржецкий Ю.В. Коррекция пойкилоцитоза и биохимических показателей крови при острой кровопотере. Общая реаниматология. 2015; 11 (3): 6-15. DOI: 10.15360/1813-9779-2015-3-6-15

2. Перепелица С.А., Сергунова В.А., Алексеева С.В., Гудкова О.Е. Морфология эритроцитов при изоиммунизации новорожденных по резус-фактору и АВО-системе. Общая реаниматология. 2015; 11 (2): 25-34. DOI: 10.15360/1813-9779-2015-2-25-34

3. Abelha F.J., Castro M.A., Neves A.M., Landeiro N.M., Santos C.C. Hypothermia in a surgical intensive care unit. BMC Anesthesiol. 2005; 5: 5-7. DOI: 10.1186/1471-2253-5-7. PMID: 15938757

4. Annadata R., Sessler D.I., Tayefeh F., Kurz A., Dechert M. Desflurane slightly increases the sweating threshold but produces marked, nonlinear decreases in the vasoconstriction and shivering thresholds. Anesthesiology. 1995; 83 (6): 1205-1211. DOI: 10.1097/00000542199512000-00011. PMID: 8533913

5. Sessler D.I. Perioperative heat balance. Anesthesiology. 2000; 92 (2): 578–596. DOI: 10.1097/00000542-200002000-00042. PMID: 10691247

6. Konstantinidis A., Inaba K., Dubose J., Barmparas G., Talving P., David J.S., Lam L., Demetriades D. The impact of nontherapeutic hypothermia on outcomes after severe traumatic brain injury. J. Trauma. 2011; 71 (6): 1627-1631. DOI: 10.1097/TA.0b013e3182159e31. PMID: 21537207

7. Inaba K., Teixeira P.G., Rhee P., Brown C., Salim A., DuBose J., Chan L.S., Demetriades D. Mortality impact of hypothermia after cavitary explorations in trauma. World J. Surg. 2009; 33 (4): 864–869. DOI: 10.1007/s00268-009-9936-2. PMID: 19219493

8. Sessler D.I. Mild perioperative hypothermia. N. Engl. J. Med. 1997; 336 (24): 1730–1737. DOI: 10.1056/NEJM199706123362407. PMID: 9180091

9. Bush H.L., Hydo L.J., Fischer E., Fantini G.A., Silane M.F., Barie P.S. Hypothermia during elective abdominal aortic aneurysm repair: the high price of avoidable morbidity. J. Vasc. Surg. 1995; 21 (3): 392–400. DOI: 10.1016/S0741-5214(95)70281-4. PMID: 7877221

10. World Health Organization. Dept. of Blood Safety and Clinical Technology, Safe Blood and Blood Product. Manual on the management, maintenance and use of blood cold chain equipment. Geneva: World Health Organization; 2005: 92.

11. Минздрав России. Приказ от 02.04.2013 №183н «Об утверждении правил клинического использования донорской крови и (или) ее компонентов».

12. Рагимов А.А., Еременко А.А., Никифоров Ю.В. Трансфузиология в реаниматологии. М.: МИА; 2005: 784.

13. Iserson K.V., Huestis D.W. Blood warming: current applications and techniques. Transfusion. 1991; 31 (6): 558-571. DOI: 10.1046/j.15372995.1991.31691306256.x. PMID: 1853451

14. Kozlova Е., Chernysh А., Moroz V., Sergunova V., Gudkova О., Kuzovlev А. Nanodefects of membranes cause destruction of packed red blood cells during long-term storage. Exp. Cell Res. 2015; 337 (2): 192–201. DOI: 10.1016/j.yexcr.2015.07.009. PMID: 26169694

15. Сергунова В.А., Козлова Е.К., Мягкова Е.А., Черныш А.М. Измерение упруго-эластичных свойств мембраны нативных эритроцитов in vitro. Общая реаниматология. 2015; 11 (3): 39-44. DOI: 10.15360/1813-9779-2015-3-39-44