Влияние криоконсервирования в присутствии криопротектора ПЭГ-1500 на поверхностные характеристики эритроцитов

Abstract

Исследования изменений поверхностных характеристик мембран эритроцитов, вызванных процессами замораживания-отогрева, могут быть важны для оценки структурно-функциональной полноценности клеток и понимания механизмов, ответственных за их повреждения в экстремальных условиях. В работе исследовали влияние криоконсервирования в присутствии экзоцеллюлярного криопротектора ПЭГ-1500 на асимметричное распределение фосфатидилсерина в мембране и характеристики поверхностного маркера CD44 в суспензии эритроцитов (количество CD44-позитивных клеток и уровень экспрессии). Было установлено, что после непродолжительного экспонирования размороженных эритроцитов при температуре 37°С количество клеток с нарушениями трансмембранной асимметрии фосфатидилсерина увеличивалось до 30%. Также в суспензии криоконсервированных эритроцитов отмечались уменьшение количества СD44-позитивных клеток и снижение уровня экспрессии маркера. Отмывка эритроцитов от криопротектора и гемолиз, сопровождающий данный процесс, приводили к восстановлению параметров СD44 в суспензии эритроцитов, сохранивших целостность. Обнаруженные нарушения поверхностных характеристик эритроцитов указывают на сублетальные повреждения мембран части клеток, криоконсервированных под зашитой ПЭГ-1500. Это справедливо, по крайней мере, в отношении изменений поверхностного маркера СD44, поскольку после лизиса клеток с сублетальными повреждениями в процессе отмывки от криопротектора характеристики маркера в суспензии эритроцитов не отличались от контрольных значений.

Дослідження змін поверхневих характеристик мембран еритроцитів, обумовлених процесами заморожуваннявідігріву, можуть бути важливі для оцінки структурно-функціональної повноцінності клітин і розуміння механізмів, відповідальних за їх пошкодження в екстремальних умовах. У роботі досліджували вплив кріоконсервування в присутності екзоцелюлярного кріопротектора ПЕГ-1500 на асиметричний розподіл фосфатидилсерину в мембрані та характеристики поверхневого маркера CD44 у суспензії еритроцитів (кількість CD44-позитивних клітин і рівень експресії). Було встановлено, що після нетривалого експонування розморожених еритроцитів за температури 37°С кількість клітин із порушеннями трансмембранної асиметрії фосфатидилсерину збільшувалася до 30%. Також у суспензії кріоконсервованих еритроцитів відзначалися зменшення кількості СD44-позитивних клітин і зниження рівня експресії маркера. Відмивання еритроцитів від кріопротектора і гемоліз, який супроводжував даний процес, приводили до відновлення параметрів СD44 у суспензії еритроцитів, що зберегли цілісність. Виявлені порушення поверхневих характеристик еритроцитів вказують на сублетальні пошкодження мембран частини клітин, кріоконсервованих під захистом ПЕГ-1500. Це справедливо, принаймні, щодо змін поверхневого маркера СD44, оскільки після лізису клітин із сублетальними ушкодженнями у процесі відмивання від кріопротектору характеристики маркера в суспензії еритроцитів не відрізнялися від контрольних значень.

The studies of changes in surface characteristics of erythrocyte membranes caused by freeze-thawing can be important for assessment of structural and functional integrity of cells and understanding the mechanisms responsible for their damage under extreme conditions. In the research we studied the effect of cryopreservation in presence of exocellular cryoprotectant PEG-1500 on asymmetric distribution of phosphatidylserine in membrane and characteristics of the surface marker CD44 in erythrocyte suspension (the amount of CD44-positive cells and the expression level). It was found that cell amount with the impairments of transmembrane asymmetry of phosphatidylserine increased up to 30% after a short-term exposure of frozen-thawed erythrocytes at 37°C. The decrease in CD44-positive cell amount and lowering of the marker expression were also observed in cryopreserved erythrocyte suspension. Washing of erythrocytes from the cryoprotectant and hemolysis accompanying this process led to restoration of CD44 parameters in suspension of erythrocytes which preserved their integrity. The revealed impairments of surface characteristics of erythrocytes indicate a presence of sublethal membrane injuries in the cells cryopreserved under the protection of PEG-1500. This was true, at least in terms of the changes in the surface marker CD44 indices, since after lysis of cells compromised with sublethal injuries occured during removal of cryoprotectant, the marker indices in erythrocyte suspension did not differ from the control values.