transmedТрансляционная медицинаTranslational Medicine2311-44952410-5155Almazov National Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia10.18705/2311-4495-2017-4-4-43-55transmed-291Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯExperimental studiesРЕАКЦИЯ КЛЕТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ НА КОНТАКТ С ГРАНУЛИРОВАННЫМИ СВЕРХСШИТЫМ ПОЛИСТЕРОЛОМ И КРЕМНЕЗЕМАМИREACTION OF THE CELLULAR ELEMENTS OF THE BLOOD TO THE CONTACT WITH THE GRANULATED HYPERCROSS-LINKED POLYSTYRENE AND SILICAКузнецовС. И.KuznetsovS. I.

д.м.н., профессор, главный научный сотрудник, НИЛ биопротезирования и кардиопротекции, Институт экспериментальной медицины,

Санкт-Петербург

MD, Dr.Sci., prof. laboratory of bioprotesing and cardioprotection, Institute of experimental medicine,

Saint Petersburg

220550@mail.ruКиричукО. П.KirichukO. P.

лаборант, НИЛ биопротезирования и кардиопротекции, Институт экспериментальной медицины;

студент,

Санкт-Петербург

undergraduate student,

Saint Petersburg

oksrir@rambler.ruБурковаН. В.BurkovaN. V.

ведущий научный сотрудник НИЛ системного кровообращения, Институт экспериментальной медицины, ул. Пархоменко, д. 15 лит. Б, Санкт-Петербург, 194156;

д.б.н, доцент, кафедра физиологии и патологии,

Санкт-Петербург

leading research scientist, laboratory of systemic circulation, Institute of experimental medicine, Parkhomenko str. 15-B, Saint Petersburg, 194156;

Dr .Sci, docent,

Saint Petersburg

n.burk@list.ruДаванковВ. А.DavankovV. A.

д.х.н., профессор, зав. лабораторией стереохимии сорбционных процессов,

Москва

Dr. Sci., prof., 

Saint Petersburg

vdav@mail.ruПостновВ. Н.PostnovV. N.

к.х.н., доцент, с.н.с. НИЛ нанотехнологий, Институт экспериментальной медицины;

доцент кафедры химии твердого тела, Институт химии,

Санкт-Петербург

PhD, docent, senior researcher, laboratory of nanotechnologies, Institute of experimental medicine;

Institute of chemistry,

Saint Petersburg

postn_vik@mail.ruЛитвиненкоЕ. В.LitvinenkoE. V.

зав. клинико-диагностической лабораторией Лечебно-реабилитационного комплекса,

Санкт-Петербург

head of clinical diagnostic laboratory,

Saint Petersburg

okslit@mail.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава РоссииРоссияAlmazov National Medical Research CentreRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»Russian FederationAlmazov National Medical Research Centre; Peter the Great Saint-Petersburg Polytechnic UniversityRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России; Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия» Минздрава РоссииРоссияAlmazov National Medical Research Centre; Saint-Petersburg State Chemical-Pharmaceutical AcademyRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова» РАНПольшаA. N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds of Russian Academy of SciencesPolandФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России; Санкт-Петербургский государственный университетPolandAlmazov National Medical Research Centre; Saint Petersburg UniversityPoland201728092017444355Copyright © Кузнецов С.И., Киричук О.П., Буркова Н.В., Даванков В.А., Постнов В.Н., Литвиненко Е.В., 20172017Кузнецов С.И., Киричук О.П., Буркова Н.В., Даванков В.А., Постнов В.Н., Литвиненко Е.В.Kuznetsov S.I., Kirichuk O.P., Burkova N.V., Davankov V.A., Postnov V.N., Litvinenko E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/291

