УДК 616-053.3:612.111
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ У ЗДОРОВЫХ ДОНОШЕННЫХ НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ
© 2014 г. И. И. Евсюкова1, Н. С. Якушенко1, А. А. Андреева1, А. А. Шевелькова2, Т. А. Колесова3, Л. Н. Катюхин4, И. А. Добрылко4, И. В. Миндукшев4
1НИИакушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург 2Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
3Санкт-Петербургский государственный университет 4Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург
E-mail: eevs@yandex.ru Поступила в редакцию 09.07.2012 г.
Изучены гематологические параметры и функциональный статус эритроцитов при осмотической и аммонийной нагрузках у здоровых новорожденных детей и у взрослых. Средний объем клеток у новорожденных больше, чем у взрослых. Существенное различие индекса осмотической устойчивости у новорожденных наблюдается при переходе от набухания к гемолизу. Кинетика гемолиза эритроцитов при аммонийной нагрузке исследована методом малоуглового светорассеяния (анализатор "Ласка"). В этих условиях процент подвергшихся гемолизу эритроцитов меньше и скорость гемолиза в 2.5 раза медленнее у новорожденных, чем у взрослых.
Ключевые слова: эритроциты, гемолиз, осмотическая устойчивость, новорожденные.
Б01: 10.7868/80131164614010032
Характеристика красной крови у новорожденных детей используется как один из наиболее доступных и эффективных тестов для оценки состояния здоровья и адаптивных возможностей организма. Эритроциты высоко чувствительны к изменениям метаболических процессов в организме и поэтому не только их количественный, но и качественный состав позволяет судить о степени влияния на ребенка неблагоприятных условий внутриутробного развития и рождения [1, 2]. Функциональное состояние эритроцитов и их деформационные характеристики определяют вязкость крови и эффективность кровотока, особенно в микроциркуляции [3]. Ухудшение деформационных и транспортных характеристик эритроцитов, особенно при наличии у новорожденного низких градиентов артериального давления, может вести к выраженным изменениям гомеостаза и гемодинамики, а также способствовать развитию застойных явлений в микроциркуляторном русле и, как следствие, возникновению тканевой гипоксии и нарушений вен-тиляционно-перфузионных отношений в легких [4—7]. Однако сведения, касающиеся этих характеристик эритроцитов у новорожденных детей, немногочисленны и противоречивы [3, 8, 9]. Методы, которые используются в исследованиях (мик-ропипеточный, фильтрационный), требуют достаточно большого объема крови, что препятствует их применению у новорожденных детей.
Поэтому изыскание интегрального критерия оценки степени нарушений метаболических процессов в эритроцитах и их функциональных свойств является чрезвычайно важным для своевременной профилактики и адекватной терапии перинатальной патологии.
В последнее десятилетие было установлено, что в процессе жизнедеятельности определенная доля циркулирующих эритроцитов подвергается апоптозу — генетически регулируемому процессу самоуничтожения и последующей элиминации макрофагами и другими клетками [10, 11]. Ключевой реакцией при апоптозе эритроцитов является повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция [12], в результате которого активируется выход катионов калия и анионов хлора, что приводит к уменьшению объема клеток и изменению их формы (переходят в эхиноциты). Апоптоз эритроцитов индуцируется при железо-дефицитной анемии [13], сепсисе [14], оксида-тивном стрессе [15], целым рядом лекарственных веществ [16] и при других патологических состояниях организма [17]. Развитие апоптоза, вызывающее морфоструктурные изменения эритроцитов, приводит к резкому ухудшению их деформационных и транспортных характеристик [18]. Начинает складываться понимание, что деформационные свойства эритроцитов зависят не только от липидных характеристик мембраны, но
А Б
Рис. 1. А — динамика изменения интенсивности светорассеяния в разных углах регистрации (1(0) — 0 градусов (канал пропускания), 1(1) — 1 градус, 1(2) — 2 градуса, и т.д.), характеризующая гемолиз эритроцитов, помещенных в аммонийную среду.
Б — динамика изменения величины пропускания 1(0) и графический способ определения величины, %оОвт — процент гемолизированных эритроцитов.
В — эритрограмма, полученная при дифференцировании динамики величины пропускания 1(0) и графический способ определения величин: Ъ^вт — максимальная скорость гемолиза, Tgem — время достижения максимальной скорости гемолиза. Г — схема ионного обмена, реализуемая посредством мембранного комплекса в условиях аммонийной нагрузки (цит. по [21]).
и определяются цитоскелетной структурой, заякоренной на основные трансмембранные белки (комплексы) [19, 20]. Основной трансмембранный комплекс представлен двумя белками АЕ-1 (полоса 3), ^А-белком (Еквзш-белок) и белком
СБ47 [21, 22]. Этот комплекс посредством анки-рина и белка 4.2 связан со спектриновой сетью цитоскелета (рис. 1, Г). Важно подчеркнуть, что данный комплекс представлен ионными транспортерами: белок АЕ-1 (полоса 3) является анионным
Ind
I (0)
Ind (max)
Новорожденные
90
Omin
200
Oisot 310
O 420 Osm, mOsm
Рис. 2. Графическое определение показателей деформируемости эритроцитов с помощью метода осмотической градиентной эктацитометрии (пояснения в тексте).
