CC BY
38
А.А. Костяев1, А.К. Мартусевич2, Л.К. Ковалёва3, А.А. Андреев1, Е.В. Лучникова3
Особенности морфологической картины дегидратированных капель плазмы и сыворотки крови активных доноров
1 ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови»
ФМБА России, г. Киров
2 ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава
России, г. Нижний Новгород
3 ГБОУ «Кировская государственная медицинская академия» Минздрава России, г. Киров
А.А. Kostyaev1, А.К. Martusevich2, L.K. Kovalyova3, A.A. Andreev1, E.V. Luchnikova3
Morphological features of dehydrated blood plasma and blood serum collected from active donors
1 FSBIS «Kirov Research Institute of Haematology and Blood Transfusion of the Federal Medical
and Biological Agency oj Russia», Kirov 2 FSBI «Privolzhsky Federal Research Medical Centre», Nizhny Novgorod 3 Kirov State Medical Academy, Kirov
Keywords: blood plasma, blood serum, crystallization, biocrystallomics.
The aim of this paper is study crystalloscopic peculiarities of blood plasma and serum in healthy people. We tested the specimens from 26 healthy subjects (21—45 years old), all of them are active donors of blood components. Preliminary examination of the subjects was to exclude chronic and acute diseases. We have collected a plasma and serum from each blood specimen. After that 4 mcl of blood plasma and serum were placed on clear preparation glass and was dehydrated in an electric oven at 37°C at humidity of 30%. Each experiment was repeated 5 times. All facias of blood serum and plasma were assessed morphologically and morphometrically with the use of number of semiquantitive criteria. Statistical data processing was executed with Statistica 6.0 program. We concluded that crystallogenic properties of the blood serum and plasma are differing clearly, which is associated with variability of its composition. This fact led to reduction of crystallogenic activity of blood serum as compared with plasma, which realizing in decreasing of crystallizability and structure index and transformation of facia marginal zone (modification of the "breaks", differentiation of this zone from others etc.). Such pecu-
Ключевые слова: плазма крови, сыворотка крови, кристаллизация, биокристаллом.
Цель исследования — выявление морфологических особенностей плазмы крови (ПК) и сыворотки крови (СК) активных доноров. В статье приведены результаты исследования кристаллогенньх свойств ПК и СК, взятъх от 26 здоровых людей (мужчин в возрасте 21—45 лет) перед донацией компонентов крови для Криобанка ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России. Из каждого образца ПК и СК получали капли в объеме 4мкл, которые раскапывали на чистое, обезжиренное предметное стекло отечественного производства в горизонтальном положении. После высушивания капель биологических жидкостей в электрическом термостате при 37°С исследовали их системную организацию. Для каждого образца крови выполняли пять повторностей эксперимента. Полученные фации ПК и СК оценивали морфологически, а также с применением полуколичественных параметров с использованием ранее разработанного нами алгоритма. Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы 6.0. Примене-
ние методов биокристалломики позволило детально изучить морфологию дегидратированных капель ПК и СК активных доноров компонентов крови человека. Проведенные исследования позволяют заключить, что кристаллогенные свойства ПК и СК, полученных от одного донора, существенно различаются между
собой, что непосредственно обусловлено неодинаковостью их компонентного состава. «Обеднение» СК по сравнению с ПК приводит к снижению кристал-логенной активности первой (реализуется в форме уменьшения уровня кристаллизуемости и индекса структурности) и изменению морфологии краевой зоны фации (модификация структуры «разломов», дифференциация зоны от центра капли и др.). Выбор объекта биологической жидкости (ПК или СК) для кристаллоскопического исследования проводится с учетом задач предполагаемого исследования.
liarities determine the selection of the substrate for crys-talloscopic study, based on the aim of the planned investigation.
Плазма крови (ПК) и сыворотка крови (СК) — биологические жидкости, которые используются для анализа в большинстве современных биохимических и гематологических тестов. При этом среди клиницистов распространено мнение о «равенстве» прочтения результатов тестов двух биологических жидкостей, которое мы подвергаем сомнению. В качестве альтернативного метода объективных доказательств правильности выбора необходимого теста нами использован принципиально новый в биологии и медицине метод кристал-лоскопического анализа, отличающийся высоким уровнем информации и широкой доступностью в условиях плановой и ургентной медицины.
В настоящее время изучение характера де-гидратационной структуризации жидкой части крови при различных функциональных и патологических состояниях служит предметом самостоятельных исследований [1; 3; 8—10], а также успешно дополняет экспериментальные и клинические работы иной направленности [2; 4; 5; 9]. Достаточно подробно рассмотрены особенности кристаллизации СК человека [1; 3; 6; 9; 10] и наиболее часто используемых в экспериментальных исследованиях лабораторных животных — крыс разных линий [2; 6]. Значительно хуже изучены кристаллогенные свойства СК животных иных видов (лягушек, собак, кошек и др.), сведения о которых имеются лишь в единичных публикациях [6].