Проведена апробация гранулированных полимерных материалов: сверхсшитого полистирола марки MN-202 (СПС) и двух кремнеземов – крупнозернистого силикагеля крупнопористого-2 (КСК-2) и Си- лохрома-120, обладающих сорбционными свойствами, в качестве активационных гемоконтактных пре- паратов. Гемоконтактное взаимодействие проводили в стендовых условиях с использованием донорской крови в ротационном режиме. Пробы крови брали до начала эксперимента и через 5, 20, 40 и 60 мин. Оценивали изменения в клеточных и субклеточных популяциях крови с помощью гематологического анализатора SySmex XT 1800i (26 параметров), что давало возможность косвенно судить об активации клеток крови. Проведено 45 экспериментов по 15 на каждом из гемоконтактных препаратов. Результа- ты. Эритроциты не реагировали на контактное взаимодействие с сорбентами. Степень выраженности активационных свойств сорбентов для тромбоцитов падает в ряду: Силохром С-120 > СПС > КСК-2. Для лейкоцитов данный показатель возрастает от КСК-2 < Силохром С-120 < СПС. КСК-2 практически не обладает адгезивными свойствами для лейкоцитов. Сдвиг лейкоцитарной формулы (гранулоциты/мо- нонуклеары) наиболее выражен на гранулах СПС (1,40→0,76), несколько меньше на Силохроме С-120 (1,41→0,97) и наименее выражен на КСК-2 (1,38→1,26). Заключение. Апробированные гранулирован- ные полимерные материалы могут быть использованы в качестве гемоконтактных препаратов для ак- тивации клеток крови (тромбоциты, лейкоциты) и изменения спектра (качественно и количественно) биоактивных субстанций в крови при проведении малообъемной гемоперфузии.

The purpose of the study was the testing of granular polymer materials (hypercross-linked polystyrene MN-202 (HPS) and two silica – coarse-grained silica gel large-pore 2 (CSL-2) and silochrome S-120 possessing sorption properties as activating hemocontact preparations.

Materials and methods

Materials and methods. The hemocontact interaction was carried out under bench conditions using donor blood in a rotary mode. Blood samples were taken before the beginning of the experiment and after 5, 20, 40 and 60 minutes. Changes in cell and subcellular blood populations were assessed using the SySmex XT 1800i hematology analyzer (26 parameters), which made it possible to indirectly estimate the activation of blood cells. 45 experiments were conducted on 15 for each of the hemocontact preparations.

Results

Results. Erythrocytes did not react to contact interaction with sorbents. The degree of expression of activation properties of sorbents for platelets falls in the series: Silochrom S-120> HPS > CSL-2. For leukocytes, this indicator increases from CSL-2 <SilochromS-120 < HPS. CSL-2 has practically no adhesive properties for leukocytes, i.e. it doesn’t activate leukocytes. The shift of the leukocyte formula (granulocytes / mononuclears) is most pronounced on the HPS granules (1,40→0,76), a bit less on Silochrome S-120 (1,41→ 0,97) and very weakly on CSL-2 (1,38→1,26).

Conclusion

Conclusion. Approved granular polymer materials can be used as hemocontact preparations for the activation of blood cells (platelets, leukocytes) and changes in the spectrum (qualitatively and quantitatively) of bioactive substances in the blood when carrying out low-volume hemoperfusion.

