The study of the structural features of the lymphocytes in patients with diabetes using atomic force microscopy (original) (raw)
Related papers
A AnAlysis of chAnges populA tion structure of stored red blood cells using A tomic force microscopy
The Bulletin of Contemporary Clinical Medicine, 2014
Большое количество исследований посвящено изучению морфологической и функциональной разнородности эритроцитной популяции здорового человека. До настоящего момента качественные отличия между отдельными эритроцитами одного образца изучались, например, при определении их стойкости к гемолитикам различной природы. Современным методом, позволяющим визуализировать клетки и исследовать их биофизические свойства, является атомно-силовая микроскопия. Одним из биофизических критериев, позволяющим судить о состоянии клетки, является упругость. По степени изменений упругости мембраны можно судить о выраженности деструктивных процессов старения клеток. Целью данной работы было на основании такого критерия, как упругость клетки, исследовать разнородность популяции эритроцитов эритроцитсодержащих сред на разных этапах их хранения. Материал и методы. Были исследованы пять серий сухих цитологических препаратов (мазков) эритроцитов: первая серия-препараты, приготовленные из эритроцитсодержащих сред в день заготовки, во вторую, третью, четвертую и пятую серии были включены сухие препараты эритроцитов, приготовленные из эритроцитсодержащих сред, находящихся на хранении в банке крови при T=4°С в течение 7, 14, 21 и 35 сут соответственно. Для получения эритроцитсодержащих сред использовалась кровь, заготовленная в гемаконы фирмы «Baxter» (США) с консервантом «CPDA-1». После построения изображения с помощью атомно-силового микроскопа на препарате выбиралось 5 эритроцитов в случайном порядке, на каждом из которых упругость мембраны измерялась в 9 точках, далее вычислялось среднее арифметическое значение модуля Юнга для каждой клетки. Всего было исследовано 220 эритроцитов из 44 образцов. Значения модуля Юнга каждой из серий образцов распределялись по сформированным интервалам с шагом в 0,4 KPa, с дальнейшим вычислением процентных соотношений и их записью в виде эритроцитарной формулы для каждого периода хранения. Заключение. В ходе настоящего исследования показана динамика изменения пропорции эритроцитарной популяции эритроцитсодержащих сред по такому биофизическому показателю, как упругость. Сканирование с помощью атомно-силового микроскопа выявило наличие в эритроцитсодержащих средах клеток, значительно различающихся по своим биофизическим свойствам, а следовательно, и возрасту, что необходимо учитывать при формировании выводов об их качестве и пригодности к трансфузии. Ключевые слова: эритроциты, атомно-силовая микроскопия, модуль Юнга, эритроцитсодержащие среды, старение клеток, эритроцитарная формула.
Patologìâ, 2021
A-концепція та дизайн дослідження; B-збір даних; C-аналіз та інтерпретація даних; D-написання статті; E-редагування статті; F-остаточне затвердження статті У статті наведені результати власних досліджень. Мета роботи-визначення структурно-функціонального стану лімфоцитів крові дітей із гострим і тривалим перебігом інфекційного мононуклеозу (ІМ). Матеріали та методи. Під клінічним і лабораторно-інструментальним наглядом перебували 102 дитини. Пацієнтів поділили на групи: перша-65 дітей із гострим перебігом ІМ; друга-37 хворих на ІМ тривалого перебігу. Всім дітям здійснили стандартне клінічне та лабораторно-інструментальне обстеження. Діагноз ІМ верифікували методами ПЛР (виявлення ДНК ВЕБ у крові) та ІФА (анти-ВЕБ IgM та IgG). Результати. У результаті дослідження структурного стану цитоплазматичної мембрани лімфоцитів крові хворих на ІМ у дебюті захворювання виявили: середні значення швидкості проникнення електронного парамагнітного резонансу спінових зондів (ШП ЕПР с. з.) у дітей обох груп вірогідно перевищували нормативні (р < 0,001). Виявили також відмінності між групами хворих. Значення ШП ЕПР с. з. у хворих із тривалим перебігом на 15,8 % перевищували