В то же время выбор оптимального биосубстрата для кристаллоскопического исследования (ПК или СК) остается предметом дискуссий. Для диагностических целей различными авторами применяются оба биологических объекта [3—5; 9; 10], однако различие их состава должно предопределять и неодинаковость их структуризации. Вместе с тем однозначной
сравнительной характеристики кристаллоген-ных свойств ПК и СК не представлено как в отечественной, так и в зарубежной литературе, поэтому целью данного исследования служило выявление кристаллоскопических особенностей ПК и СК здоровых людей.
Материалы и методы
Нами получены образцы крови от 26 здоровых людей (мужчин в возрасте 21—45 лет), являющихся донорами компонентов крови для Криобанка ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России. Предварительное обследование всех включенных в данную группу лиц подтвердило отсутствие у них хронических и острых заболеваний на момент проведения исследования.
Из всех образцов крови получали ПК и СК по стандартной методике. Затем на чистые, обезжиренные предметные стекла в горизонтальном положении с помощью дозаторной пипетки наносили 6 капель по 4 мкл каждой биосреды и выполняли высушивание микропрепаратов в электрическом термостате (температура 37 оС, влажность 30%) [6—8]. Для всех образцов крови выполняли пять повтор-ностей эксперимента.
Полученные фации ПК и СК оценивали морфологически, а также с применением полуколичественных параметров с использованием ранее разработанного нами алгоритма [6—8]. В качестве основных оценочных показателей выделены:
— кристаллизуемость (Кр), характеризующая плотность распределения элементов в фации;
— индекс структурности (ИС), описывающий сложность структуропостроения кристаллов;
— степень деструкции фации (СДФ) — выраженность процессов разрушения кри-
Особенности морфологической картины дегидратированных капель плазмы и сыворотки крови активных доноров
сталлических фигур в микропрепарате; — выраженность краевой зоны (Кз).
Все указанные параметры градировали по 4-балльной шкале (от 0 до 3 баллов).
Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы 81аШ1са 6.0.
Результаты исследования
и их обсуждение
Проведенный сравнительный анализ характера кристаллизации ПК и СК доноров позволил выявить их дифференециацию уже на морфологическом уровне (рис. 1).
Согласно полученным результатам особенностью кристаллоскопических фаций ПК является существенно более широкая Кз микропрепарата по сравнению с дегидратированными образцами СК. При этом в ней присутствуют несколько дополнительных отличительных черт. В частности, для фаций ПК свойственно относительно слабое разграничение зон микропрепарата с практически полным исчезновением промежуточной его зоны. Напротив, в высушенных образцах СК все зоны выделяются отчетливо, а промежуточная зона присутствует и однозначно определяется в большинстве случаев.
Кроме того, обращает на себя внимание структура «разломов» Кз. Установлено, что в образцах ПК «разломы» единичны, имеют дугообразную форму, причем в большинстве фаций они расположены иррегулярно. В свою очередь
А. Образец плазмы крови
Рис. 1. Пример кристаллоскопической
в микропрепаратах СК данных доноров обнаруживали регулярные, центростремительные «разломы», разделяющие Кз на практически равные отдельности.
Подобные особенности, очевидно, связаны с различиями компонентного состава ПК и СК. С учетом того обстоятельства, что Кз формируется преимущественно белковыми макромолекулами, эти вариации могут быть ассоциированы с удалением из ПК фибриногена и других белков свертывающей системы.
Существенные морфологические особенности выявлены нами и в строении центральной зоны. Установлено, что для дегидратированных образцов ПК характерно образование преимущественно разветвленных дендритных структур с умеренной степенью деструкции. Следует отметить, что последние четко отграничены друг от друга.
Напротив, в кристаллоскопических фациях СК регистрировали превалирование одиночных кристаллов, в большинстве случаев имеющих выраженную деструкцию, вплоть до тотальной. В отдельных микропрепаратах отмечали значительное количество аморфных элементов. Превалирующий тип взаимодействия кристаллов с последними — налипание на них.
Представленные результаты сравнительной морфологической оценки фаций ПК и СК были полностью подтверждены данными критериального описания высушенных образцов (рис. 2).
Б. Образец сыворотки крови плазмы и сыворотки крови одного донора
Установлено, что по основному количественному критерию — Кр — наблюдаются значимые вариации: в фациях ПК она составляет 2,0±0,1 балла, тогда как в образцах СК — 1,5±0,2 балла (р<0,05). Это указывает на большую плотность структурных элементов в микропрепаратах, полученных из ПК, по сравнению с СК. Аналогичная тенденция зафиксирована и в отношении ИС, характеризующего сложность формируемых кристаллических фигур (1,7±0,1 и 1,1 ±0,1 балла соответственно; р<0,05). Таким образом, ПК демонстрирует
более выраженные кристаллогенные свойства по сравнению с СК того же субъекта.
