Preview

Регионарное кровообращение и микроциркуляция

Расширенный поиск

Микромеханические свойства и функциональная активность гранулоцитов при моделировании экзогенной нагрузки с АТФ in vitro

https://doi.org/10.24884/1682-6655-2021-20-1-34-41

Полный текст:

Аннотация

Цель работы – изучить микромеханические свойства и функциональную активность гранулоцитов в норме и у больных острым лимфобластным лейкозом при моделировании экзогенной нагрузки с АТФ в опытах in vitro.

Материалы и методы. Выделяли лейкоциты из крови больных острым лимфобластным лейкозом и здоровых людей. Каждую пробу делили на опытную и контрольную. В опытных пробах моделировали нагрузку с АТФ in vitro, лейкоциты контрольных проб инкубировали в культуральной среде без добавления АТФ. Модуль Юнга и силу адгезии измеряли на атомно-силовом микроскопе в режиме силовой спектроскопии. Потенциал поверхности клеток измеряли на атомно-силовом микроскопе в режиме моды Кельвина. Для оценки функциональной активности гранулоцитов использовали гипоосмотические тесты in vitro и определение миграционной активности.

Результаты. В тестах с экзогенной АТФ, как в пробах здоровых людей, так и больных острым лимфобластным лейкозом, установлено снижение жесткости и потенциала поверхности плазмалеммы, усиление адгезивных свойств лейкоцитов и миграционной активности. При этом ответы гранулоцитов на осмотическую нагрузку различались: так, в группе здоровых людей нагрузка с АТФ вызывала сжатие клетки и снижение использования мембранного резерва клеткой в гипотонической среде, а у пациентов больных ОЛЛ – увеличение объема и более интенсивное использование мембранного резерва в регуляции объема.

Заключение. Выявленные эффекты указывают на ведущую роль молекулы АТФ в механизмах сигнальной трансдукции между клетками крови в микроциркуляторном русле. Установленное в исследовании увеличение адгезивных свойств клеточной поверхности гранулоцитов, параллельно с усилением их миграционной активности под влиянием молекулы АТФ, может способствовать развитию воспаления в сосудистой стенке.

Об авторах

М. Ю. Скоркина
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства образования Российской Федерации
Россия

Скоркина Марина Юрьевна – доктор биологических наук, доцент, заведующая кафедрой биохимии

г. Белгород, ул. Победы, д. 85



Т. С. Шевченко
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства образования Российской Федерации

Шевченко Татьяна Сергеевна – кандидат биологических наук, доцент

г. Белгород, ул. Победы, д. 85



Н. И. Жернакова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства образования Российской Федерации

Жернакова Нина Ивановна – доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой семейной медицины

г. Белгород, ул. Победы, д. 85



Список литературы

1. Burnstock G, Boeynaems JM. Purinergic signaling and immune cells. Purinergic Sign. 2014;(10):529–564. Doi: 10.1007/s11302-014-9427-2.

2. Erlinge P, Burnstock G. P2 receptors in cardiovascular regulation and disease. Purinergic Sign. 2008;(4):1–20. Doi: 10/10070s11302-007-9092-9.

3. Sprague RS, Stephenson AH, Ellsworth ML. Impared release of ATP from red nlood cells of humanwith primary pulmobary hypertension. Exp Biol and Med. 2001;226(5):434– 439. Doi: 10.1177/153537020122600507.

4. Leal Denis MF, Incicco JJ, Espelt MV, Verstraeten SV, Pignataro OP, Lazarowski ER, Schwarzbaum PJ. Kinetics of extracellular ATP inmastoparan 7-activated human erythrocytes. Biochim Biophys Acta. 2013;1830(10):4692–4707. Doi: 10/1016/j.bbagen.2013.05.033.

5. Di Virgilio F. Purines, purinergic receptors, and cancer. Cancer Res. 2012;72(21):1–7. Doi: 10.1158/0008-5472.CAN-12-1600.

6. Pellegatti P, Raffaghello L, Bianchi G, Piccardi F, Pistoia V, Di Virgilio F. Increased level of extracellular ATP at tumor sites: in vivo imaging with plasma membrane luciferase. PLoS ONE 2008;3(7):2599. Doi: 10/1371/journal.pone.0002599.