обменником (С1 /ОН и/или С1 /НС03), а Rh-бе-лок является аммонийным транспортером (МН3
и/или N Н+). Rh-белок связан с поверхностным гликопротеином RhAG и является наиболее имму-ногенной и полиморфной системой, определяющей группу крови человека. В организме он представлен тремя изотипами: RhBG (печень), RhCG (почки) и ШАЭ (эритроциты), что предполагает активное участие эритроцитов (наряду с печенью и почками) в аммонийном обмене [21]. Именно наличие аммонийного транспортера в эритроцитах (наряду с высокой активностью С1/ОН- об-менника) предопределяет лизис только этих клеток крови при аммонийной нагрузке. Данное свойство эритроцитов было использовано для разработки нового методологического подхода оценки их функционального статуса, основанного на измерении трансформации размеров и формы при аммонийной нагрузке, что позволяет комплексно оценить транспортные и деформационные свойства клеток [23].
Цель настоящего исследования — изучить функциональное состояние эритроцитов у доношенных новорожденных детей в сопоставлении с таковым у взрослых людей и определить возможность использования показателей эритрограммы в клинической практике.
МЕТОДИКА
Обследовано 40 здоровых доношенных новорожденных детей, матери которых были здоровы и не имели осложнений беременности и родов. Масса тела детей составила 3420 ± 112 г, длина тела — 51.2 ± 0.5 см, оценка по шкале Апгар — 8—9 баллов.
Рис. 3. Кинетика гемолиза эритроцитов при аммонийной нагрузке. Показана динамика сигналов в угле 0 градусов Д0) и 1 градус 7(1) эритроцитов здоровых взрослых доноров и новорожденных.
Период новорожденное™ протекал без осложнений. Максимальная убыль массы тела на 2—3-й дни жизни составила <4.5%, ее восстановление наблюдалось к 5-7-му дню. Все дети были выписаны в удовлетворительном состоянии под наблюдение участкового педиатра. Группу сравнения составили взрослые — 21 здоровый доброволец женского и мужского пола.
Забор капиллярной крови у детей проводили в первые 6—12 часов после рождения, а венозной крови у взрослых — в первую половину дня. В то же время исследовали кислотно-основное состояние (КОС) капиллярной крови, содержание эритроцитов (Э), их средний объем (MCV), гема-токрит (Ht), общее содержание гемоглобина (Hb), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), степень насыщения гемоглобином эритроцита (MCHC). Гематологические показатели крови определяли на анализаторе АВХ MICROS 60 (HORIBA АВХ, Франция).
Для оценки функционального состояния эритроцитов использовали метод малоуглового светорассеяния [18], реализованный на лазерном анализаторе размеров частиц "ЛАСКА" (ООО "БиоМедСистем" Санкт-Петербург). Метод основан на свойствах эритроцитов увеличивать объем и гемолизировать при помещении в аммонийную среду. Механизм такой реакции эритроцитов основан на согласованном транспорте ионов аммония (NH3) через аммонийный транспортер (RA-белок) и обмене ионов Cl- и OH- через анионный обменник (белок AE-1 или полоса 3) (рис. 1, Г). В результате поступления в клетку ионов аммония и хлора через водные поры внутрь поступает вода и клетка набухает. При достижении критического объема клетки лизируют. Образцы суспензии эритроцитов были получены при немедленном разбавлении 5 мкл крови человека в 1 мл солевой среды: 140 мМ NaCl, 5 мМ
Таблица 1. Показатели, характеризующие кинетику гемолиза эритроцитов при аммонийной нагрузке у новорожденных и взрослых людей
Показатели Новорожденные (n = 40) Взрослые
1 день 4—6 день (n = 21)
%Gem, % 68.12 ± 0.87* 70.53 ± 0.24* 81.25 ± 0.02
Tgem, с 1080 ±91* 930 ±62* 152 ± 31
Vgem, %/с 0.408 ± 0.12* 0.698 ± 0.07* 1.92 ± 0.1
Примечание. Достоверность различий между показателями у новорожденных и взрослых людей — *p < 0.01.
KCl, 5 мМ HEPES (pH 7.4), 5 мМ глюкозы, 1 мМ CaCl2. Аммонийную нагрузку эритроцитов проводили в аммонийной среде: 140 мМ NH4Cl, 5 мМ KCl, 5 мМ HEPES (pH 7.4), 5 мМ глюкозы и 1 мМ CaCl2. На рис. 1, А показана динамика изменения интенсивности светорассеяния в разных углах регистрации, характеризующая гемолиз помещенных в аммонийную среду эритроцитов. Первоначально наблюдается увеличение объема клеток (повышение сигнала в диапазоне углов 1—6 градусов), а при достижении критичного объема — гемолиз. Для количественной оценки кинетики процесса используется динамика в канале пропускания 1(0) (рис. 1, Б). Эритрограмма данного процесса получается при дифференцировании данной динамики (рис. 1, Г). По существу, эритрограмма отражает скорость изменения процесса гемолиза. Данная процедура позволяет количественно характеризовать кинетику гемолиза рядом параметров: Vgem — максимальная скорость гемолиза, Tgem — время достижения максимальной скорости гемолиза и %Gem — процент гемолизиро-ванных эритроцито
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.