Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 7
1.1. Реологические свойства эритроцитов 9
1.2. Реологические свойства лейкоцитов 20
1.3. Влияние катехоламинов на клеточное поведение 31
1.4. Взаимодействие между эритроцитами и лейкоцитами 34
ГЛАВА2 Организация эксперимента, материалы и методы исследования 37
ГЛАВА3 Макро- и микрореологические параметры крови и их влияние на адгезию лейкоцитов 46
3.1. Адгезия лейкоцитов при разной скорости сдвига и величине гематокрита 46
3.2. Анализ влияния разной степени агрегации эритроцитов на адгезию лейкоцитов 54
3.3. Анализ влияния деформируемости эритроцитов на адгезию лейкоцитов 65
3.4. Анализ влияния адреналина и фенилэфрина на адгезию лейкоцитов 79
ГЛАВА 4 Обсуждение результатов исследования 88
Выводы 100
Список литературы 101
- Реологические свойства эритроцитов
- Влияние катехоламинов на клеточное поведение
- Адгезия лейкоцитов при разной скорости сдвига и величине гематокрита
- Анализ влияния деформируемости эритроцитов на адгезию лейкоцитов
Введение к работе
Оптимальная текучесть крови является важным механизмом, обеспечивающим транспорт веществ; и энергии в клеточные микрорайоны и поддержание тканевого метаболизма на необходимом уровне. В сосудах микроциркуляции текучесть крови в основном связана с реологическими свойствами форменных элементов и вязкостью плазмы (В;А. Левтов и др.,.1982; J. Dormandy, 1980). Механическое поведение клеток крови составляет предмет исследования микрореологии (L. Dintenfass, 1981); При этом; анализу подвергаются агрегация и деформация эритроцитов, а также активация и адгезия лейкоцитов (В.А. Галенок и др., 1987; А.В: Муравьев, 1993; J.F. Stoltz et al., 1991; T.W Secomb, 1987; H. Lipowsky etaL, 1999; Yedgar S: etal., 2003).
В целом текучесть крови зависит от четырех основных,реологических характеристик: вязкости; плазмы, концентрации клеток крови (гематокрит), агрегации и деформации эритроцитов (В.А. Левтов и др., 1982; В.А. Галенок и др., 1987; Muller, 1981; S; Forconi et al., 1996; J.F. Brun, 1998). Однако peo-логическое поведение эритроцитов доминирует только в макроциркуляции, а на уровне микрососудов на величину тканевой перфузии; существенным-образом может влиять повышенная адгезия активированных лейкоцитов (G. Nash etal, 1995).
При анализе реологического поведения клеток крови: рассматривают их микрореологические характеристики (L. Dintenfass, 1981; G.Bi Nash et al., 1987; G.W. Schmid-Schonbein et al:, 1999). Они включают анализ агрегации и деформации эритроцитов и адгезию лейкоцитов (В.А. Левтов и др., 1982; В:А. Галенок и др., 1987; П.В: Михайлов, 2003; H.J. Meiselman, 1993; M;R. Hardeman et al., 1994; H.H. Lipowsky, 2002).
Известно, что лейкоциты менее деформируемы, чем эритроциты (G.B. Nash, G. Shearman, 1992; S.-A. Evans etal., 2001). Высокая ригидность лейкоцитов, по сравнению с красными клетками, может оказывать значительное сопротивление кровотоку на уровне сосудов микроциркуляции. Клетки кро-
ви этого типа адгезируются к сосудистому эндотелию и тем самым дополнительно могут создавать «блоки» микроциркуляции (U. Bagg, P-I. Brane-mark, 1997; N.T. biuret-al:, 1998). Это особенно проявляется в условиях патологии, например, при воспалении, когда «жесткие» или адгезированные к сосудистому эндотелию лейкоциты создают довольно длительные остановки кровотока, ведущие к ишемии и ухудшению оксигенации тканей (G.B. Nash, С. Shearman, 1992; К. Fonay et al, 1995; U. Bagg, P-I. Branemark, 1997).
