RU2002265C1 - Способ обработки крови - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к медицине, точнее к гематологии, и может примен тьс  дл  улучшени  структурно-функционального состо ни  мембран, в частности, эритроцитов. Целью изобетени   вл етс  улучшение функционального состо ни  мембраны эритроцитов Сущность изобретени  провод т обработку крови лазерным излучением в желтой области спектра длиной волны 578 нм в импульсно- периодическом режиме длительностью светового -8 импульса 15x10 си частотой следовани  имо пульса 8 кГц в дозе 1 Дж на t см . Эффективность улучшени  структурно-функционального состо ни  клеточных мембран оценивалось по взаимодействию системы /ПОЛ/ перекисного окислени  липидов-антиоксидантной активности /АОА/

Description

Изобретение относитс  к медицине, сочнее к гематологии. Нормальное функционирование мембран, & частности, эритроцитов , играет важное значение в жизнеде тельности и гомеостазе организ- ма. Нарушени  структурно-функционального состо ни  клеточных мембран эритроцитов сопр жено с течением патологического процесса в организме.

Имеютс  аналоги способа обработки крови дл  коррекции плазматических мембран , в частности, эритроцитов с помощью токоферолов, витамина Д, препаратов Аевит.

Однако эти химические вещества могут иметь различное опосредованное действие, а также воврем  подвергатьс  метаболизму и выведению из организма.

Известен способ обработки крови путем облучени  лазерным излучением в крас- ной области спектра нативной донорской крови либо путем внутривенного облучени  крови, т.е. фотооблучение крови осуществл етс  двум  способами - экстракорпоральным и внутрисосудистым. Доказано родство результатов этих методов, обусловленных фундаментальной физической общностью инструментальных подходов и самое главное - сходством из индуцированных биологических эффектов. Следует учитывать, что гелий-неоновое лазерное излучение действует на организм в основном через хровь. Установлено, что при облучении крови наблюдаетс  отчетливый протекторный эффект гелий-неонового лазерного излучени  в сохранении структуры мембран эритроцитов либо в коррекции ее изменений, вызван- ных патологическим процессом. Однако дл  физиологической коррекции требуетс  оптимизаци  доз облучени , так как при пре- вышении критических доз возможен переход от стимул ции к необратимым повреждени м структуры мембран. Гелий-не- онозое лазерное излучение вли ет на процессы перекисного окислени  липидов.

Несмотр  на протекторный характер защиты мембран эритроцитов гелий-неонового лазера и улучшение свойств донорской крови имеютс  следующие недостатки: воздействие лазерного излучени  в красной об- ласти спектра в непрерывном режиме осуществл етс  длительное врем ; облучение не приводит к полному восстановлению компоненты фосфолипид в мембранах эритроцитов- не восстанавливаетс  структурно- функциональное состо ние мембран: а) резко повышаетс  перекисное окисление липидов, б) снижаетс  антиокислительна  активность, создающа  низкую защиту клеточных мембран от разрушени ; измен етс  липидный состав мембран, вызывающий разрыхление мембран, что приводит к повышенной чувствительности фосфолипидов к перекисному окислению.

Цель изобретени  - улучшение функционального состо ни  мембран эритроцитов.

Цель достигаетс  тем, что провод т облучение крови, либо эритроцитарной массы лазерным излучением в желтой области спектра длительной волны 578 нм длительностью светового импульса 1,5 10 с, частотой следовани  импульса 8 кГц, средней выходной мощностью 15 мВт и средней плотностью мощности 2 Вт/см2 в дозе 1 Дж на 1 см . Облучение осуществл етс  от лазерной установки Яхрома на парах меди.