такі в пацієнтів із гострим ІМ (р < 0,001). Щодо показника мікров'язкості внутрішньоклітинного вмісту, то його значення виявилися зниженими порівняно з контролем: на 22,1 % (р < 0,001) у хворих із гострим перебігом захворювання, на 25,1 % у пацієнтів із тривалим перебігом ІМ (р < 0,001). У дітей із тривалим перебігом хвороби цей показник на 9 % нижчий, ніж у групі з гострим перебігом ІМ. Оцінюючи імунологічні дані, встановили: з-поміж показників Т-системи імунітету для хворих із тривалим перебігом хвороби порівняно з альтернативною групою характерне зниження вмісту СD3 <50 % (у 51,3 % і 26,2 % пацієнтів за групами відповідно; р < 0,05); СD4 <31 % (у 62,1 % і 32,4 % відповідно, р < 0,05), СD8 <15 % (у 37,8 % і 10,8 % відповідно, р < 0,01). Щодо цитокінового профілю, то в пацієнтів із тривалим перебігом хвороби порівняно з дітьми з гострим перебігом у 3,5 раза частіше визначали ІЛ-1 <20,0 пг/мл (у 64,8 % і 18,5 % хворих відповідно); ФНПα <20,0 пг/мл в 1,9 раза частіше (у 48,6 % і 24,6 % відповідно) і дуже високий (>30,1 пг/мл) рівень ІЛ-4 (у 40,5 % і 20,0 % відповідно). З боку В-системи імунітету в пацієнтів із тривалим перебігом ІМ порівняно з дітьми з гострим перебігом частіше визначали підвищені концентрації СD22, а також низький рівень IgА, IgМ (<1,1 г/л) і IgG (<10,0 г/л). Висновки. У результаті спостережень встановили патогенетичну роль порушення структурної організації лімфоцитів крові у формуванні перебігу ІМ. Наведені порушення (підвищення проникності цитоплазматичної мембрани лімфоцитів і зниження в'язкоеластичних властивостей їхнього внутрішньоклітинного середовища) більше виражені в пацієнтів із тривалим перебігом хвороби, і це-фактор пролонгації захворювання. Показники клітинної та гуморальної ланок імунітету впливають на варіант перебігу ІМ. При формуванні гострого перебігу ІМ у дітей у гострому періоді захворювання спостерігають активацію і клітинної, і гуморальної ланки імунітету (збільшення відносного вмісту CD3+, CD4+, CD8+ та СD22+ і рівнів імуноглобулінів М, А). Для тривалого перебігу ІМ у дебюті хвороби характерна депресія Т-клітинної ланки імунітету (зниження відносного вмісту CD3+, CD4+ та CD8+ лімфоцитів, підвищення СD22+), а також гальмування антитілоґенезу. Варіант перебігу ІМ залежить від типу реакції Т-хелперних клонів: у початковому періоді маніфестації ІМ із гострим перебігом відбувається активація Т1 і Т2 хелперної відповіді (суттєве підвищення ІЛ-1, ФНПα, помірне-ІЛ-4). Тривалий перебіг хвороби формується на тлі слабкої активації прозапальних інтерлейкінів (ІЛ-1, ФНПα), значущої-протизапального ІЛ-4.
Fiziolohichnyĭ zhurnal, 2018
Досліджено вплив низькоінтенсивної світлотерапії (НІСТ) на показники глікемії та фізико-хімічні властивості еритроцитів периферичної крові щурів за умов цукрового діабету (ЦД), індукованого стрептозотоцином (60 мг/кг). Тварин піддавали дії світла з довжиною хвилі 630 нм, потужністю 150 мВт за допомогою установки, яка є аналогом фототерапевтичних апаратів серії "Барва" (тривалість опромінення 5 хв впродовж 10 днів). Встановлено, що у щурів з ЦД за опромінення знижувалася концентрація глюкози у цільній крові та глікозильованого гемоглобіну в еритроцитах на 37,02 та 15,7 % відповідно. Опромінення здорових тварин викликало зростання концентрації гемоглобіну на 26,68 % та вмісту ретикулоцитів на 41,8 % порівняно з контролем, а у тварин з ЦД-підвищення кількості еритроцитів на 20,13 %, концентрації гемоглобіну на 20,27 %, зниження кількості ретикулоцитів на 45,53 % порівняно зі значеннями у неопромінених тварин. Встановлено нормалізуючий ефект НІСТ на показники гемолізу еритроцитів у щурів з ЦД. У здорових тварин за дії опромінення підвищувався вміст ТБК-позитивних продуктів у плазмі крові та гемолізатах еритроцитів в 1,8 раза, а у щурів з ЦД він знижувався у плазмі крові та в гемолізатах еритроцитів (в 1,2 та 1,3 раза відповідно) порівняно зі значеннями у неопромінених тварин. Ключові слова: експериментальний цукровий діабет; низькоінтенсивна світлотерапія; еритроцити периферичної крові.