Феномен адгезии лейкоцитов заключается в их контакте с эндотели-альными клетками сосудистой стенки (L. Grant 1973; T.J. Williams et al., 1984; M.P. Bevilacqa et al., 1987; K. Ley et al., 1991; G.E. Rainger et al., 1998; S. Fukuda et al, 1998; G. Thurston et al., 2000; M. Yoshida, 2002). Имеются данные, свидетельствующие о том, что такие реологические свойства эритроцитов, как их деформируемость, влияют на адгезию лейкоцитов в сосудистом русле (P. Johnson et al;,. 1999). В свою очередь активированные лейкоциты стимулируют агрегацию эритроцитов (К. Baskurt, Н. Meiselman, 1997).
Вместе с тем имеются лишь отдельные работы, в которых исследовано взаимодействие двух типов клеток: эритроцитов;и лейкоцитов в потоке. В них анализируется влияние отдельных микрореологических изменений одних клеток крови на другие (У. Багги, М. Брэйд,1988; P. Gaehtgens, 1987; L.L. Munn et al., 1995; U. Bagge, P-I. Branemark, 1997; M.-P. Wautier et al., 2002), тогда как комплексного исследования влияния основных показателей текучести цельной крови и микрореологических характеристик эритроцитов на адгезию лейкоцитов не проводилось.
Учитывая: все вышесказанное, было предпринято комплексное исследование влияния реологических свойств крови и микрореологических параметров эритроцитов на адгезию лейкоцитов.
Цель работы: исследование влияния макро- и микрореологических показателей цельной крови и эритроцитов на адгезию лейкоцитов.
Задачи исследования.
1. Изучить влияние течения суспензии клеток крови при разных скоростях сдвига на адгезию лейкоцитов:
2: Оценить влияние разной концентрации > эритроцитов в суспензии на адгезию лейкоцитов.
3; Изучить влияние разной степени агрегации эритроцитов на адгезию лейкоцитов.
4. Изучить влияние изменения деформируемости эритроцитов на адгезию
лейкоцитов.
5. Исследовать влияние адреналина и синтетического агониста? о>
адренорецепторов фенилэфрина на адгезию лейкоцитов.
Научная новизна исследования состоит в том, что впервые проведена; комплексная оценка влияния макрореологичесьсих свойств крови - скорости сдвига и гематокрита, и і микрореологических характеристик эритроцитов -их агрегации и деформируемости на адгезию лейкоцитов в,условиях потока. Впервые разработаны модели суспензий с высокой и низкой агрегацией эритроцитов, на основе разделенные в градиенте плотности* фракций молодых и старых эритроцитов для анализа механизмов адгезии лейкоцитов. Впервые исследовано; влияние адреналина и синтетического агониста? а-адренорецепторов фенилэфрина на адгезию лейкоцитов в потоке.
Научно-практическая значимость работы заключается в апробировании ряда новых методик исследования. Разработан комплекс методических приемов, позволяющий изучать адгезию лейкоцитов в суспензиях с разной степенью агрегации и деформации эритроцитов. Создан методический комплекс, позволяющий быстро и надежно регистрировать степень ад-
гезивности полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ), который может быть применен в условиях клинической лаборатории. Полученные в диссертационной работе результаты могут быть использованы при написании учебно-методических пособий и монографий по физиологии системы крови и кровообращения, гематологии, иммунологии, а также для организации дальнейших исследований. Данные, полученные в настоящей работе, могут быть включены в лекционные курсы кафедр физиологии и гематологии, иммунологии и клинической фармакологии.
Основные положения, выносимые на защиту.
Изменение макрореологических свойств крови - скорости сдвига и гематокрита - сопровождается изменением величины адгезии лейкоцитов.
При изменении микрореологических свойств эритроцитов - агрегации и деформируемости - наблюдаются изменения в показателях адгезии лейкоцитов.
Адреналин и синтетический агонист а-адренорецепторов фенилэфрин оказывают стимулирующее влияние на адгезию лейкоцитов.
