Influence of Temperature and Ionic Strength of Medium on Surface Potential of Human Erythrocytes
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo27.01.019Ключевые слова:
Ñритроциты, охлаждение, поверхноÑтный потенциал, поверхноÑÑ‚Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð¸Ð¾Ð½Ð¾Ð²Аннотация
Одним из ÑледÑтвий влиÑÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ð¾Ð¹ Ñилы внеклеточной Ñреды, а, Ñледовательно, и внутриклеточной при замораживании клеточных ÑуÑпензий ÑвлÑетÑÑ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ðµ мембранного потенциала клеток, находÑщихÑÑ Ð² Ñтой Ñреде. Ð’ работе раÑÑчитаны температурные и концентрационные завиÑимоÑти поверхноÑтного потенциала Ñритроцитов человека в процеÑÑе Ð·Ð°Ð¼Ð¾Ñ€Ð°Ð¶Ð¸Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐºÐ»ÐµÑ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¾Ð¹ ÑуÑпензии в точках, ÑоответÑтвующих значениÑм температуры и концентрации1:1-Ñлектролита ÑоглаÑно фазовой диаграмме бинарной ÑиÑтемы вода-NaCl. Определены концентрации ионов Ð½Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ Ð½Ð° поверхноÑти Ñритроцитов в завиÑимоÑти от концентрации объемного раÑтвора и температуры. Показано, что ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð¸Ð¾Ð½Ð¾Ð² Ð½Ð°Ñ‚Ñ€Ð¸Ñ Ð½Ð° поверхноÑти клеток в1,5 раза превышает таковую в объемном раÑтворе. Обращает на ÑÐµÐ±Ñ Ð¾Ñобое внимание перегиб температурной завиÑимоÑти поверхноÑтного потенциала Ñритроцитов человека Ð´Ð»Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ð¹1:1-Ñлектролита0,15 и0,3 Ðœ в диапазоне температур8…12°С. Ð¢Ð°ÐºÐ°Ñ Ð¾ÑобенноÑÑ‚ÑŒ температурной завиÑимоÑти поверхноÑтного потенциала, раÑÑчитанного Ð´Ð»Ñ Ð·Ð°Ñ€Ñженной поверхноÑти Ñ Ð¾Ð¿Ñ€ÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð½Ð¾Ð¹ плотноÑтью поверхноÑтных зарÑдов из чиÑто физичеÑких Ñоображений без учета Ñтруктуры и ÑоÑтава Ñтой поверхноÑти, может быть одной из причин переÑтроек в мембране при Ñтих температурах. Ðарушение баланÑа ÑлектроÑтатичеÑких взаимодейÑтвий на поверхноÑти внешнего моноÑÐ»Ð¾Ñ Ð¼ÐµÐ¼Ð±Ñ€Ð°Ð½Ñ‹ вÑледÑтвие ÑƒÐ²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ð¸ противоионов на поверхноÑти клеток и ÑоответÑтвенно ÑƒÐ¼ÐµÐ½ÑŒÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð²ÐµÑ€Ñ…Ð½Ð¾Ñтного потенциала может быть«пуÑковым механизмом» переÑтроек и изменений взаимодейÑтвий между белковыми и липидными компонентами мембраны.
Библиографические ссылки
Cevc G. Membrane electrostatics. Biochim Biophys Acta 1990; 1031(3): 311–382. CrossRef
Davydova E.V., Gordiyenko O.I. Temperature effect on erythrocyte membrane permeability for cryoprotectants with different hydrophobicities. Probl Cryobiol 2009; 19(3): 261–272.
Davydova E.V., Gordiyenko O.I. Temperature effect on erythrocyte distribution by spherical index. V.N. Karazin KhNU Biophysical Bull 2009; 2(23): 114–119.
Demchenko A.P., Mely Y., Duportail G., Klymchenko A.S. Monitoring biophysical properties of lipid membranes by environment-sensitive fluorescent probes. Biophys J 2009; 96(9): 3461–3470. CrossRef PubMed
Forte T., Leto T.L., Minetti M., Marchesi V.T. Protein 4.1. is involved in structural thermotropic transition of the red blood cell memb-rane detected by spin-labeled stearic acid. Biochemistry 1985; 24(27): 7876–7880. CrossRef PubMed
Gordiyenko O.I. Temperature effect on human erythrocyte membrane permeability for 1,2-propanediol and dimethylsulfoxide. Probl Cryobiol 2003; 13(1): 38–45.
Gordiyenko O.I., Yemets B.G., Zhilyakova T.A., Sheykin V.I. Temperature dependence of the water diffusion permeability of erythrocyte membranes in media of various ionic strengths. Biologischeskie Membrany 1985; 2(3): 310–314.
Israelachvili J. Intermolecular and surface forces. London: Academic Press; 2004.
Levtov V.A., Regirer S.A., Shadrina N.Kh. Blood rheology. Ðœoscow: Meditsina; 1982.
Mazur P., Leibo S.P., Chee E.H.Y. A two factors hypothesis of freezing injury. Cell Res 1972; 71(2): 345–355. CrossRef
Petelska A.D., Janica R., Kotynska J. et al. The effect of contrast medium SonoVue on the electric charge density of blood cells. J Membrane Biol 2012; 245(1): 15–22. CrossRef PubMed
Pogorelov A.V. Surfaces bending and membranes stability. Ðœoscow: Nauka; 1986.
Schwarz S., Haest C.W.M, Deuticke B. Extensive electroporation abolishes experimentally induced shape transformations of erythrocyte: a consequence of phospholipid symmetrization? BBA 1999; 1421(2): 361–379.
Sheetz M.P., Singer S.J. Biological membranes as a bilayer couples. A mechanism of drug erythrocyte interaction. Proc Natl Acad Sci USA 1974; 71(14): 4457–4461.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:
- Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
