Effect of gasotransmitters donors (nitrogen oxide, hydrogen sulfide and carbon monoxide) on erythrocytes microrheological properties

Abstract

Введение. Микрореологические свойства эритроцитов — их деформируемость и агрегация в значительной степени определяют текучесть цельной крови и ее кислородотранспортный потенциал. При этом эритроциты — это клетки-мишени, на которые действуют сигнальные молекулы. Последние могут регуляторно изменять микромеханические свойства эритроцитов и реологию крови в целом. К сигнальным молекулам относятся и газотрансмиттеры (ГТ) — такие соединения, как оксид азота (NO), сульфид водорода (H2S) и монооксид углерода (CO). Доноры ГТ могут быть основой для разработки лекарственных препаратов для коррекции реологических свойств крови. Цель работы: изучение изменений микрореологических характеристик эритроцитов под влиянием доноров трех газотрансмиттеров — NO, H2S и CO. Материалы и методы. Эритроциты и их восстановленные тени инкубировали с нитропруссидом натрия (НПН, 100 мкмоль) — донором NO, гидросульфидом натрия (NaHS, 100 мкмоль) — донором H2S и трикарбонилхлор (глицинат) рутением (II) (CORM-3, 50 мкмоль) — донором СО. После этого регистрировали деформируемость эритроцитов (ИУЭ), их агрегацию (ПАЭ) и вязкость суспензий (ВС). Результаты. Установлено, что под влиянием всех трех доноров ГТ происходят заметные изменения микрореологических характеристик эритроцитов и их теней (в среднем на 13–16%; p < 0,05). Важно заметить, что сдвиги ИУЭ, ПАЭ и ВС под влиянием доноров газотрансмиттеров были сходными по величине, и суммарная разница их микрореологических эффектов на три разных донора ГТ не превышала 3%. Заключение. На основании полученных данных и их анализа можно заключить, что эритроциты качественно и количественно примерно одинаково отвечают на действие трех разных доноров ГТ положительными изменениями их микрореологических характеристик и особенно агрегации, которая снижалась более чем на 30%. Background. Erythrocytes microrheological properties (deformability and aggregation) largely determine the fluidity of whole blood and its oxygen transport potential. At the same time erythrocytes are target cells for signaling molecules acting. The latter can regulate erythrocytes micromechanical properties and blood rheology in general. Signaling molecules also include gasotransmitters (GT) — compounds such as nitrogen oxide (NO), hydrogen sulfide (H2S) and carbon monoxide (CO). GT donors can form the basis of drugs for blood rheology correction. Objectives: to study the changes of erythrocytes microrheological characteristics under the influence of donors of three gasotransmitters — NO, H2S and CO. Materials/Methods. Erythrocytes and their restored shadows were incubated with sodium nitroprusside (SNP, 100 μmol) — NO donor, sodium hydrosulfide (NaHS, 100 μmol) — H2S donor, and with tricarbonylchlor (glycinate) ruthenium (II) (CORM-3, 50 μmol) — CO donor. Thereafter we registered erythrocytes deformability (ED), their aggregation (EA) and suspensions viscosity (SV). Results. All three GT donors noticeably changed microrheological characteristics of erythrocytes and their shadows (on average by 13–16%; p < 0.05). It’s important that the shifts of ED, EA, and SV under the influence of gasotransmitter donors were similar in magnitude, and the total difference in their microrheological effects on three different GT donors did not exceed 3%. Conclusions. Erythrocytes qualitatively and quantitatively approximately equally responded to the action of three different GT donors by positive changes in their microrheological characteristics and especially by aggregation that decreased by more than 30%.