^
Реологические свойства эритроцитов
Ведущим механическим свойством эритроцитов, обусловливающим; их способность выполнять транспортные функции, является деформируемость (В. А. Галенок и др., 1987; R. Randi, AG. Burton, 1964; A. Burton, 1966; Н. Schmid-Schonbein et ali, 1969; L. Dintenfass, 1977; S. Sakuta, S: Takamats, 1982; W. Reinhart et al:, 1986; T. Secomb, 1987; B. Toptas et ali, 2002). Полагают, что изменение деформируемости эритроцитов существенно сказывается на их способности проходить через нутритивные капилляры (С. Mckay et al., 1981; С. Alonso et al., 1994) и агрегировать друг с другом (W. Reinhart., A. Singh, 1990; Н: Schmid-Schonbein et al., 1990). С другой стороны, некоторые авторы указывают на повышение агрегатообразования при снижении деформируемости красных клеток крови. Например, было найдено, что более ригидные эритроциты при сахарном диабете (В.А. Галенок и др., 1987) и более плотные (старые) клетки проявляют большую агрегабель-ность (А.А. Муравьев, 1999; А.В. Муравьев и др., 2002; G. Nash., Н; Meiselman, 1981; G. Nash et all, 1987; P. Whittingstall et al., 1994).
По мнению ряда авторов, деформируемость - это комплексное свойство эритроцитов и оно зависит от функциональной клеточной геометрии, мембранной вязкоэластичности и цитоплазматической вязкости (R: Rand, А. Burton, 1964; P. Ross, A. Minton,1977; Chien, 1977; Н. Kiesewetter et al., 1982; G. Nash, H.J. Meiselman, 1991; S. Saldanha, 1995).
Внутренняя среда эритроцита представляет собой ньютоновскую жидкость, и ее вязкость является функцией концентрации гемоглобина (G.B: Cokelet, H.J. Meiselman, 1968; W. Сопу et al., 1980; O. Linderkamp,- H:J. Meiselman, 1982; C. Pfafferott et al., 1982; J. Stoltz, 1995). Поэтому любой і фактор, оказывающий влияние на нормальную текучесть цитоплазмы (например, осмотическая дегидратация, полимеризация, либо любая форма химической деструкции гемоглобина, ведущие к снижению деформируемости), влияет и на способность красных клеток крови к деформации (Н. Schmid-Schonbein., Е. Volger, 1976; Y. Kirkuchi et al., 1979; К. Konet al, 1983; L. Berga et al., 1984). Кроме того, гемоглобин может связываться с мембраной, изменяя ее эластичность в целом (G. Nash, Н. Meiselman, 1983). Это взаимодействие зависит от концентрации гемоглобина, и в физиологическом диапазоне величин внутриклеточная концентрация гемоглобина (МСНС) определяет максимум доставки кислорода в ткани (A. Luquita et all, 1996). Вязкость внутреннего содержимого эритроцитов играет главную роль при высокосдвиговых условиях и при концентрациях гемоглобина выше 52 г/дл (G. Nash, H. Meiselman, 1991). При низких напряжениях сдвига потоковая деформация эритроцитов в основном, связана с вязкоэластичностью мембраны и функциональной геометрией і клетки г (Т. Fischeretal:, 1978; R: Hochmuth, 1981; Rl Hochmuth; R. Waugh, 1987). Определенная часть исследователей (R; Hochmuth; N. Mohandes,.1972;R. Hochmuth, W. Hampel; 1979; Ml Hauss, 1983; M: Hardeman г et al., 1994) деформационный ответ клетки в основном связывает со свойствами мембраны, ее вязкоэластичостью, другие: полагают, что основная диссипация энергиишри деформации связана с вязкостью внутренней среды эритроцита (Н. Schmid-Schonbein et al., 1969; А. Williams, D. Morris, 1980).
