Голографическая интерферометрия и лазерная микроскопия эритроцитов

Имеющиеся в литературе сведения о полимодальной структуре распределения эритроцитов человека по диаметру в норме (Вергунова 3.И., 1979), подтверждены в данной работе для эритроцитов в норме и патологии.

Количественная оценка изменений формы, площади поверхности эритроцитов, массы и концентрации гемоглобина в клетках дополняет имеющиеся в литературе сообщения об изменениях, происходящих с эритроцитами в процессе старения. Показано, что при старении эритроцитов наблюдается уменьшение его диаметра (Бриллиант М.Д. ‚1979), изменение формы клеток (Gonsoni е.a.,1976), возрастание концентрации гемоглобина (Seaman е.а., 1977).

Известные данные о решающей роли фрагментации поверхности эритроцита в процессах старения (Рябов б.И., 1971) дают основания для проведения теоретического анализа влияния процесса отщепления микропузырьков от поверхности эритроцитов на изменение его свойств. Результаты теоретических расчётов согласуются с экспериментальными данными, что может служить еще одним подтверждением в пользу представлений о роли фрагментации поверхности эритроцитов в процессе их жизнедеятельности. Результаты исследований, проведенных методами голографической интерферометрии и лазерной микроскопии, хорошо согласуются с современными представлениями об эритроците, что служит доказательством достоверности результатов. Данные о наличии общих свойств эритроцитов для нормы и патологии указывают на существование единого механизма, под действием которого происходит изменение эритроцитов при различных условиях их жизнедеятельности.

Результаты исследований, проведенных методами голографической интерферометрии и лазерной микроскопии, хорошо согласуются с современными представлениями об эритроците, что служит доказательством достоверности результатов. Данные о наличии общих свойств эритроцитов для нормы и патологии указывают на существование данного механизма, под действием которого происходит изменение эритроцитов при различных условиях их жизнедеятельности.

3. Голографическая интерферометрия и лазерная микроскопия эритроцитов in vitro

В этой серии экспериментов исследовались эритроциты в норме и эритроциты детей больных наследственным микросфероцитозом (НС). Для облегчения расчётов и единообразия получения результатов анализ эритроцитов, помещенных в аутоплазму, проводился при условиях, когда клетки находились в виде "монетных столбиков", при этом истинных микросфер при НС не наблюдалось.

Рис. 6. Кинограмма интерференционных картин эритроцитов в отраженном лазерном свете. Время между кадрами 1 сек. (Движение внутри эритроцитов наблюдается по смещению интерференционных полос).

При разведении аутоплазмы изотоническим раствором NaCl в соотношении 1:1 и 1:5 в условиях изотонии как в норме, так и при НС, наблюдался распад "монетных столбиков" на отдельные клетки нормальной формы (двояковогнутый диск). Дальнейшее разведение аутоплазмы 0,9% раствором NaCl (1:2 и 1:8) приводило к появлению эритроцитов с выступами по краям и отдельными неровностями на поверхности. При разведении аутоплазмы (1:1О и более) происходило увеличение неоднородности поверхности эритроцитов, изменение их формы до эллипсоидальной и далее осуществлялся переход эритроцитов в сферическую форму. С помощью микрокиносъемки в отраженном лазерном свете было показано наличие интенсивного внутриклеточного движения в эритроцитах, находящихся в переходном от диска к сфере состоянии. (Рис. 6). Анализ размеров исходной формы двояковогнутого диска и конечной (сферической) показал, что изменение формы клеток сопровождается уменьшением их диаметра и площади поверхности в норме и при НС (Р<0,01), а объем при этом достоверно не изменяется.

Уменьшение общей площади поверхности эритроцитов, отмечаемое по данным интерферометрии, объясняется, по-видимому, тем, что сферуляция сопровождается образованием микровыростов, малые размеры которых не могут быть количественно учтены данным методом. Нами наблюдалось два типа сфероцитов: шиповидные с выростами на поверхности и игольчатые, с исчерченной поверхностью, без выростов.

Первый тип отмечался в основном у эритроцитов крови здоровых детей, второй у эритроцитов больных НС. Было показано, что процесс перехода от диска к сфере обратим: при переносе эритроцитов сферической формы в аутоплазму они восстанавливают свою форму до двояковогнутого диска, что подтверждается данными сканирующей электронной микроскопии (Denhcke, 1968, Weed Besis, 1973).

Для проведения сравнительной характеристики эритроцитов в норме и при НС по признаку сферуляции было выбрано два основных разведения плазмы (1:5 и 1:1О), при которых проводился анализ распределения эритроцитов в зависимости от их формы (таблица 2).

Таблица 2. Процентное распределение эритроцитов в зависимости от их формы при двух разведениях плазмы изотоническим раствором (1:5 и 1:1О) в норме и при наследственном сфероцитозе ( НС)