Функциональное состо ние мембран оценивали по способности клетки к перекисному гемолизу после облучени  и после инкубации пробы крови в физиологических услови х (Трис-НС буфер рН 7,4, с добавлением KCI и NaCI при Т 37°С со свободным доступом кислорода); накоплению метаболита перекисного окислени  липидов (ПОЛ)- малонового диальдегида (МДА) после облучени  и инкубации проб; способности клеток красной крови деградировать малоновый диальдегид (Д МДА) и величине соотношени  показател  деградации малонового диальдегидэ к общему содержанию мзлоиового диальдегида, что косвенно указывает на активность альдегиддегидро- геназы и способность клетки избавл тьс  от МДА: общей антиокислительной активности (АОА) и соотношению АО А/МДА, что свидетельствует о защите клетки от перекисного окислени .

Вз та кровь у группы беременных женщин с поздним токсикозом различной т жести с целью проследить и улучшить эффект коррекции нарушенных метаболических процессов (ПОЛ, АОА, интенсивность деградации МДА) в результате облучени  эритроцитов различными спектрами лазерного излучени  и вы вить их различи . Исследовали красный спектр в непрерывном режиме - длина волны 632,8 нм, в импульсных режимах красный спектр - длина волны 628 нм, желтый спектр - 578 нм, зеленый спектр - 510 «м. Количество проб кроки 56 и шесть женщин после оперативного вмешательства с осложнени ми.

Установлено, что в эритроцитах женщин с патологией вы влены нарушени , которые можно охарактеризовать как разбаланси- ровку системы ЛОЛ-АОА. Об этом факте свидетельствуют следующие данные: повышен механический гемолиз, указывающий на возрастание в зкости и жесткости мембраны , как следствие повышенного ранее у

них ПОЛ; резко снижена антиокислительна  активность и антиокислительна  защита , создающие услови  дл  подъема ПОЛ и разрушени  клеточных мембран; повышен МДА после инкубации (на 47%) и интенсивность деградации МЛА - 42.5%, что характерно дл  разрыхлени  мембраны и большей доступности ее фосфолипидов к РОЛ, т.е. возможна некотора  дезорганизаци  клеточных мембран.

Дл  коррекции нарушений плазматических мембран эритроцитов использовали способ-прототип: красный спектр в непрерывном режиме от гелий-неонового лазерного излучени . Облучение 5% взвеси эритроцитов привело к незначительным изменени м гемолиза и содержани  МДА; инкубаци  пробы привела еще к большему увеличению как перекисного гемолиза, так и содержани  МДА (на 57 и 52% соответственно ), что указывает на подьем активности ПОЛ после облучени  этим спектром лазерного излучени  эритроцитов; интенсивность деградации МДА практически не изменилась; снизилось соотношение ДМДА/МДА, что свидетельствует о более низкой способности клетки избавл тьс  от МДА и возможности накоплени  этого метаболита; незначительно возросла антиокислительна  активность; не изменилось соотношение АОА к МДА.

Таким образом, несмотр  на некоторое повышение АОА, по остальным представленным показател м видно, что интенсивность ПОЛ даже несколько нарастает после воздействи  красного спектра лазерного излучени  в непрерывном режиме, усилива  разбалансировку в клеточных мембранах .

При анализе результатов действи  -различных спектров на мембраны эритроцитов было вы влено преимущество желтого спектра, который и предлагаетс  дл  улучшени  функционального состо ни  мембран , коррекци  нарушений структурной и функциональной организации клеточных мембран.

Предлагаемый способ.

Облучение пробы 5% взвеси эритроцитов , вз тый от беременных с поздним токсикозом , желтым спектром длиной волны 578 нм в импульсном режиме привело к: снижению гемолиза до инкубации до нормальных величин; увеличению гемолиза после инкубации в меньшей степени (на 40%}, чем при облучении красным спектром в непрерывном режиме: не отмечаетс  увеличени  МДА как до. так и после инкубации, что позвол ет судить о хорошем функционировании всех структур плазматических мембран и лучшей деградации МДА а эритроцитах и лучшей защиты фосфолипидов от ПОЛ повышению интенсивности деградации МДА и АОА соответственно содержанию 5 МДА. не мен   соотношени  Д/МДА и АОА/МДА. указывающие на физиологич- ность действи  лазерного излучени  в желтой области спектра на метаболические процессы.