Мембрана і эритроцита, согласно жидкостно-мозаичной модели Синге-ра и Николсона; (S. Singer, G. Nicolson; 1972), представляет собой фосфоли-пидный бислой с. включенными в него глобулярными; белками (И; Ивенс, Р; Скейлак, 1981; Б. Альберте и др;, 1986; В. Эллиот, Д. Эллиот, 2000; S. Singer, 1974; М. Bretscher, М. Raff, 1975; Е. Evans, R. Hochmuth, 1977; S. Ghien et al, 1978). Липидный бислой мембраны - это жидкость, в которой отдельные молекулы липидов могут перемещаться в пределах своего монослоя по типу flip-flop (Б. Албертс и др, 1986; A; Lee et al, 1973; Т. Koyama, A. Tsunehisa, 1983). Двойные связи в ненасыщенных углеводородных цепях увеличивают текучесть липидного бислоя (Б. Альберте и др., 1986). На текучесть мембраны эритроцитов значительное влияние оказывает концентрация холестерина в ней (Дж. Таппермен, X. Таппермен, 1989). Для эффективной деформации эритроцитов необходима его оптимальная концентрация, поскольку отклонение от последней в ту или иную сторону негативно сказывается на текучести и вязкоупругости мембраны клеток. Так, в работе М. Martinez et al; (1994) найдена5 корреляция между повышенным содержанием общего холестерина в мембране эритроцитов больных сахарным диабетом и ростом степени их ригидности. Помимо регулирования текучести мембраны холестерин увеличивает механическую прочность бислоя. Таким образом, отклоне ниє от нормального уровня холестерина приводит к нарушению реологических характеристик эритроцитов ив том числе их деформируемости (Н. Ro-gausch, 1978; М; Ercan etal., 2002; К. Cefle et al., 2002). В состав эритроци-тарных; мембран: входят гликолипиды. Имеется предположение, что именно при их участии может осуществляться межклеточное взаимодействие (Б. Альберте и др., 1986). Полярные головки гликолипидов в мембране эритроцитов ориентированы к поверхности клетки. Олигосахара на внешних доменах трансмембранных гликофоринах эритроцитарных мембран содержат несколько остатков сиаловой кислоты, которые несут отрицательный заряд.
Структурные особенности мембран не только определяются: свойствами липидного бислоя, их специфические функции осуществляются главным і образом белками. Более 60% массы всех белков;- мембраны составляют так называемые белки» цитоскелета: спектрин, актин, анкирин и димеры балка полосы III (Б. Альберте, 1986; Эллиот, Эллиот, 1999). Все эти белки непрочно связаны с мембраной:
Необходимо иметь в виду, что спектрин находится с внутренней стороны; мембраны (L. Micrevova et ah, 1983). Он принимает участие в формировании; сети, служащей для поддержания и сохранения двояковогнутой-формы эритроцита;и обеспечивает восстановление формы клетки после; ее деформации;силами потока (D. Branton et al., 1981; И: Ивенс, Р. Скейлак, 1982).
Влияние катехоламинов на клеточное поведение
Адаптация организма:к постоянно изменяющимся условиям; внешнеш среды, формирование; его стрессорной реакции, патогенез наиболее распространенных заболеваний (сердечно-сосудистые, психические и др.) в значительной степени; обеспечивается изменением функционального состояния симпато-адреналовой системы.. Поэтому оценка физиологического состояния различных звеньев этой, системы представляет значительный интерес, как для теоретических, так и для практических исследований. В действии симпато-адреналовой системы можно выделить два основных этапа: преси-наптический и постсинаптический. Пресинаптический этап- это синтез, накопление и выделение катехоламинов адренергическими нейронами и хро-маффинными клетками. Постсинаптический - восприятие адренергического воздействия f и f его трансформация в количественно и качественно адекват-ную реакцию эффекторной і клетки (В;Н; Соминский и др., 1989).
В организме человека функционирует более трех десятков биологически» активных веществ (гормоны, простагландины, цитокинины идр.), действие которых опосредуется путем повышения v концентрации! Ga2+ в; цитоплазме клеток кровш и сосудов (П.В: Авдонини др., 1978; Е.Б. Негреску и др;, 1989; В:А. Ткачук, 1998; G.CaimietaL, 1998). Некоторые гормоны сами по себе не вызывают увеличения; Са , но обладают способностью - потен-циировать кальциевый ответ клеток. Например, адреналин, связываясь с аг-адренергическими рецепторами, увеличивает чувствительность тромбоци-тов к индукторам агрегации, повышающим Ga . В-кардиомиоцитах этот же гормоні потенциирует вход Са через потенциалуправляемые кальциевые каналы, взаимодействуя с р-адренергическими рецепторами; (Н. Reuter, 1987).
