Модернизация здравоохранения России: приоритеты и решения
Электронный научный журнал

ПРИМЕНЕНИЕ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И НАНОСТОРОЕНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ БОЛЬНЫХ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ ТЕРАПИИ

Е.А. Мельченко | 12.04.2015 | Здоровье населения и среда обитания |
№ гос. рег. статьи 006
ПРИМЕНЕНИЕ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И НАНОСТОРОЕНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ БОЛЬНЫХ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ ТЕРАПИИ
Е.А. Мельченко

канд. мед. наук, доцент кафедры медицинской биохимии, клинической лабораторной диагностики и фармации, Северо-Кавказский федеральный университет, г. Ставрополь

использование сканирующей зондовой микроскопии позволяет получать данные о геометрических показателях и наностроения мембран клеток крови, подтверждает терапевтический успех, и позволяет прогнозировать морфофункциональную активность эритроцитов.

Ключевые слова: сканирующая зондовая микроскопия, геометрические показатели эритроцитов.
THE APPLICATION OF SCANNING PROBE MICROSCOPY IN THE STUDY OF GEOMETRIC FIGURES AND NANOSTORAGE OF ERYTHROCYTES OF HYPERTENSIVE PATIENTS UNDER DIFFERENT THERAPY REGIMENS
E. A. Melchenko

Cand. med. D., associate Professor of the Department of medical biochemistry, clinical laboratory diagnostics and pharmacy, North-Caucasus Federal University, Stavropol

Usage of scanning probe microscope helps to obtain information of the cell surface, its geometry, confirms therapeutic success, and allows to predict the morphofunctional activity of erythrocytes.

Keywords: scanning probe microscope, geometrical characteristics of the erythrocytes.
№ гос. рег. статьи: 006

Актуальность исследования. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в изучении патогенетических механизмов становления и развития гипертонической болезни, разработке на этой основе новых групп лекарственных средств, гипертоническая болезнь (ГБ) остается одной из важнейших проблем современного здравоохранения. Среди различных  этиопатогенетических факторов особое место отводят распространенным нарушениям структуры и функций клеточных мембран, основным проявлением которых является изменение ионной проницаемости [4, c.1448]. Многие методы, касающиеся изучения ионной проницаемости, ферментативной активности мембран, информативны, однако, требуют сложного оборудования и дорогостоящих реактивов. В связи с этим приобретает научное и практическое значение поиск методов оценки функционального состояния клеточных мембран, которые были бы информативными, воспроизводимыми, нетрудоемкими в исполнении [5, c.9]. Изменение формы эритроцитов (пойкилоцитоз) может быть результатом нарушения внутриклеточного обмена или возникать вследствие внешних физико-химических и иммунологических воздействий, то есть клетки могут подвергаться различным обратимым и необратимым трансформациям [3, c.163]. Форму эритроцитов исследуют в мазках периферической крови, окрашенных по Романовскому-Гимзе,  в световом микроскопе, но данная методика является в большей степени субъективной оценкой формы клеток и имеет достаточно высокий коэффициент вариации.

Целью работы явилось применение сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) в исследовании геометрических показателей и наностроения мембраны эритроцитов периферической крови у больных гипертонической болезнью при различных схемах терапии.

Материал и методы. В соответствии с поставленной целью в ходе наблюдения за состоянием больных ГБ в МБУЗ «Городской клинической больнице №3», было выполнено исследование крови, охватывающее 30 человек из них 12 здоровых, 18 больных ГБ в возрасте 45-55 лет. Изучение наностроения эритроцитов периферической крови пациентов проводилось при помощи сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) «Интегра Прима» в НОЦ «Фундаментальных исследований диагностической медицины». Подвод образца осуществлялся после предварительного обнаружения монослоя эритроцитов в оптическом микроскопе при увеличении 40х0,65. Для помещения препарата на предметный столик, с помощью стеклореза выделяли интересующую зону 10х10 мм. Сканирование одного участка проводилось несколько раз в различных режимах, с последующей обработкой изображения [1, c.34].

СЗМ эритроцитов позволила получить двухмерное (Рис. 1) и трехмерное (Рис. 2) изображение мембраны изучаемых клеток.

fig-1

Рисунок 1 – Двухмерное изображение эритроцитов, полученное при помощи СЗМ.

fig-2

Рисунок 2 – Трехмерное изображение эритроцитов, полученное при  помощи СЗМ «Интегра Прима».

Результаты собственных исследований. Анализ эритроцитов проводился на фиксированных окрашенных мазках периферической крови здоровых и больных ГБ до лечения и после лечения и позволил получить основную информацию о морфометрическом состоянии периферического звена системы эритрона.

Таблица 1

Изменение геометрических показателей (высоты и диаметра) эритроцитов в группах здоровых людей и больных гипертонической болезнью (Х+m; P<0,05).

Группы Геометрические показатели, мкм. Х+m
высота 1 0,402±0,017
2 0,434±0,034
Р Р P<0,01
Диаметр 1 6,58±0,16
2 6,85± 0,15
Р Р P<0,01

Примечание:

1 – группа здоровых

2 – группа больных гипертонической болезнью.