0 Результаты двух способов представлены в таблице, из которой видно, что лазерное излучение в желтой области спектра действует на патологически измененную мембрану эритроцитов более физиологично

5 чем красныйспектр в непрерывном режиме. Дл  определени  оптимальных параметров лазерного излучени  были изучены дозы 1 Дж и 2 Дж на 1 см3 раствора. Установлено , что облучение лазерным лучом в

0 желтой области спектра в дозе 2 Дж ведет к резкому подъему содержани  МДА (с 1.73 до 2,35 нмоль/106 эр.) и показател  деградации МДА(с 49,3 до 65.9%)с одновременным снижением АОА и антиоксидантной защиты

5 (соответственно с 0.97 до 0,83 и с 0,56 до 0,36). Полученные факты указывают на истощение антиокислительной защиты, что при повторных облучени х может привести к разбалансировке системы ПОЛ-АОА, к

0 ухудшению функционального состо ни  клеточных мембран. Доза 1 Дж действует на мембрану м гче, физиологичнее: снижаетс  концентраци  МДА (с 1,26 до 0,79 нмоль/106 эр) до инкубации; повышаетс  интенсив-

5 ность деградации МДА (с 37.5 до 41,3%) и отношение деградации МДА к концентрации МДА {с 29 до 52); значительно повышаетс  АОА (с 1,74 до 3.66 мкмоль Ig 106 эр. за 1 мин) и отношение АОА к МДА (с 1,6 до

0 4,21). Следовательно, доза 1 Дж приводит к лучшей коррекции нарушений метаболических процессов клеточной мембраны и может примен тьс  при различных заболевани х, в том числе и при патологии

5 беременных.

Исходный фон состо ни  мембран эритроцитов больной: гемолиз спонтанный до инкубации 4.1%. после инкубации - 4,6% (прирост 12%); концентраци  МДА до инку0 бации 1.13 н/моль 106 эр.; после - 2,91 н/моль 106 эр. (прирост на 148%), что указывает на резкое ухудшение функционального состо ни  мембран; показатель деградации 39,7%; показатель отношени 

5 деградации к концентрации МДА 35,1 %, что выше нормы. Это указывает на резкое ухудшение структурно-функционального состо ни  клеточных мембран; АОА 1.19 мк

моль 10 эр. за 1 мин и антиоксидантна  защита 1,05,

ОБЛУЧЕНИЕ ДОЗОЙ 1 Дж на 1 см3 Пример 1. (способ-прототип). Проведено облучение суспензии эритроцитов больной с красным спектром лазерного излучени  длиной волны 632,8 нм в непрерывном режиме от гелий-неоновой установки . Доза облучени  1 Дж, врем  экспозиции 30 мин, Состо ние клеточных мембран: гемолиз спонтанный до инкубации 5,5% (несколько повысилс  по сравнению с исходным фоном, после инкубации 7,1. т.е. прирост 29%; концентраци  МДАдо инкубации 1,00 нмоль/106 эр., после 2,25, что указывает на огромный подъем его (125% прирост) и тем самым резкое ухудшение функционального состо ни  мембран эритроцитов; показатель деградации

43.1%, что указывает на увеличение его почти в два раза по сравнению с физиологическим течением беременности - 21,9 ±2,24%; показатель отношени  ДМДА/МДА 43,1, тогда как в норме

20.2±3,28%, что свидетельствует об резком ухудшении структурно-функционального состо ни  клеточных мембран; резко снижена антиокислительна  активность - 1,21 мк моль 106 эр, за 1 мин и антиокислитель Эд защита (АОА/МДА 0,49), Из при- веденного примера видно, что облучение красным спектром в непрерывном режиме практически не способствует восстановлению мембран.

Пример 2 (предлагаемый способ). Проведено облучение суспензии эритроцитов больной-С. лазерным излучением в желтой области спектра длиной волны 578 нм длительностью импульса света 1,5 с, частотой следовани  8 кГц в дозе 1 Дж, врем  экспозиции 100с.