BU930-X г. эффекты адреналина описывались то как стимулирующие, то как ингибиторные. Проанализировав на і разных тканях действие шести различных, но структурно? очень близких катехоламинов, Ahlquist (1948) сделал вывод о существовании двух типов рецепторов (а и р), реагирующих, на один гормон; Постепенно стали складываться представления о механизмах реализации биохимических эффектов.1 Выяснилось, что катехоламино-вые рецепторы разных подтипов (ai,,a2, Pi, Рг) опосредуют каскад внутриклеточных биохимических реакций: Реализация гормонального действия; в клетке-мишени осуществляется путем активации нескольких внутриклеточных мессенджерных; систем (аденилатциклаза-цАМФ,1 полифосфоинозити-ды, ионы Са и другие), которые через; фосфорилирование изменяют активность ферментативного; аппарата клетки. Множественность пострецеп-торных путей действия гормонального агента, по-видимому, лежит в основе полифункциональности их эффектов и обеспечивает интеграцию клеточного; ответа. Наиболее изученными в настоящее время системами трансмембранной рецепторсопряженной передачи гормонального сигнала является цАМФ-аденилатциклазный и полифосфоинозитольный пути. Первый из них включает в себя активацию аденилатциклазы, накопление цАМФ и стимуляцию цАМФ зависимой протеинкиназы-А. Полифосфоинозитольный путь сигнализации включает рецепторзависимый гидролиз фосфатидилинозитол-1 4,5-трифосфата (ИФз) и диацилглицерина. ИФз обеспечивает мобилиза-цию внутриклеточного Ga , а диацилглицерин активирует, фосфолипидза-висимую протеинкиназу С (В.А. Ткачук, 1998; G. Caimi et al:, 1998).
С помощью этих систем относительно небольшое число молекул гормона, связываясь с рецепторами, вызывает продукцию гораздо большего числа молекул второго посредника, а последние в свою очередь влияют (положительно или отрицательно) на активность еще большего числа белковых молекул. Таким образом, происходит прогрессивная амплификация сигнала, исходно возникающего при связывании гормона с рецептором:
На тромбоцитах расположены в основном аг- и Рг- субтипы адренорецепторов. Возбуждение аг- адренорецепторов вызывает усиление агрегации тромбоцитов х под действием АДФ, тромбина, фактора активации тромбоцитов, тогда как торможение этой реакции опосредуется через Рг- адреноре-цепторы. Преобладание осг- адренорецепторов на тромбоцитах говорит об их роли в регуляции,агрегации тромбоцитов (Е.Б. Негреску и др., 1989; В.А. Ткачук, 1998).
При исследовании влияния адреналина на активность СДГ (сукцинат-дегидрогеназы) лимфоцитов крови и содержание в крови цАМФ и цГМФ отмечали повышение активности СДГ лимфоцитов и содержания цАМФ (М.В:-.Васин и др., 1991).
На эритроцитах человека обнаружены функционально активные адре-норецепторы обоих типов: а- и Р-адренорецепторы (R. Lefkowitz, 1978;.G. Sager, S. Jacobsen, 1985; J. Sundquist et al:, 1992; J.F. Horga et al;, 2000). В литературе есть данные о том, что эритроциты могут изменять поведение, присоединив на свою мембрану макромолекулы катехоламинов. Снижение содержания норадреналина в адренергических: нейронах повышает адреноре-активность эффекторных органов и сродство мембраны эритроцитов к специфическому блокатору Р-адренорецепторов пропранололу (В.Н. Сомин-скийи др., 1989).
Внутриклеточные сигнальные пути при агрегации эритроцитов могут быть представлны системой Са - кальмодулин и/или аденилатциклаза -цАМФ (В:А. Ткачук, 1998). Исследование влияния ионизированного Са на активность аденилатциклазной системы в эритроцитах показало, что Са ингибирует накопление: цАМФ, стимулированное изорпротеренолом, (1 мкМ) или форсколином (10-20мкМ). Вместе с тем Са не влиялна связы-вание изопротеренола Р-адренорецепторами. Повышение концентрации Са не создавало наблюдаемой (заметной) активации фофодиэстеразы циклических нуклеотидов в данных экспериментальных условиях. Полученные данные можно объяснить наличием изоформы аденилатциклазы, которая может быть напрямую ингибирована Са или Gi белком. Кроме того полученные данные свидетельствуют в пользу взаимосвязи между внутриклеточными сигнальными системами - Са и аденилатциклаза - цАМФ (Е. Demirel, et al., 1998).
