Обзор литературы Строение и функции эритроцитов

1.1.2 Патология эритроцитов

При различных заболеваниях крови возможно изменение цвета эритроцитов, их размеров, количества, а также формы; они могут принимать, например, серповидную, овальную, сферическую или мишеневидную форму.

Изменение формы эритроцитов называется пойкилоцитозом. Сфероцитоз (сферическая форма эритроцитов) наблюдается при некоторых формах наследственной анемии. Эллиптоциты (эритроциты овальной формы) встречаются при мегалобластной и железодефицитной анемии, талассемиях и других заболеваниях. Акантоциты и эхиноциты (эритроциты шиповатой формы) встречаются при поражениях печени, наследственных дефектах пируваткиназы и др. Мишеневидные эритроциты (кодоциты) – это клетки с бледной тонкой периферией и центральным утолщением, содержащем скопление гемоглобина. Встречаются при талассемиях и других гемоглобинопатиях, интоксикации свинцом и др. Серповидные эритроциты – признак серповидноклеточной анемии. Встречаются и другие формы эритроцитов.
При изменении кислотно-щелочного баланса крови в сторону закисления (от 7,43 до 7,33) происходит склеивание эритроцитов в виде монетных столбиков, либо их агрегация.
Среднее содержание гемоглобина для мужчин – 13,3–18 г% (или 4,0–5,0⋅10¹² единиц), для женщин – 11,7–15,8 г% (или 3,9–4,7⋅10¹² единиц). Единица измерения уровня гемоглобина представляет собой процент содержания гемоглобина в 1 грамме эритроцитарной массы [5].


1.2 Окислительный стресс и его механизмы

Все формы жизни сохраняют восстанавливающую среду внутри своих клеток. Клеточны «редокс-статус» поддерживается специализированными ферментами в результате постоянного притока энергии. Нарушение этого статуса вызывает повышенный уровень токсичных реактивных форм кислорода, таких как пероксиды и свободные радикалы. В результате действия реактивных форм кислорода такие важные компоненты клетки, как липиды и ДНК, окисляются. [1]

У человека окислительный стресс является причиной или важной составляющей многих серьёзных заболеваний, таких как атеросклероз, гипертензия, болезнь Альцгеймера, диабет, бесплодие, а также является одной из составляющих синдрома хронической усталости и процесса старения. В некоторых случаях, однако, окислительный стресс используется организмом как защитный механизм. Иммунная система человека использует окислительный стресс для борьбы с патогенами, а некоторые реактивные формы кислорода могут служить посредниками в передаче сигнала.[1]
С химической точки зрения окислительный стресс представляет собой значительное увеличение клеточного редокс-потенциала или существенное снижение восстановительной способности клеточных редокс-пар, таких как окисленный/восстановленный . Эффект окислительного стресса зависит от силы его выраженности. Клетки могут вернуться в исходное состояние при небольших нарушениях. Однако более выраженный окислительный стресс вызывает клеточную смерть.[1]
Наиболее опасная часть окислительного стресса — это образование реактивных форм кислорода (РФК), в которые входят . супероксид, спонтанно или в присутствии переходных металлов превращается в более агрессивные (гидроксильный радикал и др.), что может вызвать повреждение многих клеточных компонентов — . Большинство РФК постоянно образуются в клетке, но их уровень в норме настолько небольшой, что клетка либо инактивирует их с помощью антиоксидантной системы, либо заменяет повреждённые молекулы. Таким образом РФК, образующиеся в качестве побочных продуктов нормального клеточного метаболизма (в основном из-за небольшой утечки электронов в дыхательной цепи митохондрий, а также других реакций в цитоплазме), не вызывают повреждения клетки. Однако уровень РФК, превышающий защитные возможности клетки, вызывает серьёзные клеточные нарушения (например, истощение АТФ) и как результат разрушение клетки. В зависимости от силы стресса клетки могут погибнуть в результате , когда внутреннее содержимое клетки успевает деградировать до нетоксичных продуктов распада, или в результате некроза, когда сила окислительного стресса слишком велика. При некрозе клеточная мембрана нарушается и содержимое клетки высвобождается в окружающую среду, что может в результате повредить окружающие клетки и ткани .[1]

