УДК: 612.22:612.116.6: [616.155.194
Год издания: 2011
Участие трансмембранного водного канала аквапорина-1 в кислородном обмене и регуляции структурно-функциональных свойств эритроцитов при анемиях различного генеза
Титовец Э.П., Пархач Л.П., Смирнова Л.А., Давыдовский А.Г., Пешняк Ж.В., Шпак Г.А., Устинович Ю.В., Тумар Е.М., Трухан А.Л., Рачицкая В.В., Кравчук З.И.
Рубрики: 76.03.31, 76.29.33
Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий
Тема НИР: «Изучить роль аквапорин-зависимых мембранотранспортных механизмов в регуляции физико-химических и биофизических свойств эритроцитов в норме и при анемиях различного генеза»
Сроки выполнения НИР: январь 2009 г. — декабрь 2010 г.
Научный руководитель: д-р биол. наук, проф. Э.П. Титовец, д-р мед. наук Л.А. Смирнова, канд. биол. наук А.Г. Давыдовский
Соисполнители: ГУ «РНПЦ неврологии и нейрохирургии»
Источник финансирования: госбюджет
Цель исследования: изучить роль аквапорина-1 в регуляции газотранспортной функции эритроцитов человека в норме и при анемиях различного генеза.
Объектом исследования были эритроциты, выделенные из периферической крови 53 пациента с анемиями различного генеза, и 12 здоровых лиц (доноров крови).
Впервые разработана технология и изготовлено устройство для изучения кислородного обмена эритроцитов, создан алгоритм определения его параметров: скоростей оксигенации и дезоксигенации эритроцитов. Показано, что перенос кислорода через эритроцитарную мембрану является лимитирующим звеном в реализации кислородного обмена эритроцитов с внешней средой, и что в кислородном обмене эритроцитов принимает участие трансмембранный канал, аквапорин AQP-1.
Изучен кислородный обмен эритроцитов в норме у здоровых лиц, а также у пациентов с анемиями при лейкозах, беременности, у лиц с анемиями различного генеза при длительном воздействии глюкокортикоидной терапии. Выявлена корреляция проницаемости эритроцитарной мембраны к кислороду с длительностью пребывания пациентов в анемическом состоянии вследствие заболевания органов кроветворения. Показано, что применение глюкокортикоидов при лечении анемии различного генеза приводит к значительному (более чем на 30%) увеличению скорости кислородного обмена эритроцитов.
С помощью разработанных экспериментальных моделей «нитроксильного» и «окислительного стресса» показано также участие AQP-1 в регуляции функционально-метаболических свойств эритроцитов у лиц с анемиями различного генеза. В условиях экспериментального подавления AQP-1-зависимых механизмов выявлено изменение агрегационной активности эритроцитов в группе пациентов с железодефицитной анемией. Скорость агрегации эритроцитов снижалась на 36% по сравнению с эритроцитами здоровых людей (p<0,05). Совместное подавление AQP-1 и фосфолипаза-зависимых мембранных механизмов способствовало повышению скорости агрегации эритроцитов в данной группе пациентов.
Полученные данные свидетельствуют об участии AQP-1 в газообмене эритроцита с окружающей средой и изменении характеристик эритроцитарной мембраны.
Вид патентной защиты: получен патент Республики Беларусь № 14224 от 24.12.2010 «Способ исследования кислородного обмена эритроцитов», патентовладелец д-р биол. наук, проф. Э.П. Титовец.
Область применения: неврология, гематология.
Рекомендации по использованию: внедрение инструкции по применению «Метод оценки кислородного обмена эритроцитов» (№ 122-1110 от 02.11.2010) позволит оценивать возможные изменения кислородного обмена эритроцитов после длительного курсового применения фармакологических препаратов. Полученные данные будут значимы для оптимизации методов лечения. Результаты исследования могут быть также использованы в разработке новых диагностико-прогностических критериев и способов коррекции функционального состояния эритроцитов.
Предложения по сотрудничеству: консультативная помощь при внедрении, совместные исследования по данной проблеме.