Адгезия лейкоцитов при разной скорости сдвига и величине гематокрита
Проведенное исследование показало, что изменение скорости сдвига (прш задавании? разных величина сдвигового напряжения) суспензии; содержащей клетки крови; сопровождается: изменением степени І адгезии лейкоци-тов: при относительно низком напряжении»сдвига (0,33 Н-м? ) адгезия лейкоцитов : была почти на 15 % бол ее: выраженной; чем при напряжении сдвига равном 0,83 Н-мТ2.
В данном исследовании адгезию лейкоцитов изучали при четырех раз-личных напряжениях;сдвига от 0,20 Н-м до 0,83 Н-м s : Было установлено, что при двух величинах сдвиговых напряжений (0;20 Н-м и 0 60 Н-м? ) регистрировать надежно адгезию І лейкоцитов не представлялось возможным, так как при крайнем низком; напряжении сдвига (0;20 Н-м? ) происходила седиментация эритроцитов, вследствие чего условия для адгезии лейкоцитов изменялись, и s точно установить влияние исследуемого параметра: было не-возможно. При напряжении сдвига? 0,60 Н-м не было получено достоверных различий в лейкоцитарной адгезии с при сравнении ее: в других сдвиговых условиях. Оптимальным для сравнительного изучения адгезии было те-чение при действии напряжения; сдвига: 0 83 - Н- (высокий; диапазон) и диапазон относительно низкого напряжения сдвига — 0;33 Н-м 2.
При (напряжении сдвига 0;83 Н-м І адгезия; лейкоцитов в крови практически не наблюдалась (1,02 отн. ед.),. более того число клеток после; пассажа - через. капилляр было больше, чем; до течения f суспензии І через - капиллярную трубку. Можно полагать, что это связано с повышением концентрации клеток крови в результате задержки части плазмы на стенках капилляра: Измерение . гематокрита крови до и после пассажа капилляра подтверждает данное предположение, так как его величина после пассажа: повышалась в среднем на 5,2%.
Известно, что адгезия-лейкоцитов зависит от баланса прикрепляющей і силы (адгезивной) и смывающей (У. Багги; М. Брэйд, 1988; P. Gaehtgens, 1987; U. Bagge, P.-Ii Branemark, 1997; G.W. Schmid-Schonbein et all, 1999; HiH. Lipowsky, 2002). Передача сдвиговых усилий на;клеточные элементы происходит через жидкий компонент крови - плазму, которая также выступает в роли смазывающего вещества между движущимися клетками и стенкой сосуда. С нарастанием скорости течения суспензии; клеток увеличивается толщина пристеночного слоя плазмы ш вероятность контакта лейкоцитов і со стенкой сосудам снижается (К. Карой др., 1981; H.W. Schmid-Schonbein; 1992). Низкое напряжение сдвига способствует адгезии моноцитов к эндотелию; вероятно потому что в этих условиях физические и химические силы, противодействующие адгезии; снижены: Напряжение сдвига в физиологиче-ских пределах (0,75 - 1,5 dyn/sm ) позволяет выпускать псевдоподии; понижать мембранную адгезию и повышать клеточную деформируемость. Такая ответная реакция может наблюдатьсяв цельной крови in vitro и in v/vo. (Т.М. Wick, R .S. Gonzales,. 1995). Однако, слишком низкая скорость сдвига;может нарушать взаимодействие между лейкоцитами и эндотелием? из-за снижения t экспрессии адгезивных молекул - интегринов и: селектинов (J. Ando, 1995). Экспрессия Ь-селектина на поверхность клетки і может осуществляться толь-ко при наличиишеобходимой; минимальной скорости сдвига. Отсутствие качения, (роллинга) лейкоцита по сосудистому эндотелию, при крайне низких скоростях, сдвига; может быть; следствием ослабленного взаимодействия і между рецепторами и их лигандами (М.В; Lawrence, 1995).