контактная активация кровигранулированные препаратысверхсшитый полистиролкремнеземыклеточные популяции кровилейкоцитарная формулаcontact activation of bloodgranulated preparationshypercross-linked polystyrenesilicacellular blood populationsleukocyte formulaReferencesKulaev VD. Specific hemosorption. Kinetics and physiological effects. Vestnik RAMN=Bulletin of RAMS. 1995; 3: 59–63. In Russian [Кулаев Д.В. Специфическая гемосорбция. Кинетика и физиологические эффекты. Вестник РАМН. 1995; 3: 59–63].Kulaev VD. Specific hemosorption. Kinetics and physiological effects. Vestnik RAMN=Bulletin of RAMS. 1995; 3: 59–63. In Russian [Кулаев Д.В. Специфическая гемосорбция. Кинетика и физиологические эффекты. Вестник РАМН. 1995; 3: 59–63].Kuznetsov SI. Effector mechanisms of hemoperfusion. Jefferentnaja terapija=Efferent therapy. 1998; 4(4): 28-31. In Russian [Кузнецов С.И. Эффекторные механизмы гемоперфузии. Эфферентная терапия. 1998; 4(4): 28-31].Kuznetsov SI. Effector mechanisms of hemoperfusion. Jefferentnaja terapija=Efferent therapy. 1998; 4(4): 28-31. In Russian [Кузнецов С.И. Эффекторные механизмы гемоперфузии. Эфферентная терапия. 1998; 4(4): 28-31].Kuznetsov SI, Burkova NV, Tyukavin AI. Solidphase contact hemomodulation. Bulletin of Federal Almazov Medical Research Centre. 2013; 6: 28-34. In Russian [Буркова Н.В., Кузнецов С.И., Тюкавин А.И. Контактная твердофазная гемомодуляция. Бюллетень ФЦСКЭ им. В.А. Алмазова. 2013; 6: 28–34].Kuznetsov SI, Burkova NV, Tyukavin AI. Solidphase contact hemomodulation. Bulletin of Federal Almazov Medical Research Centre. 2013; 6: 28-34. In Russian [Буркова Н.В., Кузнецов С.И., Тюкавин А.И. Контактная твердофазная гемомодуляция. Бюллетень ФЦСКЭ им. В.А. Алмазова. 2013; 6: 28–34].Kuznetsov SI, Kanaev PA, Burkova NV, еt al. A method for the treatment of burn wounds. Patent on the application №2210391, 20.08.2003. In Russian [Кузнецов С.И., Канаев П.А., Буркова Н.В. и др. Способ лечения ожоговых ран. Патент № 2210391 от 08.02.2002г].Kuznetsov SI, Kanaev PA, Burkova NV, еt al. A method for the treatment of burn wounds. Patent on the application №2210391, 20.08.2003. In Russian [Кузнецов С.И., Канаев П.А., Буркова Н.В. и др. Способ лечения ожоговых ран. Патент № 2210391 от 08.02.2002г].Kuznetsov SI, Burkova NV, Nokhrin SP, еt al. A method for the treatment of patients with critical ischemia of lower extremities. Patent on the application №2233178, 06.05.2002. In Russian [Кузнецов С.И., Буркова Н.В., Нохрин С.П. и др. Способ лечения больных с критической ишемией нижних конечностей. Патент № 2233178 от 06.05.2002г].Kuznetsov SI, Burkova NV, Nokhrin SP, еt al. A method for the treatment of patients with critical ischemia of lower extremities. Patent on the application №2233178, 06.05.2002. In Russian [Кузнецов С.И., Буркова Н.В., Нохрин С.П. и др. Способ лечения больных с критической ишемией нижних конечностей. Патент № 2233178 от 06.05.2002г].Burkova NV, Kuznetsov SI, Nohrin SP, Arseniev NA. Clinical effects of small volume hemoperfusion in treatment of critical ischemia of the lower extremities. Jefferentnaja terapija=Efferent therapy. 2010; 16(3): 24–27. In Russian [Буркова Н.В., Кузнецов С.И., Нохрин С.П., Арсениев Н.А. Клинические эффекты малообъемной гемоперфузии при лечении критической ишемии нижних конечностей. Эфферентная терапия. 2010; 16(3): 24–27].Burkova NV, Kuznetsov SI, Nohrin SP, Arseniev NA. Clinical effects of small volume hemoperfusion in treatment of critical ischemia of the lower extremities. Jefferentnaja terapija=Efferent therapy. 2010; 16(3): 24–27. In Russian [Буркова Н.В., Кузнецов С.И., Нохрин С.П., Арсениев Н.А. Клинические эффекты малообъемной гемоперфузии при лечении критической ишемии нижних конечностей. Эфферентная терапия. 