Осмотические свойства эритроцитов, замороженных в средах с непроникающими и проникающими криопротекторами

Abstract

Исследовали осмотический гемолиз эритроцитов, замороженных в комбинированных криоконсервантах, содержащих полимерные непроникающие (декстран, ПЭГ) и проникающие (ДМСО, глюкоза) криопротекторы. Эритроциты, замороженные с полимерами, в интервале концентраций NaCl 0,45–0,9% имеют осмотическую устойчивость ниже, чем интактные клетки, а при концентрации NaCl 0,09–0,4% – выше. Устойчивость тем выше, чем больше концентрация полимера в среде замораживания. Комбинирование в криоконсерванте непроникающих и проникающих криопротекторов сохраняет нормальную осмотическую устойчивость замороженных эритроцитов. Полученные результаты позволяют предположить, что рост осмотической устойчивости замороженных эритроцитов в интервале концентраций NaCl 0,09–0,4% связан с нарастанием градиента концентрации полимеров на мембранах клеток при охлаждении. Комбинирование в среде замораживания проникающего криопротектора с полимером способствует положительной коррекции криопротекторной эффективности последнего вследствие ослабления осмотического стресса при замораживании, который налагается концентрированием непроникающего полимерного криопротектора.

Досліджували осмотичний гемоліз еритроцитів, заморожених у комбінованих кріоконсервантах, які містять полімерні непроникаючі (декстран, ПЕГ) і проникаючі (ДМСО, глюкоза) кріопротектори. Еритроцити, заморожені з полімерами, в інтервалі концентрацій NaCl 0,45–0,9% мають осмотичну стійкість нижчу, ніж інтактні клітини, а при концентрації NaCl 0,09– 0,4% – вищу. Стійкість тим вища, чим більша концентрація полімеру в середовищі заморожування. Комбінування в кріоконсерванті непроникаючих та проникаючих кріопротекторів забезпечує підтримку нормальної осмотичної стійкості заморожених еритроцитів. Отримані результати дозволяють припустити, що зростання осмотичної стійкості заморожених еритроцитів в інтервалі концентрацій NaCl 0,09–0,4% пов’язано зі збільшенням градієнта концентрації полімерів на мембранах клітин при охолодженні. Комбінування в середовищі заморожування проникаючого кріопротектора з полімером сприяє позитивній корекції кріопротекторної ефективності останнього внаслідок послаблення осмотичного стресу при заморожуванні, який накладається концентруванням непроникаючого полімерного кріопротектора.

Osmotic hemolysis of erythrocytes frozen in combined crypreservatives containing polymer non-penetrating (dextran, PEG) and penetrating (DMSO, glucose) cryoprotectants was studied. Erythrocytes frozen with the polymers within the range of NaCl concentrations 0.45–0.9% are characterized by lower osmotic resistance than intact cells and by higher osmotic resistance within the range of NaCl concentrations 0.09–0.4%. The higher the polymer concentration in the freezing medium is, the higher resistance is. Combination of non-penetrating and penetrating cryoprotectants in cryopreservatives maintains normal osmotic resistance of frozen erythrocytes. The results obtained allow presuming that enhancement in osmotic resistance of erythrocytes frozen within the range of NaCl concentrations 0.09–0.4% is associated with a growth in polymer concentration gradient on cell membranes in the process of cooling. Combination a penetrating cryoprotectant with a polymer in freezing media promotes a positive correction of cryoprotective efficiency of the latter owing to weakening osmotic stress during freezing, which is caused by concentration of the non-penetrating polymer cryoprotectant.