Structural Changes in the Surface of Red Blood Cell Membranes during Long-Term Donor Blood Storage
https://doi.org/10.15360/1813-9779-2012-1-5
Abstract
Objective: to study changes in the surface of red blood cell membranes of donor blood at the macro- and ultrastructural level during its storage for 30 days and to evaluate the functional state of the red blood cell membrane during the whole storage period. Material and methods. The investigation was conducted on human whole blood and packed red blood cells placed in the specialized packs containing the preservative CPDA-1, by using calibrated electroporation and atomic force microscopy and measuring plasma pH. Conclusion. The long-term, up to 30-day, storage of whole blood and packed red blood cells at 4°C was attended by lower plasma pH and increased hemolysis rate constant during calibrated electroporation and by the development of oxidative processes. The hemolysis rate constant was also higher in the packed red blood cells than that in the whole blood. On days 5—6, the membrane structure showed defects that developed, as the blood was stored, and caused irreversible cell membrane damage by day 30. Key words: donor blood, red blood cell membranes, atomic force microscopy.
About the Authors
V. V. MorozA. M. Golubev
A. M. Chernysh
E. K., Kozlova
V. Yu. Vasilyev
O. E Gudkova
V. A. Sergunova
M. S. Fedorova
References
1.
2. Льюис С. М, Бейн Б., Бейтс И.Практическая и лабораторная гематология. М.: ГЕОТАР-Медиа; 2009.
3. World Health Organization. Manual on the management, maintenance and use of blood cold chain equipment. 20 Avenue Appia, 1211 Geneva 27, Switzerland.
4. Berezina T. L, Zaets S. B., Morgan C. et al.Influence of storage on red blood cell rheological properties. J. Surg. Res. 2002; 102 (1): 6—12.
5. Godin C., Caprani A.Effect of blood storage on erythrocyte/wall interactions: implications for surface charge and rigidity. Eur. Biophys. J. 1997; 26 (2): 175—182.
6. Васильев В. Ю., Есипов П. С.Электропорация — метод диагностики повреждения мембран донорских клеток. XIII Всеросс. конф. «Жизнеобеспечение при критических состояниях» и I Всеросс. конф. молодых ученых «Инновации в анестезиологии-реаниматологии», посвященные 75-летию НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского РАМН. 28—30 марта 2011 г. М.; 35.
7. Мороз В. В., Козлова Е. К., Богушевич М. С. и соавт.Состояние мембран эритроцитов у доноров различных возрастных групп. Общая реаниматология 2006; II (3): 9—11.
8. Мороз В. В., Черныш А. М., Богушевич М. С. и соавт.Скрытые повреждения эритроцитарных мембран при физических и фармакологических воздействиях. Общая реаниматология 2006; II (5—6): 57—62.
9. тридцатым суткам хранения красные клетки крови де-структируются до отдельных фрагментов, что неизбежно приводит к нарушениям функционального состояния мембран клеток.
10. Васильев В. Ю., Есипов П. С.Детектирование скрытых повреждений эритроцитарных мембран донорской крови. В кн.: Клиническая медицина: инновационные технологии в практике здравоохранения. Сб. мат-лов науч.-практ. конф., посвященной 80-летию городской клинической больницы № 1. Хирургия 2010; 2: 106.
11. Chernysh A. M., Kozlova E. K., Moroz V. V. et al.Erythrocyte membrane surface after calibrated electroporation: visualization by atomic force microscopy. Bull. Exp. Biol. Med. 2009; 148 (3): 455—460.
12. Moroz V. V., Chernysh A. M., Kozlova E. K. et al.Comparison of red blood cell membrane microstructure after different physicochemical influences: Atomic force microscope research. J. Crit. Care 2010; 25 (3): 1—12.
13. Moroz V. V., Kirsanova A. K., Novodergkina I. S. et al.Macro- and microstructure of erythrocyte membranes under acute massive hemorrhage and subsequent blood reinfusion. Semin. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2010; 14 (4): 248—255.
14. МорозВ. В., КирсановаА. К., НоводержкинаИ. С. исоавт.Изменения ультраструктуры поверхности мембран эритроцитов после кровопотери и их коррекция лазерным облучением. Общая реаниматология 2010; VI (2): 5—9.
15. Girasole M., Giuliano P., Cricenti A. et al.The how, when, and why of the aging signals appearing on the human erythrocyte membrane: an atomic force microscopy study of surface roughness. Nanomedicine 2010; 6 (6): 760—768.
16. Козлова Е. К., Черняев А. П., Черныш А. М., Алексеева П. Ю.Элект-ропорация- эффективный метод экспресс-диагностики повреждений биологических мембран в результате воздействия физико-химических факторов на эритроциты. М.: УНЦ ДО; 2005.
17. Кудряшов Ю. Б.Радиационная биофизика (ионизирующее излучения). М.: Физматлит; 2004.
Review
For citations:
Moroz V.V., Golubev A.M., Chernysh A.M., Kozlova E.K., Vasilyev V.Yu., Gudkova O.E., Sergunova V.A., Fedorova M.S. Structural Changes in the Surface of Red Blood Cell Membranes during Long-Term Donor Blood Storage . General Reanimatology. 2012;8(1):5. (In Russ.) https://doi.org/10.15360/1813-9779-2012-1-5
Views:
1832
Email this article 