Дія нанокристалічного діоксиду церію на стан мембран еритроцитів за умов гіпотермічного зберігання крові
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo32.04.267Ключові слова:
нанорозмірні частки, діоксид церію, еритроцити, гіпотермічне зберігання, гемоліз, гематокрит, перекисне окиснення ліпідів, кон’югати жирних кислотАнотація
У роботі досліджували дію часток нанокристалічного діоксиду церію (НДЦ) на стан мембран еритроцитів на моделі гіпотермічного зберігання зразків крові за вмістом первинних продуктів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) та гематологічними показниками (вільний та загальний гемоглобін, рівень гематокриту і гемолізу). Після п’яти тижнів гіпотермічного зберігання зразків крові значущої різниці у гематологічних показниках клітин контрольної та експериментальної груп не виявлено. Після гіпотермічного зберігання протягом двох тижнів у клітин експериментальної групи в присутності НДЦ підвищувався вміст переважно тих первинних продуктів ПОЛ, попередниками яких є поліненасичені жирні кислоти з двома подвійними зв’язками (дієнові та оксидієнові кон’югати), що є ознакою активації вільно радикальних процесів. Після чотирьох тижнів зберігання у клітин експериментальної групи значуще зменшувався вміст усіх первинних продуктів ПОЛ на відміну від контрольної. На кінцевому етапі дослідження (після п’яти тижнів зберігання) вміст усіх первинних продуктів ПОЛ експериментальної та контрольної груп був однаковим, що свідчить про здатність часток НДЦ впливати на мембрану еритроцитів та змінювати інтенсивність процесів ПОЛ залежно від терміну зберігання.
Probl Cryobiol Cryomed 2022; 32(4):267–276
Посилання
Atramentova LA, Utevskaya OM. [Statistical methods in biology]. Gorlovka: «Likhtar», 2008. 248 p. Russian.
Barzegar S, Asri Kojabad A, Manafi Shabestari R, at al. Use of antioxidant nanoparticles to reduce oxidative stress in blood storage. Biotechnol Appl Biochem. 2022; 69(4):1712-22. CrossRef
Gavrilov VB, Mishkorudna MI. [Spectrophotometric determination of the content of lipid hydroperoxides in blood plasma]. Laboratornoye delo. 1983; (3): 33-6. Russian.
Gunston FD. [Fatty acid. Lipids]. In: Barton D, Ollis UD, editors.[General organic chemistry. Vol. 11. Lipids, carbohydrates, macromolecules, biosynthesis]. Moscow: Khimiya. 1986. p. 12-106. Russian.
Khorrami МВ, Sadeghnia HR, Pasdar А, et al. Antioxidant and toxicity studies of biosynthesized cerium oxide nanoparticles in rats. Int J Nanomedicine. 2019; 14: 2915-26. CrossRef
Klimova EM, Bozhkov AI, Bychenko EA, et al. Characteristics of the response of the microalga (Dunaliella viridis) to cerium compounds in culture. Biosystems Diversity. 2019; 27(2): 142-7. CrossRef
Kong D, Liu R, Liu J, et al. Cubic membranes formation in synchronized human hepatocellular carcinoma cells reveals a possible role as a structural antioxidant defense system in cell cycle progression. Front Cell Dev Biol. [Internet]. 2020 Dec14 [cited 2022 Jan 13]; 8: 617406. Available from: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2020.617406/full CrossRef
Lang KS, Lang PA, Bauer C, et al. Mechanisms of suicidal erythrocyte death. Cell Physiol Biochem. 2005; 15(5): 195-202. CrossRef
Miyazawa T, Burdeos GC, Itaya M, et al. Vitamin E: Regulatory redox interactions. IUBMB Life. 2019; 71(4): 430-41. CrossRef
Lee Y-J, Jenkins TC. Biohydrogenation of linolenic acid to stearic acid by the rumen microbial population yields multiple intermediate conjugated diene isomers. J Nutr. 2011; 141(8): 1445-50. CrossRef
Moroz VV, Golubev AM, Chernysh AM, et al. [Structural changes in the surface of red blood cell membranes during long-term donor blood storage]. Obshchaya Reanimatologiya. 2012; 8(1): 5-12. Russian. CrossRef
Nadeem M, Khan R, Afridi K, et al. Green synthesis of cerium oxide nanoparticles (CeO2 NPs) and their antimicrobial applications: a review. Int J Nanomedicine. 2020; 15: 5951-61. CrossRef
Nikiforova OA. [Influence of stress factors on functional state of blood erythrocytes in rats]. Bulletin of Dnipropetrovsk University. Biology. Ecology. 2011; 19(2): 109-13. Russian.