В результате статистического анализа полученных в эксперименте данных выявлено, что у группы здоровых людей эритроциты имеют достоверно меньшую высоту и диаметр по сравнению с группой больных ГБ.

Таблица 2

Изменение геометрических показателей (высоты и диаметра) эритроцитов в группах больных гипертонической болезнью при различных схемах терапии (Х+m; P<0,05).

Группы Геометрические показатели, мкм. Х+m
высота 1 0,433± 0,019
2 0,424± 0,019
3 0,444± 0,018
Р Р P>0,05
Р1 P<0,1
Р2 P<0,1
Диаметр 1 6,65± 0,31
2 6,65± 0,24
3 6,72± 0,59
Р Р P>0,05
Р1 P>0,05
Р2 P>0,05

Примечание:

1 – схема терапии №1 (Лазартан – антагонист рецепторов ангиотензина II, Беталок 30К – блокатор медленных кальциевых каналов, Торасемид – диуретик).

2 – схема терапии №2 (Торасемид – диуретик, Эналаприл -ингибитор АФП, Беталок 30К – блокатор медленных кальциевых каналов).

3 – схема терапии №3 (Эналаприл – ингибитор АФП, Нифедепин -блокатор медленных кальциевых каналов, Дигоксин – сердечные гликозиды).

Р – между 1 и 2 группой

Р1 – между 1 и 3 группой

Р2 – между 2 и 3 группой

fig-3

 

Рисунок 3 – высота эритроцитов (мкм) после лечения по схемам.

1 – схема терапии №1 (Лазартан – антагонист рецепторов ангиотензина II, Беталок 30К – блокатор медленных кальциевых каналов, Торасемид – диуретик).

2 – схема терапии №2 (Торасемид – диуретик, Эналаприл -ингибитор АФП, Беталок 30К – блокатор медленных кальциевых каналов).

3 – схема терапии №3 (Эналаприл – ингибитор АФП, Нифедепин -блокатор медленных кальциевых каналов, Дигоксин – сердечные гликозиды).

fig-4

 

Рисунок 4 – диаметр эритроцитов (мкм) после лечения по схемам.

1 – схема терапии №1 (Лазартан – антагонист рецепторов ангиотензина II, Беталок 30К – блокатор медленных кальциевых каналов, Торасемид – диуретик).

2 – схема терапии №2 (Торасемид – диуретик, Эналаприл -ингибитор АФП, Беталок 30К – блокатор медленных кальциевых каналов).

3 – схема терапии №3 (Эналаприл – ингибитор АФП, Нифедепин -блокатор медленных кальциевых каналов, Дигоксин – сердечные гликозиды).

При использовании сканирующей зондовой микроскопии были выявлены следующие данные: средний диаметр эритроцитов достоверно увеличивается в группе здоровых и больных до лечения и достоверно уменьшается в группах больных ГБ до лечения и больных ГБ после лечения по схеме №1 и схеме №2 (р<0,01). А высота достоверно увеличивается в группах больных ГБ до лечения и в группах больных ГБ после лечения. Геометрические показатели (высота и диаметр) эритроцитов в группах здоровых и больных ГБ до лечения и после полностью достоверно не различаются, хотя, как видно из полученных данных размер клеток у больных чуть больше, чем у  здоровых.

Таким образом, геометрические показатели и наностроение мембран эритроцитов в группах здоровых женщин и больных ГБ до лечения и после лечения согласно разным схемам выявили достоверные изменения размеров эритроцитов. В группах после лечения отмечается увеличение высоты и уменьшения диаметра, что говорит об уплотнении билипидного слоя мембран эритроцитов.  Можно предположить, что данные изменения размеров эритроцитов являются результатом положительного терапевтического эффекта,  но для подтверждения данного утверждения необходимо проведение дополнительных научных изысканий.

 

Список литературы.

1. Бондарь, Т.П. Наноисследование поверхности мембран эритроцитов при гипергликемии /Т.П. Бондарь, Е. А. Мельченко, А.А. Солдатов –  Ставрополь. –Вестник СГУ. –2009. –№2. –С. 34.
2. Казеннов А.М., Маслова М.Н.  Структурно-биохимические  свойства  мембраны безъядерных эритроцитов //Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова.  –1987. – Т.73, №12. –С. 32
3. Луговская,  С.А.  Лабораторная  гематология /  С.А.  Луговская,    В.Т. Морозова,  М.Е. Почтарь. – М. – Тверь: ООО «Триада». –2006. – 258 с.
4. Орлов С.Н., Кравцов Г.М. Участие кальмодулина в регуляции электрического потенциала плазматической мембраны внутриклеточным кальцием. //Биохимия. – 1983. –Т.48. –№9. –С.1447-1455.
5. Постнов Ю.В. Первичная гипертензия: клеточный ресетинг и переключение почки.  //Кардиология. –1993. –№8. –С. 7-15.