Существенные вариации отмечены и по степени выраженности деструктивных изменений в кристаллических элементах ПК и СК (рис. 3).
При этом обнаружено, что уровень СДФ значимо выше в кристаллограммах СК, чем в ПК (2,1±0,2 и 1,6±0,1 балла соответственно; р<0,05). Это указывает на более высокую крис-таллогенную стабильность ПК, которая может обеспечиваться за счет большей полноценно-
Рис. 2. Уровень индекса структурности (ИС) и кристаллизуемости (Кр) в кристаллограммах плазмы и сыворотки крови доноров (* — статистическая значимость различий между плазмой и сывороткой крови р<0,05)
Рис. 3. Степень деструкции фации (СДФ) и выраженность краевой зоны (Кз) в кристаллограммах плазмы и сыворотки крови доноров (* — статистическая значимость различий между плазмой и сывороткой крови р<0,05)
Особенности морфологической картины дегидратированных капель плазмы и сыворотки крови активных доноров
сти ее компонентного состава по сравнению с СК. Кроме того, эти данные подтверждают результаты морфологического анализа образцов.
Наконец, преобразования белкового профиля биосреды, в частности, связанные с удалением фибриногена и некоторых иных протеинов, приводят к сдвигам выраженности Кз микропрепаратов. Так, в фациях ПК Кз составляла 2,5±0,2 балла, а в высушенных образцах СК — лишь 1,6±0,1 балла (р<0,05). Это дополняет сведения о вариабельности крис-таллогенной активности ПК и СК.
Заключение
Проведенные исследования позволяют заключить, что кристаллогенные свойства плазмы и сыворотки крови, полученных от одного активного донора компонентов крови, существенно различаются, что непосредственно обусловлено неодинаковостью компонентного состава исследованных биологических жидкостей. Известное «обеднение» сыворотки крови по сравнению с плазмой крови приводит к относительному снижению кристаллогенной активности первой (это реализуется в форме уменьшения уровня кристаллизуемости и индекса структурности) и изменению морфологии краевой зоны фации (модификация структуры «разломов», дифференциация зоны от центра капли и др.). Приведенные особенности предопределяют необходимость выбора объекта для кристаллоско-пического исследования с учетом задач предполагаемого исследования.
Литература
1. Бузоверя М.Э. и др. Морфометрический анализ фаций сыворотки крови // Клиническая лабораторная диагностика. 2003. № 9. С. 22-23.
2. Громова И. П. Кристалл оскопический способ изучения сыворотки крови в токсико-лого-гигиеническом эксперименте методом «открытая капля» // Гигиена и санитария. 2005. № 2. С. 66-69.
3. Кидалов В.Н., Хадарцев А.А., Якушина Г.Н. Тезиографические исследования крови и их
практические возможности // Вестник новых медицинских технологий. 2004. Т. 11. № 1-2. С. 23-25.
4. Кокуева О.В., Савина Л.В., Ли А.М. Крис-таллоскопическое исследование сыворотки крови в диагностике хронического панкреатита в сочетании с заболеваниями желчевы-водящих путей // Клиническая медицина. 2000. № 4. С. 32-34.
5. Малинова Л.И., Сергеева Ю.В., Симонен-ко Г.В. и др. Дегидратационная самоорганизация плазмы крови больных ишемической болезнью сердца // Клиническая лабораторная диагностика. 2007. № 10. С. 14-16.
6. Мартусевич А.К. Биокристалломика в молекулярной медицине. СПб.: Изд-во СПбГМУ; Тверь: Триада, 2011.
7. Мартусевич А.К., Камакин Н.Ф. Унифицированный алгоритм исследования свободного и инициированного кристаллогенеза биологических жидкостей // Клиническая лабораторная диагностика. 2007. № 6. С. 21-24.
8. Мартусевич А.К., Ковалёва Л.К. Особенности дегидратационной структуризации сыворотки крови человека при некоторых физиологических состояниях // Врач-аспирант. 2013. № 6. С. 104-109.
9. Савина Л.В., Клименко Е.Ф., Яковенко М.С. и др. Метаболические структуры сыворотки крови — маркеры острого панкреатита // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2006. № 3. С. 62-67.
10. Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. М.: Хризопраз, 2001.
Контакты:
Костяев Андрей Александрович,
заведующий лабораторией консервирования
крови и тканей
ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России,
доктор медицинских наук, доцент.
Тел. раб.: (8332)-67-33-87.
E-mail: kirov [email protected]
