Наноархитектоника и наномеханические свойства поверхности эритроцитов человека и мыши линии BALB/c после облучения цельной крови рентгеновским излучением в дозе 0,5 Гр

Несмотря на то, что эритроциты считаются относительно резистентными к действию ионизирующего излучения элементами крови, данные литературы последних лет свидетельствуют об изменении их свойств, выявляемыми современными методами при облучении клеток в относительно малых дозах. Целью работы являлся сравнительный анализ изменений параметров структурных и наномеханических свойств поверхности эритроцитов человека и мыши линии Balb/c при облучении цельной крови in vitro рентгеновским излучением в дозе 0,5 Гр с помощью метода атомно-силовой микроскопии (PeakForce QNM). Не выявлено существенных различий параметра шероховатости рельефа и карт сил адгезии для участков поверхности эритроцитов размером 250 нм × 250 нм для человека и мыши, а также его изменении после действия рентгеновского излучения. Установлено увеличение средних значений силы адгезии и пространственного периода, соответствующего среднему размеру ячейки сети мембранного скелета эритроцитов, после облучения крови рентгеновским излучением. Полученные данные свидетельствуют о радиационно-индуцированных изменениях параметров адгезионных свойств и наноархитектоники клеточной поверхности, связанных с изменениями пространственной структуры мембранного скелета эритроцитов при облучении крови in vitro в дозе 0,5 Гр.

Атомно-силовая микроскопия, эритроциты, рентгеновское излучение, человек, мышь, наномеханические свойства

1. Carboxylated nanodiamonds inhibit γ-irradiation damage of human red blood cells / K. Santacruz-Gomez [et al.] // Nanoscale. - 2016. - Vol. 8, Iss. 13. - P. 7189-7196.

2. Manduzio, P. Transfusion-associated graft-versus-host disease: a concise review / P. Manduzio // Hematol Rep. - 2018. - Vol. 10, Iss. 4. - P. 7724.

3. Effects of ionizing radiation on blood and blood components: A survey / Iaea-tecdoc-934. - 1997. - Vol. 28, Iss. 13. - 42 p.

4. The effects of x-ray on the radii of red blood cells / R.S. Algareb [et al.] // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. - 2020. - Vol. 928, Iss. 7. - P. 072131.

5. Effects of high doses of x-ray on hematological parameters and morphology of red blood cells in human blood / A.H. Taqi [et al.] // Iran. J. Medical Phys. - 2019. - Vol. 16. - P. 112-119.

6. Erythrocyte stiffness during morphological remodeling induced by carbon ion radiation / B. Zhang [et al.] // PLoS ONE. - 2014. - Vol. 9, Iss. 11. - P. 112624.

7. The effects of medical diagnostic low dose x-rays after in vitro exposure of human red blood cells: hemolysis and osmotic fragility / M. Tungjai [et al.] // Toxicol Environ Health Sci. - 2019. - Vol. 11, Iss. 3. - P. 237-243.

8. Probing the effects of ionizing radiation on young’s modulus of human erythrocytes cytoskeleton using atomic force microscopy / E. Spyratou [et al.] //j. Med. Phys. - 2019. - Vol. 44, Iss. 2. - P. 113-117.

9. Erythrocyte stiffness during morphological remodeling induced by carbon ion radiation / B. Zhang [et al.] // PLoS ONE. - 2014. - Vol. 9, Iss. 11. - P. e112624.

10. El-Shanshoury, H. Evaluation of low dose ionizing radiation effect on some blood components in animal model / H. El-Shanshoury, G. El-Shanshoury, A. Abaza //j. Radiat. Res. Appl. Sci. - 2016. - Vol. 9, Iss. 3. - P. 282-293.

11. Ponnaiya, B. Radiation-induced chromosomal instability in BALB/c and C57BL/6 mice: the difference is as clear as black and white / B. Ponnaiya, M.N. Cornforth, R.L. Ullrich // Radiat. Res. - 1997. - Vol. 147, Iss. 2. - P. 121-125.

12. A deficiency in DNA repair and DNA-PKcs expression in the radiosensitive BALB/c mouse / R. Okayasu [et al.] // Cancer Res. - 2000. - Vol. 60, Iss. 16. - P. 4342-4345.

13. European Union. 2010. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes. Official Journal of the European Union L276/33.

14. Nans, A. Native ultrastructure of the red cell cytoskeleton by cryo-electron tomography / A. Nans, N. Mohandas, D.L. Stokes // Biophys. J. - 2011. - Vol. 101, Iss. 10. - P. 2341-2350.

15. Azhari, The effects of X-rays radiation on active and passive transport of erythrocytes membrane / Azhari, S. Diba //j.Int. Dent. Medical Res. - 2018. - Vol. 11, Iss. 1. - P. 261-264.