7. Использование наномеханического сенсора для изучения морфофункциональных свойств лимфоцитов здоровых доноров и больных хроническим лимфобластным лейкозом / М. Ю. Скоркина, М. З. Федорова, А. В. Муравьев, Е. А. Сладкова // Клет. техн. в биол. и мед. – 2012. – № 3. – С. 172–175.

8. Скоркина М. Ю., Шамрай Е. А., Сладкова Е. А. Измерение сил адгезии в системе «клетка-клетка» на основе технологий атомно-силовой микроскопии // Клет. техн. в биол. и мед. – 2017. – № 4. – С. 213–215.

9. Trautmann A. Extracellular ATP in the immune system: more than just a “danger signal” Sci. Signal 2009;2(56):6. Doi: 10.1126/scisignal.256pe6.

10. Verdier C, Couzon C, Duperray A, Singh P. Modeling cell interactions under flow. J. of Mathematical Biology. 2009; (58):235–259. Doi: 10.1007/s00285-008-0164-4.

11. Chen Yu, Corriden R, Inoue Y, Yip L, Hashiguchi, Zinjernagel A, Nizet V, Insel PA, Junger WG. ATP release guides neutrophil chemotaxis via P2Y2 and A3 receptors. Science. 2006;314(5806):1792–1795. Doi: 10.1126/science.1132559.

12. Goldman N, Chandler-Militello D, Langevin H, Nedergaard M, Takano T. Purine receptor mediated actin cytoskeleton remodeling of human fibroblasts. Cell Calcium 2013; 53(4):297–301. Doi: 10.1016/j.ceca.2013.01.004.

13. Yap B, Kamm RD. Cytoskeletal remodeling and cellular activation during reformation of neutrophils into narrow channels. J. Appl. Physiol. 2005;99(6):2323–2330. Doi: 10.1152/japplphysiol.00503.2005.

14. Ley K, Laudanna C, Cynulsky MI, Nourshargh S. Getting to the site of inflammation the leukocyte adhesion cascade updated. Nat. Rev. Imunol. 2007;(7):678–689. Doi: 10.1038/nri2156.

15. Bao Y, Ledderose C, Graf AF, Brix B, Birsak T, Lee A, Zang J, Junger WG. mTOR and differential activation of mitochondria orchestrate neutrophil chemotaxis. J. cell Biol. 2015; 210(7):1153–1164. Doi: 10/1083/jcb.201503066.

16. Hoffman EK, Lambert LH, Pedersen SF. Physiology of cell volume regulation in vertebrates. Physiol. Rev. 2009; 89(1):193–277. Doi: 10/1152/physrev.00037.2007.

17. Vrenken KS, Jalink K, van Leeuwen FN, Middelbeek J. Beyond ion-conduction: Channel-dependent and –independent roles of TRP channels during development and tissue homeostasis. Biochem. and Biophys. Acta. 2016;1863(6):1436–1446. Doi: 10/1016/j.bbamcr.2015.11.008.

18. Scheraga RG, Abraham S, Niese KA, Southern BD, Grove LM, Hite RD, McDonald C, Hamilton TA, Olman MA. TRPV4 mechanosensitive ion channel regulates lipopolysaccharide-stimulated macrophage phagocytosis. J. Immunol. 2016;196(1):428–436. Doi: 10.4049/jimmunol.1501688.

19. Chaffer CL, Weinberg RA. A perspective on cancer cell metastasis. Science. 2011;331(6024):1559–1564. Doi: 10.1126/science.1203543.


Для цитирования:


Скоркина М.Ю., Шевченко Т.С., Жернакова Н.И. Микромеханические свойства и функциональная активность гранулоцитов при моделировании экзогенной нагрузки с АТФ in vitro. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2021;20(1):34-40. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2021-20-1-34-41

For citation:


Skorkina M.Yu., Shevchenko T.S., Zhernakova N.I. Micromechanical properties and functional activity of granulocytes when simulating exogenous loading with ATP in vitro. Regional blood circulation and microcirculation. 2021;20(1):34-40. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1682-6655-2021-20-1-34-41

Просмотров: 104


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-6655 (Print)
ISSN 2712-9756 (Online)