Отражается оксидативный стресс и на структуре липидов, которые являются элементами клеточных мембран. Свободные радикалы провоцируют разрыв их молекулы, что приводит к повышению проницаемости клетки для разных соединений, некоторые из которых могут оказывать гибельное цитотоксическое действие на них. Из клетки вымываются важные микроэлементы, но увеличивается концентрация солей, а также наблюдается снижение внутриклеточного pH.[22]

Организм стремится поддерживать постоянный кислотно-щелочной баланс всех биологических жидкостей, смещение которого в ту или иную сторону немедленно отражается на самочувствии и состоянии здоровья. Увеличение кислотности называют ацидозом, а сдвиг pH в сторону щелочной реакции – алкалозом. Оба состояния являются опасными для организма и требуют принятия соответствующих мер, но чаще наблюдается смещение pH в кислую сторону, т. е. закисление организма. Изменение кислотно-щелочного баланса организма приводит к нарушениям протекания нормальных биохимических процессов в клетках и их гибели. В результате возникают изменения в работе внутренних органов. При окислительном стрессе в первую очередь меняется pH мочи и слюны.

Процессы окисления липидов также провоцируют повышение синтеза простагландинов, известных науке в качестве мощных индукторов сокращения или расслабления гладкой мускулатуры стенок сосудов, бронхов, матки, ЖКТ и ряда других физиологических изменений. Их окисление может становиться причиной развития нарушений микроциркуляции, ишемии, глаукомы, катаракты, цирроза.[22]

Эритроциты должны деформироваться для того, чтобы пройти через узкие капилляры. Таким образом, снижение деформируемости эритроцитов влияет на удаление старых или поврежденных эритроцитов из кровообращения. Этот процесс вызывает нарушение доставки кислорода, что способствовует ряду заболеваний. Окислительный стресс играет важную роль в повреждении мембраны эритроцитов и ухудшении их деформируемости. Эритроциты постоянно подвергаются воздействию как эндогенных, так и экзогенных источников активных форм кислорода (АФК), таких как супероксид и перекись водорода (H2O2). [23]
Малоновый диальдегид (стабильный конечный продукт ) Мелоновый диальдегид и оксидативный стресс. Связь уровня малонового диальдегида с данными заболеваниями не удивительна, так как все они связаны с развитием и интенсификацией оксидативного стресса.Увеличение уровня малонового диальдегида говорит о необходимости интенсификации лечения вышеуказанных заболеваний, борьбе с оксидативным стрессом как модификацией питания и образа жизни, так и путем использования тех или иных антиоксидантов. [21]
MDA является эндогенным альдегидом, который синтезируется за счет процессов, которые включают в себя арахидоновую кислоту и другие полиненасыщенных жирные кислоты. В дальнейшем в ходе биохимических превращений он способен окислиться до диоксида углерода либо вступить в реакцию с нуклеиновыми кислотами, фосфолипидами и аминокислотами. Сейчас малоновый диальдегид рассматривают как сигнал о наличии процессов, связанных с возникновением оксидативных стрессовых ситуаций. Концентрация этого альдегида важна в проведении диагностики большого количества заболеваний. Наиболее достоверные данные были получены в результате изучения роли MDA в диагностике и контроле процесса лечения ИБС. Таким образом, было доказано, что концентрация диальдегида может быть соотнесена с некоторыми клиническими проявлениями ИБС (чаще всего - класс заболевания по функциональной способности, результаты ЭКГ). Также она может использоваться в целях прогноза данных о возможном развитии инфаркта миокарда без зубца q и других форм ИБС, причем, как в начальных, так и в отдаленных периодах. Количество диальдегида более чем 100 нмоль/мл считается неблагоприятным прогностическим маркером. Терапевтическое лечение ИБС сопровождается, как правило, значительным понижением альдегида вне зависимости от клинической формы заболевания. Значительно повышенные уровни альдегида были отмечены и при тяжелом течении таких заболеваний как псориаз, инсульт, рассеянный склероз, хронические патологии почек и некоторые инфекции (сифилис, стрептококковая инфекция), также и онкологии (рак желудка и легких). [20]