Nourmohammadi E, Oskuee RK, Hasanzadeh L, et al. Cytotoxic activity of greener synthesis of cerium oxide nanoparticles using carrageenan towards a WEHI 164 cancer cell line. Ceram Int. 2018; 44(16): 19570-75. CrossRef
Poirier B, Michel O, Bazin R, et al. Conjugated dienes: a critical trait of lipoprotein oxidizability in renal fi brosis. Nephrol Dial Transplant. 2001; 16(8): 1598-606. CrossRef
Popov AL, Shcherbakov AB, Zholobak NM, et al. Cerium dioxide nanoparticles as third-generation enzymes (nanozymes). Nanosystems: Physics Chemistry Mathematics. 2017; 8(6):760-81. CrossRef
Pourkhalili N, Hosseini A, Nili-Ahmadabadi A, et al. Biochemical and cellular evidence of the benefi t of a combination of cerium oxide nanoparticles and selenium to diabetic rats. World J Diabetes. 2011; 2(11): 204-10. CrossRef
Reed K, Cormack A, Kulkarni A, et al. Exploring the properties and applications of nanoceria: is there still plenty of room at the bottom? Environ Sci Nano. 2014; 1(5): 390-405. CrossRef
Schmid-Siegert E, Stepushenko O, Glauser G, Farmer EE. Membranes as structural antioxidants: recycling of malondialdehyde to its source in oxidation-sensitive chloroplast fatty acids. J Biol Chem. 2016; 291(25): 13005-13. CrossRef
Schubert D, Dargusch R, Raitano J, Chan SW. Cerium and yttrium oxide nanoparticles are neuroprotective. Biochem Biophys Res Commun. 2006; 342(1): 86-91. CrossRef
Shvedova AA, Polyansky NB. [Method for determination of conjugated lipid hydroperoxides in tissue extracts]. In: Burlakova EB, editor. [Investigation of synthetic and natural antioxidants in vivo and in vitro]. Moscow: Nauka; 1992. p. 74-5. Russian.
Sims CM, Hanna SK, Heller DA, et al. Redox-active nanomaterials for nanomedicine applications. Nanoscale. 2017; 9(40): 15226-51. CrossRef
Srivastava V, Gusain D, Sharma YC. Critical review on the toxicity of some widely used engineered nanoparticles. Ind Eng Chem Res.2015; 54(24) :6209-33. CrossRef
Wadhwa R, Aggarwal T, Thapliyal N, at al. Red blood cells as an efficient in vitro model for evaluating the efficacy of metallic nanoparticles. 3 Biotech [Internet]. 2019 Jun 21 [cited 2022 Jan 12]; 9(7): 279. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6588668/ CrossRef
Zakaria AA, Sepp DK, Yuru D. Cubic membranes: a legend beyond the Flatland of cell membrane organization. J Cell Biol. 2006;173(6): 839-44. CrossRef
Zemlyanskikh NG, Denisova ON. Changes in the erythrocyte membrane-cytoskeleton complex induced by dimethyl sulfoxide, polyethylene glycol, and low temperature. Biophysics. 2009; 54: 490-6. CrossRef
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
