Введение к работе
Актуальность темы. Изучению возможности сохранения физиологических функций клеток и тканей в условиях различной степени охлаждения посвящены работы многих исследователей (Белоус A.M., Грищенко Е.А., 1994; Утёмов СВ., 1999; Сведенцов Е.П., 2007; Goltsev A.N. et al, 2000; Halle P. et al, 2001; Nishimura M. et al, 2001). Основное внимание ученых обращено на выяснение механизмов перестроек биологических систем на различных уровнях организации, происходящих в условиях криоанабиоза различной глубины, и разработку методов консервации при низких и ультранизких температурах. Такой подход оправдан с точки зрения создания запасов клеток и тканей, так как позволяет сохранять свойства биоматериала в течение нескольких лет, но он требует высоких затрат (применения дорогостоящего криогенного оборудования, жидкого азота, привлечения высококвалифицированного обслуживающего персонала), что делает технологию крио-консервирования сложной, громоздкой, экономически неэффективной и поэтому имеет ограниченное практическое применение. Гораздо менее затратным и более доступным является способ хранения различных клеточных суспензий и биологических объектов в условиях +4 С. Альтернативного же метода краткосрочного хранения ядерных клеток крови при околонулевых температурах (+2 * 0 С) не существует.
Показаниями для применения лейкоцитных концентратов (ЛК) считают неонатальный сепсис, гранулоцитопению при грамположительных и грамот-рицательных инфекциях с продолжительностью периода лихорадки более 5 -
7 суток и отсутствием эффекта от антибактериальной терапии; гранулоцито
пению у больных лейкозом, апластической анемией с септицемией рези
стентной к антибиотикам (Абдулкадыров К.М., 1994; Румянцев А.Г., Агра-
ненко В.А., 1998; Алексеев Н.А., 2002; Engelfriet СР., 2000; Sputtek А., 2004).
8 каждом конкретном случае необходим индивидуальный подход, учиты
вающий большую стоимость и дефицитность этой трансфузионной среды.
Исследования по оценке влияния околонулевых температур (+2 *- О С) на лейкоциты и их физиологические свойства, изучение механизмов повреждения ядерных клеток крови при охлаждении - отогреве позволят создать простой, эффективный, безопасный метод сохранения ЛК. Это сделает данную трансфузионную среду более доступной и расширит область ее применения особенно в условиях, когда отсутствует возможность использовать холодовой анабиоз для хранения ЛК.
Цель исследования - создание метода консервирования лейкоцитов крови человека при околонулевых температурах от +2 до О С.
Задачи исследования:
-
Разработать хладоограждающий раствор для консервирования лейкоцитов в условиях околонулевых температур (+2 -*- О С).
-
Установить оптимальную концентрацию ингредиентов хладоограж-дающего раствора путем сравнения влияния трех его вариантов на сохранение жизнеспособности и функциональной активности лейкоцитов.
-
Изучить функциональную активность и морфологические показатели лейкоцитов в зависимости от сроков их хранения в условиях околонулевых температур.
-
Изучить биологические особенности оптимального хладоограж-дающего раствора и определить его переносимость лабораторными животными при внутривенном введении с отогретыми аутологичными лейкоцит-ными концентратами.
Научная новизна. Впервые установлена возможность сохранения на высоком уровне функциональной активности нейтрофилов, целостности плазматической мембраны лейкоцитов, стабильности их морфологического состава в условиях околонулевых температур (+2 -*- О С) в течение 6 суток под защитой разработанного нетоксичного и не требующего отмывания хла-доограждающего раствора.
Предложен эффективный и широкодоступный метод краткосрочного хранения лейкоцитов при +2 + О С.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты работы расширяют представления о механизмах холодового повреждения и защиты лейкоцитов крови человека в условиях околонулевых температур. Это создает предпосылки для разработки надежных и безопасных методов хранения лейкоцитов крови и других высокоспециализированных клеток.
С учетом особенностей воздействия околонулевых температур (+2 * О С) на ядерные клетки крови предложен оригинальный хладоограж-дающий раствор (патент РФ № 2311027 от 27 ноября 2007 г.), эффективно работающий в указанном диапазоне температур и не требующий применения дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала. Дано научное обоснование применения каждого из ингредиентов препарата.
Под защитой данного хладоограждающего раствора удается сохранять на высоком уровне функциональную активность лейкоцитов в течение 6 суток, что в перспективе позволит накапливать большие дозы лейкоцитов.
Результаты исследования представляют интерес для учреждений медицинского и биологического профиля, специалистов криобиологов и сотрудников криобанков.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Разработанный хладоограждающий раствор позволяет сохранять на высоком уровне физиологическую активность и морфологическую полноценность лейкоцитов, хранившихся в течение 6 суток в условиях околонулевых температур (+2 + О С).
-
Хладоограждающий раствор, содержащий гексаметиленбистетраок-сиэтилмочевину, сукцинат оксиметилэтилпиридина, желатиноль, глюкозу, цитрат натрия и воду для инъекций, является нетоксичным, апирогенным, не требует отмывания перед применением ЛК и хорошо переносится экспериментальными животными при аутологичных трансфузиях лейкоцитов, хранившихся в условиях околонулевых температур (+2 -*- 0 С).
Апробация работы. Результаты исследования представлены в виде научных сообщений на Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты» (Киров, 2006), V Молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике» (Сыктывкар, 2006), Научно-практической конференции молодых ученых «Вопросы трансфузио-логии и клинической медицины» (Киров, 2007), Всероссийском совещании (Епифановские чтения): «Актуальные вопросы трансфузиологии и клинической медицины» (Киров, 2008), объединенном заседании Кировского областного научного общества гематологов и трансфузиологов и Кировского филиала Всероссийского общества физиологов им. И.П. Павлова (Киров, 2008), Ученом совете Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 2008), а также на IX Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (С.-Петербург, 2006), «VI Сибирском физиологическом съезде» (Барнаул, 2008).
Личное участие автора в получении результатов. Автором самостоятельно выполнена работа по изучению жизнеспособности, морфологического состава лейкоцитов, фагоцитарной и метаболической активности ней-трофилов, а также работа по определению скорости образования малонового диальдегида в мембранах лимфоцитов. Проведена статистическая обработка результатов исследования. Автор принимал участие в разработке хладоогра-ждающего раствора, проведении его биологических испытаний и в написании статей.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 4 в журналах, рекомендованных ВАК; получен патент РФ №2311027 от 27 ноября 2007 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 99 машинописных страницах, состоит из «Введения», четырех глав (обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты экспериментальных ис-
![Консервирование тромбоцитов замораживанием по экспоненциальной программе при - 80[О]С (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4408/184042.png "Консервирование тромбоцитов замораживанием по экспоненциальной программе при - 80[О]С (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Кузнецов Константин Васильевич")
![Лечение открытой травмы поджелудочной железы с применением воздействия сверхнизких температур (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4508/203395.png "Лечение открытой травмы поджелудочной железы с применением воздействия сверхнизких температур (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Мусин Валерий Маратович")