Необходимо отметить, что при движении г нейтрофилов по стеклу различают две области контакта клетки со стеклом. Область плотного контакта включает хвост клетки и боковые отростки и составляет 29-33% общей плотности контакта, а область менее плотного прерывистого контакта связа-нас телом клетки І и составляет 61-64% общей плотности контакта со стеклом. Движение нейтрофила по стеклу сопровождается потерей, части мембранного и цитоплазматического материала;в виде следа на? стекле (А.А. Галкин; 1997). Натяжение прикрепившегося к субстрату отростка вызывает подтягивание клетки; к субстрату и способствует образованию контакта нового участка клеточной? поверхности; с субстратом. Из таких многократно повторяющихся реакций активного прикрепления состоит процесс распластывания клеток на субстрате. Вфеакциях адгезии нейтрофилов имеет значение поверхность, к которой они прикрепляются; Клетки, адгезирующие к эндотелию, в основном округлые, а при адгезии к стеклу или пластику они в значительной степени распластываются; (J.M; Harlan; 1985). Распластывание клеток по искусственной поверхности; сопровождается усилением латеральной подвижности рецепторов, их; перераспределением;на мембране. Эту отличительную особенность адгезии к. стеклу необходимо учитывать при обсуждении полученных результатов;
Анализ данных исследования адгезии лейкоцитов в условиях варьирования концентрации эритроцитов (применение суспензий! эритроцитов с разным; гематокритом) показал, что при средней концентрации клеток крови (Hct=44%) адгезия лейкоцитов;была более выраженной; чем при гематокритах 37% и 50%. Эти данные могут свидетельствовать о том, что существует некая;оптимальная величина: концентрации; эритроцитов в цельной; крови; при которой адгезия осуществляется наиболее эффективно.
Анализ влияния деформируемости эритроцитов на адгезию лейкоцитов
Известно, что деформируемость эритроцитов определяется тремя; группами характеристик. Это вязкость внутреннего содержимого клетки, которая пропорциональна концентрации; гемоглобина в ней? (G. Nash, G. Meiselman, 1983; A. Euquita et al., 1996), мембранная вязкоэластичность (R. Hochmuth, R. Waugh, 1987) и функциональная геометрия эритроцитов (А. Burton, 1966). При инкубации эритроцитов вsсреде при температуре 49С в течении 10 минут наступает необратимое плавление белков цитоскелета клетки (спектрина, анктрина, белка полосы 3). Это приводит к увеличению жесткости мембраны и; повышению степени ригидности клетки в целом .Об этом свидетельствуют результаты вискозиметрии суспензии эритроцитов до и после тепловой обработки; а также показатели скорости оседания эритроцитов. Важно иметь в виду, что потоковая деформация клеток осуществляется І в результате конкурирующего взаимодействия» внешних деформирующих; факторов (давление, вязкость плазмы, гематокрит) и собственной: способностью эритроцитов к деформации (их деформируемость); Конечный эффект зависит от этого взаимодействия (Ji Dormandy, 1980; К. Коп et al.% 1983).
После тепловой обработки эритроцитов произошло уменьшение их деформируемости. Об этом свидетельствуют результаты; вискозиметрии; и показатели СОЭ. Вязкость суспензии с обработанными эритроцитами возросла на 16,3% при высоких и 31,0% при относительно низких напряжениях сдвига (Р 0,001). Скорость оседания эритроцитов в суспензии с обработанными клетками была крайне низкой, на 60 минуте эритроциты осели в среднем на 1,04 мм, в то время как в контрольной пробе этот показатель был хорошо выражен и составил 16,8;мм. Разница показателя; СОЭ на 60 минуте была равна 93,8% (Р 0,05). Вместе с уменьшением деформируемости эритроцитов снизились показатель, агрегации к число клеток, приходящихся на один! агрегат. Из литературных данных известно, что эритроциты; с низкой деформируемостью не формируют осевой «стержень» в потоке,1 а распределяются в нем равномерно (К. Каро і и др. 1981). Тот же эффект наблюдается і при уменьшении агрегации эритроцитов и числа клеток в агрегате (A; Palmer et al., 1975;: A. Ehrly et al., 1995). В таких условиях снижается вероятность смещения лейкоцитов-с;осевой части потока на маргинальную, так как они-могут занимать любые положения среди красных клеток.