2010; 16(3): 24–27].Kuznetsov SI, Burkova NV, Konychev AV. A method of treating inflammatory purulent-necrotic diseases fingers. Patent on the application №2282466, 11.11.2004. In Russian [Кузнецов С.И., Буркова Н.В., Конычев А.В. Способ лечения воспалительных и гнойно-некротических заболеваний пальцев и кисти Патент №2282466 от 11.11.2004 г].Kuznetsov SI, Burkova NV, Konychev AV. A method of treating inflammatory purulent-necrotic diseases fingers. Patent on the application №2282466, 11.11.2004. In Russian [Кузнецов С.И., Буркова Н.В., Конычев А.В. Способ лечения воспалительных и гнойно-некротических заболеваний пальцев и кисти Патент №2282466 от 11.11.2004 г].Burkova NV, Rutenberg DG, Arseniev NA, et al. The use of regional, low-volume hemoperfusion, light therapy and laser radiation in complex treatment of patients with purulent pathology of fingers and wrist. Jefferentnaja terapija=Efferent therapy. 2010; 16(3):34–41. In Russian [Буркова Н.В., Рутенбург Д.Г., Арсениев Н.А. и др. Применение регионарной малообъемной гемоперфузии, светотерапии и лазерного излучения в комплексном лечении больных с гнойной патологией пальцев и кисти. Эфферентная терапия. 2010; 16(3):34–41].Burkova NV, Rutenberg DG, Arseniev NA, et al. The use of regional, low-volume hemoperfusion, light therapy and laser radiation in complex treatment of patients with purulent pathology of fingers and wrist. Jefferentnaja terapija=Efferent therapy. 2010; 16(3):34–41. In Russian [Буркова Н.В., Рутенбург Д.Г., Арсениев Н.А. и др. Применение регионарной малообъемной гемоперфузии, светотерапии и лазерного излучения в комплексном лечении больных с гнойной патологией пальцев и кисти. Эфферентная терапия. 2010; 16(3):34–41].Kuznetsov SI, Burkova NV, Eismont YA, et al. Blood-contact device and set for carrying out the target small hemoperfusion. Patent on the application №33869, 25.11.2002. In Russian [Кузнецов С.И., Буркова Н.В., Эйсмонт Ю.А. Гемоконтактное устройство и набор для проведения целевой малообъемной гемоперфузии. Патент № 33869 от 25.11.2002г].Kuznetsov SI, Burkova NV, Eismont YA, et al. Blood-contact device and set for carrying out the target small hemoperfusion. Patent on the application №33869, 25.11.2002. In Russian [Кузнецов С.И., Буркова Н.В., Эйсмонт Ю.А. Гемоконтактное устройство и набор для проведения целевой малообъемной гемоперфузии. Патент № 33869 от 25.11.2002г].Burkova NV. Effects of low-volume blood perfusion, the activated hemosorbents. Diss. Doc. Biol. Sciences. 2010. In Russian [Буркова Н.В. Эффекты малообъемной перфузии крови, активированной гемосорбентами. Дисс. док. биол. наук. СПб, 2010].Burkova NV. Effects of low-volume blood perfusion, the activated hemosorbents. Diss. Doc. Biol. Sciences. 2010. In Russian [Буркова Н.В. Эффекты малообъемной перфузии крови, активированной гемосорбентами. Дисс. док. биол. наук. СПб, 2010].Kryzhanovsky GN, et al. Disregulatory pathology. M.: Medicina, 2002. p.625. In Russian [Крыжановский Г.Н., и др. Дизрегуляционная патология. М: Медицина, 2002. с.625].Kryzhanovsky GN, et al. Disregulatory pathology. M.: Medicina, 2002. p.625. In Russian [Крыжановский Г.Н., и др. Дизрегуляционная патология. М: Медицина, 2002. с.625].Dmitrieva LA, Pivovarov YuI, Kurilskaya TE, Sergeeva AS. Modern state of problem of delivery of medicines with use of erythrocytes as cell-carriers. Journal of pathophysiology and experimental therapy. 2016; 60 (3):88–94. In Russian [Дмитриева Л.А., Пивоваров Ю.И., Курильская Т.Е., Сергеева А.С. Современное состояние проблемы доставки лекарственных средств с использованием эритроцитов в качестве клеток-переносчиков. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2016; 60(3):88– 94].Dmitrieva LA, Pivovarov YuI, Kurilskaya TE, Sergeeva AS. Modern state of problem of delivery of medicines with use of erythrocytes as cell-carriers. Journal of pathophysiology and experimental therapy. 2016; 60 (3):88–94. In Russian [Дмитриева Л.А., Пивоваров Ю.И., Курильская Т.Е., Сергеева А.С. Современное состояние проблемы доставки лекарственных средств с использованием эритроцитов в качестве клеток-переносчиков. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2016; 60(3):88– 94].Troshkina NA, Tsirkin V I, Dvoryanskiy SA, Red blood cell: structure and function of its membrane. Vjatskij medicinskij vestnik=Vyatka medical Bulletin. 2007; 2–3:32–40. In Russian [Трошкина Н.А., Циркин В.И., Дворянский С.А. Эритроцит: строение и функции его мембраны. Вятский медицинский вестник. 2007; 2–3: 32–40].Troshkina NA, Tsirkin V I, Dvoryanskiy SA, Red blood cell: structure and function of its membrane. Vjatskij medicinskij vestnik=Vyatka medical Bulletin. 2007; 2–3:32–40. In Russian [Трошкина Н.А., Циркин В.И., Дворянский С.А. Эритроцит: строение и функции его мембраны. Вятский медицинский вестник. 2007; 2–3: 32–40].Ruggeri ZM, Mendolicchio GL. Adhesion mechanisms in platelet function. Circ Res. 2007; 100(12):1673-1685.Ruggeri ZM, Mendolicchio GL. Adhesion mechanisms in platelet function. Circ Res. 2007; 100(12):1673-1685.Varga-Szabo D, Pleines I, Nieswandt B. Cell adhesion mechanisms in platelets. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008; 28(3):403-412.Varga-Szabo D, Pleines I, Nieswandt B. Cell adhesion mechanisms in platelets. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008; 28(3):403-412.Reed GL. Platelet secretion. In: Platelet Second Edition/ Ed. A. D. Michelson.– Amsterdam, Boston et al.: Academic Press, Elsevier Inc, 2007:309–318.Reed GL. Platelet secretion. In: Platelet Second Edition/ Ed. A. D. Michelson.– Amsterdam, Boston et al.: Academic Press, Elsevier Inc, 2007:309–318.Paltcev MA, Ivanov AA. Intercellular interaction. M.: Medicine, 1995. p. 224. In Russian [Пальцев М.А., Иванов А.А. Межклеточные взаимодействия. М.: Медицина, 1995. c.224.Paltcev MA, Ivanov AA. Intercellular interaction. M.: Medicine, 1995. p. 224. In Russian [Пальцев М.А., Иванов А.А. Межклеточные взаимодействия. М.: Медицина, 1995. c.224.Belotsky SM, Avtalion RR. Inflammation. Cell mobilization and clinical effects. M.:BINOM, 2008. p. 240. In Russian [Белоцкий С.М., Авталион Р.Р. Воспаление. Мобилизация клеток и клинические эффекты. М.:БИНОМ, 2008. с. 240].Belotsky SM, Avtalion RR. Inflammation. Cell mobilization and clinical effects. M.:BINOM, 2008. p. 240. In Russian [Белоцкий С.М., Авталион Р.Р. Воспаление. Мобилизация клеток и клинические эффекты. М.:БИНОМ, 2008. с. 240].Jankowski OY. Toxicity of oxygen and biological systems (evolutionary, ecological and medical-biological aspects). SPb.: Game, 2000. p.294. In Russian [Янковский О.Ю. Токсичность кислорода и биологические системы (эволюционные, экологические и медико-биологические аспекты). СПб.: Игра, 2000. c. 294].Jankowski OY. Toxicity of oxygen and biological systems (evolutionary, ecological and medical-biological aspects). SPb.: Game, 2000. p.294. In Russian [Янковский О.Ю. Токсичность кислорода и биологические системы (эволюционные, экологические и медико-биологические аспекты). СПб.: Игра, 2000. c. 294].Kokryakov VN. Essays on innate immunity. SPb.: Science, 2006. p. 261. In Russian [Кокряков В.Н. Очерки о врожденном иммунитете. СПб.: Наука, 2006. c.261].Kokryakov VN. Essays on innate immunity. SPb.: Science, 2006. p. 261. In Russian [Кокряков В.Н. Очерки о врожденном иммунитете. СПб.: Наука, 2006. c.261].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.