Енергія активації проникання молекул води та кріопротекторів крізь плазматичні мембрани ентероцитів миші та динаміка їх зневоднення в процесі заморожування

Автор(и)

  • Viktoriia V. Ogurtsova Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Svetlana Ye. Kovalenko Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Igor F. Kovalenko Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Olga. I. Gordienko Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo27.03.242

Ключові слова:

ентероцити миші, кріопротектори, коефіцієнт фільтрації, коефіцієнт проникності, швидкість охолодження, динаміка зневоднення

Анотація

У першому наближенні вплив Ð¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð½Ð° проникніÑÑ‚ÑŒ клітинних мембран Ñ–, отже, на кінетику зміни об'єму клітини Ñ– концентрацій розчинених вÑередині неї речовин можна врахувати, вважаючи, що Ð·Ð¼Ñ–Ð½ÐµÐ½Ð½Ñ ÐºÐ¾ÐµÑ„Ñ–Ñ†Ñ–Ñ”Ð½Ñ‚Ñ–Ð² фільтрації Ñ– проникноÑÑ‚Ñ– плазматичної мембрани Ð´Ð»Ñ Ñ€Ð¾Ð·Ñ‡Ð¸Ð½ÐµÐ½Ð¾Ñ— речовини підкорÑєтьÑÑ Ð°Ñ€ÐµÐ½Ñ–ÑƒÑовій залежноÑÑ‚Ñ–. У роботі визначені коефіцієнти проникноÑÑ‚Ñ– мембран ентероцитів миші Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð¾Ð»ÐµÐºÑƒÐ» води та кріопротекторів гліцерину, 1,2-пропандіолу (1,2-ПД) та диметилÑульфокÑиду (ДМСО) за температури 12°С Ñ– розраховані величини енергії активації Ñ—Ñ… прониканнÑ. Отримано чаÑову залежніÑÑ‚ÑŒ Ð·Ð½ÐµÐ²Ð¾Ð´Ð½ÐµÐ½Ð½Ñ ÐµÐ½Ñ‚ÐµÑ€Ð¾Ñ†Ð¸Ñ‚Ñ–Ð² під Ñ‡Ð°Ñ Ð¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð·Ñ– швидкоÑÑ‚Ñми 5, 1, 0,5 та 0,1 град/хв. Отримані графіки Ð·Ð½ÐµÐ²Ð¾Ð´Ð½ÐµÐ½Ð½Ñ ÐµÐ½Ñ‚ÐµÑ€Ð¾Ñ†Ð¸Ñ‚Ñ–Ð² вказують на те, що найкращим режимом Ð·Ð°Ð¼Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñ†Ð¸Ñ… клітин з поглÑду Ð·Ð°Ð¿Ð¾Ð±Ñ–Ð³Ð°Ð½Ð½Ñ Ð²Ð½Ñƒ-трішньоклітинної криÑталізації Ñ” низькі швидкоÑÑ‚Ñ– охолодженнÑ, аж до 0,1 град/хв, а найкращим кріопротектором порівнÑно з гліцерином та ДМСО– 1,2-ПД, у Ñередовищі з Ñким доÑÑгаєтьÑÑ Ð¿Ñ€Ð¸Ð¹Ð½Ñтний рівень Ð·Ð½ÐµÐ²Ð¾Ð´Ð½ÐµÐ½Ð½Ñ Ð²Ð¶Ðµ за швидкоÑÑ‚Ñ– 0,5 град/хв. Враховуючи триваліÑÑ‚ÑŒ Ð²Ð¸Ð¶Ð¸Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ ÐµÐ½Ñ‚ÐµÑ€Ð¾Ñ†Ð¸Ñ‚Ñ–Ð² миші, Ñка Ñ” найбільшою в розчині цього кріопротектора порівнÑно з гліцерином та ДМСО, можна прийти до виÑновку, що найкращим із доÑліджених кріопротекторів Ð´Ð»Ñ Ð·Ð°Ð¼Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ ÐµÐ½Ñ‚ÐµÑ€Ð¾Ñ†Ð¸Ñ‚Ñ–Ð² миші Ñ” 1,2-ПД.

Біографії авторів

Viktoriia V. Ogurtsova, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ низькотемпературного конÑервуваннÑ

Svetlana Ye. Kovalenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ низькотемпературного конÑервуваннÑ

Igor F. Kovalenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ низькотемпературного конÑервуваннÑ

Olga. I. Gordienko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ низькотемпературного конÑервуваннÑ

Посилання

Carter J.H., Carter H., Nussbaum J., Eichholz A. Isolation of hamster intestinal epithelial cells using hypoosmotic media and PVP. J Cell Physiol 1982; 111 (1): 55–67. CrossRef PubMed

Fung Y.C., Tsang W.C.O., Patitucci P. High-resolution data on the geometry of red blood cells. Biorheology 1981; 18: 369–385. CrossRef PubMed

Gordienko O.I., Linnik T.P., Gordienko E.O. Erythrocyte membrane permeability for a series of diols. Bioelectrochemistry 2004; 62(2): 115–118. CrossRef PubMed

McElhaney R.N. The effect of membrane lipids on permeability and transport in prokaryotes. In: G. Benga, editor. Structure and properties of cell membranes. Vol. II: Molecular basis of selected transport systems. Florida: CRC Press; 1985.

Meyrial V., Laize V., Gobin R. et al. Existence of a tightly regulated water channel in Saccharomyces cerevisiae. Eur J Biochem 2001; 268: 334–343. CrossRef PubMed

Ogurtsova V.V., Kovalenko S.Ye., Kovalenko I.F., Gordiyenko O.I. Determination of osmotically inactive volume of murine enterocytes. Probl Cryobiol Cryomed 2016; 26(1): 93–97. CrossRef

Ogurtsova V.V., Kovalenko S.Ye., Kovalenko I.F., Gordiyenko O.I. Permeability coefficients of murine enterocyte membranes for water and cryoprotectants. Probl Cryobiol Cryomed 2016; 26(3): 221–228. CrossRef

Sakun O.V., Gordiyenko O.I. Theoretical estimation of cooling rate optimal value in terms of two-factor theory of cryodamages in the linear modes of cell suspension freezing. Biophys Bull 2009; 22(1): 123–129.

Sakun O.V., Maruschenko V.V., Kovalenko I.F. et al. Temperature effect on membrane permeability coefficients of yeast-like fungi Saccharomyces cerevisiae for water and cryoprotectants. Probl Cryobiol 2009; 19(1): 41–48.

Downloads

Опубліковано

2017-09-25

Як цитувати

Ogurtsova, V. V., Kovalenko, S. Y., Kovalenko, I. F., & Gordienko, O. I. (2017). Енергія активації проникання молекул води та кріопротекторів крізь плазматичні мембрани ентероцитів миші та динаміка Ñ—Ñ… зневоднення в процесі заморожування. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 27(3), 242–249. https://doi.org/10.15407/cryo27.03.242

Номер

Розділ

Теоретична та експериментальна кріобіологія