Таким образом, тепловая обработка эритроцитов ведет к снижению их деформируемости; уменьшению агрегации из числа; клеток в агрегате. Адгезия лейкоцитов в суспензии с обработанньїмиізритроцитамибьіла менее выражена, чем в контрольной пробе с интактными клетками Анализ влияния катехоламинов на адгезию лейкоцитов показал, что прш обработке последних адреналином і либо синтетическим агонистомя фе-нилэфрином величина адгезии лейкоцитов достоверно возрастает.
Эффекты! действия? катехоламинов на различные клетки являются достаточно разнообразными. Так, например, действие синтетического аналога катехоламинов — а-агониста фенилэфрина вызывает кальций зависимое увеличение проницаемости плазматической мембраны? секреторных клеток околоушной слюнной железы для ионов калия (J.W. Putney, 1977). В слезной железе адреналин действует путем? изменения; проницаемости плазматической мембраны секреторных клеток дляионов калия ишатрия (N; Iwatsuki, O.N, Petersen, 1978). В литературе высказывались предположения о возможности разнонаправленного влияния; катехоламинов на Na+/K+-АТФазу некоторых тканей (М.Н. Перцева и др., 1981).
Способ воздействия на внутриклеточный кальциевый обмен определяется типом рецептора, с которым воздействует агонист. Довольно часто одно и то же соединение в одних случаях выступает в качестве модулятора, а в других; - в качестве активатора\кальциевого обмена: Так, например, адреналин; в: гладкомышечных клетках сосудов; действуя через: аі-адренорецеп-торы, активирует фосфоинозитольный;обмен ишовышает Gar (S:K. Ambler et al., 1988), а в тромбоцитах, связываясь с аг-рецепторами, усиливает эффекты других индукторов (Е;Б. Негреску и др., 1989).
Взаимодействие кальциевой и аденилатциклазной систем проявляется і как на уровне регуляции ими активности друг друга, так и посредством скоординированного; влияния на биохимические, процессы, происходящие Вf клетке (П.ВІ Авдонин; В; А. Ткачук, 1978; MI Houslay, 1991); Віодномтипе: клеток агонисты, активирующие: аденилатциклазу, подавляют кальций-зависимые процессы и ингибируют подъем Са . К этот группе относят тромбоциты; лимфоциты, лейкоциты, астроциты и гладкомышечные клетки.-В:этих клетках существует антагонизм действия;факторов; активирующих аденилатциклазную и?кальциевую системы. Представителями клеток с противоположным; характером» гормональной; регуляции; являются кардиомио-циты, гепатоциты, секреторные клетки? гипофиза и околоушной? железы, клетки; надпочечников?и другие: В\этих клетках гормоны, стимулирующие аденилатциклазу, могут либо сами повышать Gat , либо усиливать кальций- зависимые реакции; клетки-либо; потенциировать увеличение Ga- (В1А Ткачук, 1998; G.Caimietai;, 1998).
Таким? образом; проведенное исследование позволило; выявить, высокую зависимость«адгезии лейкоцитов»от макро- т микрореологических; параметров крови: Анализ- гемодинамических механизмов течения; цельной крови;и суспензий; клеток определил влияние скорости сдвига и величины? гематокрита на процесс адгезии лейкоцитов: Исследование влияния разной і степени агрегации и деформируемости эритроцитов на адгезию лейкоцитов дают дополнительную информацию о взаимодействии между этими типами клеток и подчеркивают важную роль эритроцитов в осуществлении контакта лейкоцитов со стенкой сосуда.
Анализ влияния адреномиметиков на поведение лейкоцитов показал, что адреналин и синтетический аналог - фенилэфрин оказывают стимулирующее действие на адгезию последних.
