Dehydration of mammalian erythrocytes affects their sensitivity to mechanical stress

Abstract

Реферат: Исследована чувствительность эритроцитов человека, быка, крысы и лошади к действию механического стресса в средах, содержащих 0,15, 0,4 и 0,6 моль/л NaCl. Механический стресс эритроцитов млекопитающих в среде, содержащей 0,15 моль/л NaCl, приводит к потере клетками К + от 30% для эритроцитов лошади до 60% для клеток быка. Максимальную устойчивость по показателю гемолиза к действию механического стресса проявляют эритроциты быка и лошади в среде, содержащей 0,15 моль/л NaCl. Показано, что обезвоживание эритроцитов человека, быка, крысы и лошади в средах 0,4 и 0,6 моль/л NaCl повышает чувствительность клеток к механическому стрессу. Наиболее чувствительны к увеличению осмотической нагрузки в условиях механического стресса по показателю гемолитического повреждения эритроциты быка и крысы, а по показателю выхода ионов калия -клетки лошади. Предполагается, что разная чувствительность эритроцитов млекопитающих к механическому стрессу в условиях осмотической нагрузки определяется видовыми особенностями транспорта воды и липидного состава эритроцитарных мембран. Сравнительный анализ влияния обезвоживания эритроцитов на их устойчивость к стрессовым факторам показал, что формирование стабильного состояния клеток (в среде, содержащей 0,4 моль/л NaCl) к действию гипертонического шока не обеспечивает их устойчивость в условиях механического стресса.Ключевые слова: эритроциты млекопитающих, обезвоживание, механический стресс, катионы калия, гемолиз.Реферат: Досліджено чутливість еритроцитів людини, бика, щура та коня до дії механічного стресу у середовищах, які містять 0,15, 0,4 та 0,6 моль/л NaCl. Механічний стрес еритроцитів ссавців у середовищі, яке містить 0,15 моль/л NaCl, приводить до втрати клітинами К + від 30% для еритроцитів коня до 60% для клітин бика. Максимальну стійкість за показником гемолізу до дії механічного стресу виявляють еритроцити бика і коня у середовищі, яке містить 0,15 моль/л NaCl. Показано, що зневоднення еритроцитів людини, бика, щура та коня у середовищах 0,4 та 0,6 моль/л NaCl підвищує чутливість клітин до механічного стресу. Найбільш чутливі до збільшення осмотичного навантаження в умовах механічного стресу за показником гемолітичного пошкодження еритроцити бика і щура, за показником виходу іонів калію -клітини коня. Передбачається, що різна чутливість еритроцитів ссавців до механічного стресу в умовах осмотичного навантаження визначається видовими особливостями транспорту води і ліпідного складу еритроцитарних мембран. Порівняльний аналіз впливу зневоднення еритроцитів на їх стійкість до стресових чинників показав, що формування стабільного стану клітин (у середовищі, яке містить 0,4 моль/л NaCl) до дії гіпертонічного шоку не забезпечує їх стійкість в умовах механічного стресу.Ключові слова: еритроцити ссавців, зневоднення, механічний стрес, катіони калію, гемоліз.Abstract: Sensitivity of human, bovine, rat and equine erythrocytes to effect of mechanical stress in the media containing 0.15, 0.4 and 0.6 mol/l NaCl was studied. Mechanical stress of mammalian erythrocytes in the medium co...

On the involvement of cell volume regulation mechanisms in post-hypertonic lysis and slow-freezing injury of human erythrocytes and its broader cryobiological significance

“…The centrifugal forces might not be high enough under isotonic conditions to induce cation leaks. However, at higher tonicities, these forces may cause cation leaks at lower onsetting tonicity -an inference consistent with the study by Shpakova et al, 88 which showed mechanically induced cation leaks and post-hypertonic lysis at lower tonicities when compared to mechanically unstimulated RBCs. The detrimental aspect of temperature is less obviously linked to the activation of ion transport pathways.…”

“…94,97 Regarding the identification of the HICCs involved in the RVI response of human RBCs, a study revealing that mechanical stress applied to RBCs induces cation leaks in isotonic and anisotonic media should be mentioned. 88 This observation supports the mechano-sensitivity of cation channels hypothesized to be involved in cation leaks and post-hypertonic lysis. Many ion channels exhibit mechanosensitivity.…”

“…While it is often assumed that the deleterious effect of extracellular ice on cells lies in the adverse effects of mechanical forces acting upon the plasma membrane and disrupting it structurally, 7,85,86 it is also possible that these forces induce cation leaks since many ion transport exhibit some mechanosensitivity, 87 while it was also observed that mechanical force induces cation leaks of human RBCs. 88 As mentioned before, only Muldrew considered the involvement of ion channels in the salt loading of hypertonicity-treated human RBCs. With his "salting in" hypothesis of post-hypertonic lysis, Muldrew suggested that sodium ions enter the cytoplasm via ion channels that open during hypertonic conditions and that these ions replace the potassium ions in cytoplasmic solution, which bind to saltedin intracellular proteins upon concentration in cytoplasm.…”

Decreasing of Erythrocytes Mechanical Resistance during Hypothermic Storage

“…Гемоліз еритроцитів росте з часом під дією механічного стресу (рис. 1), що свідчить про зростання ступеня пошкодження клітин [10]. Для контрольних еритроцитів людини не зареєстровано достовірної різниці у механічній стійкості еритроцитів у середовищі Олсвера та розчині маніту (рис.…”