REACTION OF THE CELLULAR ELEMENTS OF THE BLOOD TO THE CONTACT WITH THE GRANULATED HYPERCROSS-LINKED POLYSTYRENE AND SILICA

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. 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. 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. 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.

1. 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].

2. 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].

3. 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].

4. 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].

5. 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].

6. 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].

7. 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].

8. 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].

9. 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].

10. 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].

11. 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].

12. 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].

13. 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].

14. Ruggeri ZM, Mendolicchio GL. Adhesion mechanisms in platelet function. Circ Res. 2007; 100(12):1673-1685.

15. Varga-Szabo D, Pleines I, Nieswandt B. Cell adhesion mechanisms in platelets. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008; 28(3):403-412.

16. Reed GL. Platelet secretion. In: Platelet Second Edition/ Ed. A. D. Michelson.– Amsterdam, Boston et al.: Academic Press, Elsevier Inc, 2007:309–318.

17. 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.

18. 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].

19. 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].

20. 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].