Abnormal Na-K-ATPase activity in erythrocytes from patients with diabetes mellitus
Diabetes mellitus, 2009
Aim. To measure Na-K-ATPase activity in erythrocytes from patients with diabetes mellitus (DM), elucidate its relationship with clinical manifestationsof the disease and biochemical blood characteristics. Materials and methods. A total of 76 DM patients were enrolled in this study (39 with DM1 and 35 with DM2). Control group consisted of 11 subjectswithout DM. They were examined for HbA1c, nitrite and nitrate levels in blood and membranes, sialidase activity in erythrocytes and Na-KATPaseactivity measured from variations of inorganic phosphorus content in the presence of ATP. Results. Na-K-ATPase activity in MD patients was significantly lower than in controls (p
Afm Diagnostics of Erythrocyte Pathology Based on the Physical and Mechanical Image of Cell Surface
Health and Ecology Issues, 2015
Atomic force microscopy (AFM) makes it possible to create not only the geometrical image of the surface of an object but also its physical and mechanical image composed from a number of AFM parameters. Changes of the physical and mechanical AFM image of the erythrocyte surface in patients with infectious respiratory diseases and hepatocirrhosis as well as in the process of erythrocyte ageing have been studied in vitro . The AFM images are based on data obtained during its scanning in the contact mode and include fractal dimension and statistical parameters for the cell surface distribution of lateral forces along the cell surface (sliding friction forces between the point of the AFM probe and the cell surface). The obtained data have shown the effectiveness of the application of the physical and mechanical image of erythrocyte surface in the early detection of their function changes and prognosis of possible circulatory disturbances.
Медико-биологические науки Исследование агрегации конститутивной кислой фосфатазы, инвертазы и алкогольдегидрогеназы Исследование агрегации конститутивной кислой фосфатазы, инвертазы и алкогольдегидрогеназы методом атомно -силовой микроскопии стр. 35 -40 Арзуманян И.С. 1,2 , Егоров С.Н. 1 , Яминский И.В. 1 1 -Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, 2 -Институт элементоорганических соединений имени А.Н.Несмеянова РАН, Москва Контактные данные: Арзуманян И.С., i.arzumanyan@festivalnauki.ru Резюме: В данной работе проведено исследование характера агрегации ферментов дрожжей Saccharomyces cerevisiae в зависимости от концентрации. Показано, что инвертаза и алкогольдегидрогеназа демонстрируют агрегацию в бесформенные структуры или округлые глобулы при всех исследуемых концентрациях, в то время как конститутивная кислая фосфатаза при превышении порогового значения концентрации агрегирует в структурные вытянутые тяжи. Такая агрегация не является характерной для большинства гликопротеинов, что приводит к необходимости дальнейшего исследования свойств конститутивной кислой фосфатазы. Ключевые слова: атомно -силовая микроскопия, конститутивная кислая фосфатаза, инвертаза, алкогольдегидрогеназа, агрегация. Study of aggregation of constitutive acid phosphatase, invertase and alcohol dehydrogenase by atomic -force microscopy pages 35 -40 Arzumanyan I.S., Egorov S.N., Yaminsky I.V. Summary: This research is based on studying of aggregation character of Saccharomyces cerevisiae yeast enzymes depending on the concentration. It is shown that alcohol dehydrogenase and invertase aggregate as shapeless structures or circular globules at any concentration, while constitutive acid phosphatase (in excess of a threshold concentration) aggregates in the elongated structural cords. This type of aggregation is not typical for most glycoproteins, which means that constitutive acid phosphatase and its features need further study. УДК 579:53.086 MEDICINE AND HIGH TECHNOLOGY № 2/2016 36