Состо ние мембран эритроцитов: гемолиз облученной крови до инкубации снизилс  практически до нормы по сравнению с исходным фоном - 0,94, после инкубации - t,3, на40% прирост; концентраци  МДАдо инкубации 1,33 нмоль/10 эр., после - 1,5, т.е. практически не изменилась, что  вл етс  положительным моментом в стабилизации состо ни  мембран; интенсивность деградации выше и составила 54%, что указывает на физиологичность действи  в отно- шении метаболического процесса; отношение ДМДА/МДА 36%; АОА возросла -2,11мкмоль 10 эр.за1 мин,аантиокис- лите ьиа  защита 1,4.

Из примера видно, что желтый спектр в дозе 1 Дж в импульсном режиме положительно действует на ПОЛ и АОА клеточных мембран.

ОБЛУЧЕНИЕ ДОЗОЙ 2 Дж на 1 см3. Пример 3 (способ-прототип). Прове- дено облучение суспензии эритроцитов больной С. красным спектром лазерного излучени  в непрерывном режиме от гелий-неоновой установки, доза 2 Дж. врем  экспозиции 60 мин.

Состо ние мембран эритроцитов: гемолиз после облучени  до инкубации 1.45%, после - 2.09%, т.е. прирост составил 44,1 %; концентраци  МДА 2,73 нмоль/106 эр., после инкубации - 2,73, т.е. не изменилась;

показатель деградации был высоким 48,6%; показатель ДМДА/МДА ниже нормы - 17,9: показатель АОА снижен - 1,7 мкмо ь/10 эр. за 1 мин; показатель антиокислительной защиты был также не высоким - 0,62.

Из примера видно, что увеличение дозы приводит к незначительному улучшению состо ни  мембран.

Пример 4 (предлагаемый способ). Облучение суспензии эритроцитов больной

С. в дозе 2 Дж желтым спектром лазерного излучени  длиной волны 578 нм, длительностью светового импульса 1,5 с, частотой следовани  импульсов 8 кгц, врем  экспозиции 200 с.

Состо ние клеточных мембран: гемолиз до инкубации 1,51%, после - 1,86%, т.е. прирост 23%; концентраци  МДА до инкубации 2,35, после - 1,20 нмоль/106 эр; показатели деградации МДА и отношение Д

МДА/МДА были высокими (соответственно 65 и 55%), что указывает на повышенную способность эритроцитов деградировать эк- зогенный МДА; АОА 2,3, а отношение АОА/МДА 1,9.

Из примера видно, что увеличение дозы не привело к резкому улучшению состо ни  мембран, а только привело к напр жению системы ПОЛ-АОА.

Таким образом, предлагаемый способ

обработки крови  вл етс  наиболее физиологичным и лучшим в коррекции плазматических мембран по сравнению с красным спектром а непрерывном режиме. Достижение цели происходит при сокращении времени воздействи  в 15 раз, за счет оптимизации параметров воздействи , а

именно: желтого спектра в импульсном режиме в дозе 1 Дж на 1 см3.

55

(56) Гамале  Н.Ф. Тез.Всесоюзн.конференции: Действие низкоэнергетич.лазерного излучени  на кровь. Киев: 1989. с. 180-182.

Действие лазерного излучение в красной области спектра непрерывном режиме и в желтой области спектра импульсном режиме на эатели перекисного окислени  липидое. характеризующих состо ние плазматических мембран эритроцитов

Р 0 05 J,- с пробой без инкубации ( пробои без облучении - с пробой при способе-прототипе

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРОВИ путем воздействи  низкоинтенсивным лазерным излучением, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности и сокращени  времени облучени  дл  сохранени  и восстановлени  функционального состо

    ни  мембран эритроцитов, провод т воздействие на кровь лазерным излучением в желтой области спектра длиной волны 578 им в импульсно-периодическом квазине п- рерывном режиме при длительности светового импульса t,5 с и частоте следовани  импульсов 8 кГц в дозе 1 Дж на t см3.