Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Кафедра биофизики и функциональной диагностики
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 69-й научной итоговой студенческой конференции, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова (г.Томск, 11-13 мая, 2010 год); под реакцией академика РАМН В.В. Новицкого, член. корр. РАМН Л.М. Огородовой
Посмотреть титульный лист сборника
Скачать сборник целиком (1,4 мб)
Актуальность. Необходимым условием функционирования красных клеток крови является изменение их объёма. Восстановление объёма эритроцитов происходит благодаря изменению транспорта одновалентных ионов через мембрану клеток. Показано, что набухание эритроцитов человека, крысы и кролика активирует K+,Cl- -котранспорт. Сжатие эритроцитов крысы и кролика приводит к активации Na+/H+-обмена и Na+,K+,2Cl--котранспорта [2]. Не исключено, что Са2+ - активируемые калиевые каналы (К+(Са2+)-каналы) эритроцитов также участвуют в ауторегуляции объема этих клеток.
Цель: Изучить изменения объёма эритроцитов крысы в гетероосмотических средах в условиях активации Са2+ - зависимых калиевых каналов.
Материал и методы. В работе использовалась кровь белых беспородных крыс-самцов массой 250 ? 300 г. Процедура получения упакованных эритроцитов: после центрифугирования (1000g, 5 мин, 40С) плазму и клетки белой крови удаляли, а эритроциты дважды промывали 3 частями изоосмотического раствора NaCl (150 мМ), содержащего 5 мМ Na-фосфатный буфер (рН 7,4) при тех же условиях центрифугирования. Использованные растворы:
1. Среда отмывания эритроцитов: 5 мМ Na-фосфатный буфер в150 мМ NaCl.
2. Среда инкубации эритроцитов:
1) изоосмотическая среда 320 мосм: 150 мМ NaCl, 1 мМ KCl, 1 мM MgCl2, 10 мM глюкоза.
2) гипоосмотическая среда 220 мосм: 100 мМ NaCl, 1 мМ KCl, 1 мM MgCl2, 10 мM глюкоза.
3) гиперосмотическая среда 420 мосм: 100 мМ сахароза, 150 мМ NaCl, 1 мМ KCl, 1 мM MgCl2, 10 мM глюкоза.
4) гиперосмотическая среда 520 мосм: 200 мМ сахароза, 150 мМ NaCl, 1 мМ KCl, 1 мM MgCl2, 10 мM глюкоза.
Для регистрации изменений объёма эритроцитов в условиях варьирования осмолярности среды и при активации К+(Са2+)-каналов, использовался метод, предложенный в работе [1], основанный на том, что при изменении объёма эритроцитов изменяется светорассеяние суспензии клеток.
Результаты. Перенос эритроцитов в гипоосмотическую среду приводил к снижению показателя светорассеяния суспензии эритроцитов, а инкубация эритроцитов в гиперосмотических средах вызывала увеличение этого показателя (Рис.1), что свидетельствовало о набухании и сжатии клеток крови, соответственно. Внесение Са2+- ионофора А23187 (0,5 мкМ) в суспензию клеток приводило к увеличению показателя светорассеяния до 1,443±0,0069 (n=10, p<0,01) в изоосмотической среде, что свидетельствовало о сжатии клеток (Рис.1.). В гипоосмотических условиях внесение Са2+- ионофора А23187 также приводило к увеличению светорассеяния суспензии клеток до 1,285±0,007, (Рис.1.). Внесение Са2+-ионофора А23187 в суспензию эритроцитов, инкубированных в гиперосмотической среде так же оказывало значительное влияние на светорассеяние суспензии (Рис.1). Причиной обнаруженного эффекта может быть открывание К+(Са2+)-каналов. Са2+-ионофор А23187 обеспечивает входящий поток ионов кальция в эритроциты, что приводит к открыванию К+(Са2+)-каналов. Утечка ионов калия из эритроцитов приводит к выходу из них воды, и, следовательно, к сжатию клеток [3].
Подтверждением участия К+(Са2+)-каналов в уменьшении объёма эритроцитов, инкубированных в гетероосмотических средах, служат данные об устранении этого эффекта в присутствии 3 мкМ клотримазола – блокатора этих каналов.
Выводы: Са2+ - активируемые калиевые каналы участвуют в изменении объема эритроцитов крысы.
Список литературы:
1. Орлов, С.Н. / О механизме регуляции транспорта ионов через плазматическую мембрану при изменении объема клетки. / С.Н. Орлов, Н.И. Покудин, Г.Г. Ряжский и др. // Биологические мембраны.-1988.-Т.5, №10.-С. 1030-1041.
2. Орлов, С.Н. / ?- адренергические катехоламины активируют Na+, K+- насос эритроцитов карпа независимо от стимуляции Na+/H+- обмена. / С.Н. Орлов, Г.А. Скрябин // Докл. АН СССР. – 1991. – Т. 316, №4. – C. 997 – 1000.
3. Halperin, J.A. / Ca2+- activated K+ efflux limits complement - mediated lysis of human erythrocytes / J.A. Halperin, C. Brugnara, A. Nicholson - Weller // J. Clin. Invest. - 1989. - V. 83. - P. 1466 - 1471.
|