stringtranslate.com

Гемолиз

Эритроцит в гипотоническом растворе, заставляющий воду перемещаться в клетку
Эритроцит в гипертоническом растворе, вызывающий выход воды из клетки

Гемолиз или гемолиз ( / h iː ˈ m ɒ l ɪ s ɪ s / ), [1] также известный под несколькими другими названиями, представляет собой разрыв ( лизис ) красных кровяных клеток (эритроцитов) и высвобождение их содержимого ( цитоплазмы ) в окружающую жидкость (например, плазму крови ). Гемолиз может происходить in vivo или in vitro .

Одной из причин гемолиза является действие гемолизинов , токсинов, которые вырабатываются некоторыми патогенными бактериями или грибками . Другой причиной являются интенсивные физические упражнения. [2] Гемолизины повреждают цитоплазматическую мембрану эритроцитов , вызывая лизис и в конечном итоге гибель клеток. [3]

Этимология

От гемо- + -лиз, от древнегреческого αἷμα ( haîma , «кровь») + λύσις lúsis , «разрыхление»).

Внутри тела

Гемолиз внутри организма может быть вызван большим количеством заболеваний, включая некоторые паразиты ( например , Plasmodium ), некоторые аутоиммунные расстройства ( например , аутоиммунная гемолитическая анемия, лекарственная гемолитическая анемия , атипичный гемолитико-уремический синдром (aHUS) [4] ), [5] некоторые генетические расстройства ( например , серповидноклеточная анемия или дефицит G6PD ) или кровь со слишком низкой концентрацией растворенных веществ ( гипотоническая для клеток). [6]

Гемолиз может привести к гемоглобинемии из-за выброса гемоглобина в плазму крови , что играет важную роль в патогенезе сепсиса [7] и может привести к повышенному риску инфекции из-за его ингибирующего воздействия на врожденную иммунную систему . [7]

Паразитарный гемолиз

Поскольку процесс питания паразитов Plasmodium повреждает эритроциты, в медицинской литературе малярию иногда называют «паразитарным гемолизом». [ необходима цитата ]

HELLP, преэклампсия или эклампсия

См. синдром HELLP , преэклампсия и эклампсия.

Гемолитическая болезнь новорожденных

Гемолитическая болезнь новорожденных — это аутоиммунное заболевание, возникающее в результате проникновения антител матери через плаценту к плоду. Чаще всего это происходит, когда мать ранее подвергалась воздействию антигенов крови, присутствующих на плоде, но чужеродных для нее, либо через переливание крови, либо во время предыдущей беременности. [8]

Гемолитическая анемия

Поскольку гемолиз in vivo разрушает эритроциты, в неконтролируемых, хронических или тяжелых случаях он может привести к гемолитической анемии .

Гемолитический криз

Гемолитический криз, или гипергемолитический криз, характеризуется ускоренной скоростью разрушения эритроцитов, что приводит к анемии , желтухе и ретикулоцитозу . [9] Гемолитические кризы являются серьезной проблемой при серповидноклеточной анемии и дефиците Г6ФД .

Проглатывание или отравление токсичным веществом

Прием внутрь Paxillus involutus может вызвать гемолиз.

Космический гемолиз

Космический полет может вызвать гемолиз. [10]

Внутренние причины

Гемолиз может быть результатом внутренних дефектов в самих эритроцитах: [11] [12]

Внешние причины

Внешний гемолиз вызывается средой эритроцитов: [5] [6]

Внутрисосудистый гемолиз

Внутрисосудистый гемолиз описывает гемолиз, который происходит в основном внутри сосудистой системы . [16] В результате содержимое эритроцитов высвобождается в общий кровоток, что приводит к гемоглобинемии [17] и увеличивает риск последующей гипербилирубинемии . [18]

Внутрисосудистый гемолиз может возникнуть, когда эритроциты становятся мишенью для аутоантител , что приводит к фиксации комплемента , или при повреждении паразитами, такими как Babesia . [19] Кроме того, тромботическая микроангиопатия (ТМА) может привести к гемолизу эритроцитов. [20] ТМА часто наблюдается у пациентов с аГУС , когда в мелких сосудах почек образуются тромбы, что приводит к повреждению эритроцитов при попытке пройти через суженные сосуды. [21]

Внесосудистый гемолиз

Внесосудистый гемолиз относится к гемолизу, происходящему в печени , селезенке , костном мозге и лимфатических узлах . [16] В этом случае небольшое количество гемоглобина попадает в плазму крови . [18] Макрофаги ретикулоэндотелиальной системы в этих органах поглощают и разрушают структурно дефектные эритроциты или те, к которым прикреплены антитела, и высвобождают неконъюгированный билирубин в циркуляцию плазмы крови. [22] [23] Обычно селезенка разрушает умеренно аномальные эритроциты или те, которые покрыты антителами типа IgG , [24] [25] в то время как сильно аномальные эритроциты или те, которые покрыты антителами типа IgM, разрушаются в кровообращении или в печени. [24]

Если внесосудистый гемолиз обширен, гемосидерин может откладываться в селезенке, костном мозге, почках, печени и других органах, что приводит к гемосидерозу . [18]

Вне тела

Гемолиз образцов крови. Эритроциты без (слева и посередине) и с (справа) гемолизом. Если гемолизировано всего 0,5% эритроцитов, высвободившийся гемоглобин придаст сыворотке или плазме бледно-красный или вишнево-красный цвет. [26] Обратите внимание, что гемолизированный образец выглядит более прозрачным, поскольку в нем значительно меньше клеток, рассеивающих свет.

Гемолиз in vitro может быть вызван неправильной техникой взятия образцов крови, последствиями механической обработки крови или воздействием бактерий в культивируемых образцах крови.

Из коллекции образцов

Большинство причин гемолиза in vitro связаны со сбором образцов. Сложные сборы, ненадежные соединения линий, загрязнение и неправильный размер иглы, а также неправильное смешивание пробирок и неправильно заполненные пробирки являются частыми причинами гемолиза. [27] Чрезмерное всасывание может привести к тому, что эритроциты будут раздавлены на пути через иглу для подкожных инъекций из-за турбулентности и физических сил. Такой гемолиз более вероятен, когда вены пациента трудно найти или когда они разрушаются при заборе крови шприцем или современной вакуумной пробиркой. Опыт и правильная техника являются ключевыми для любого флеботомиста , медсестры или врача, чтобы предотвратить гемолиз.

Гемолиз in vitro во время сбора образцов может привести к неточным результатам лабораторных тестов из-за загрязнения окружающей плазмы содержимым гемолизированных эритроцитов. Например, концентрация калия внутри эритроцитов намного выше, чем в плазме, и поэтому повышенный уровень калия обычно обнаруживается в биохимических тестах гемолизированной крови.

После процесса взятия крови в образце все еще может происходить гемолиз in vitro из-за внешних факторов, таких как длительное хранение, неправильные условия хранения и чрезмерные физические усилия при падении или интенсивном перемешивании пробирки.

От механической обработки крови во время хирургического вмешательства

В некоторых хирургических процедурах (особенно некоторых операциях на сердце), где ожидается значительная потеря крови, для интраоперационного сбора крови используется оборудование . Процесс центрифуги забирает кровь у пациента, промывает эритроциты физиологическим раствором и возвращает их в кровообращение пациента. Гемолиз может произойти, если центрифуга вращается слишком быстро (обычно более 500 об/мин) — по сути, это гемолиз, происходящий вне тела. Повышенный гемолиз происходит при огромных объемах внезапной потери крови, поскольку процесс возврата клеток пациента должен выполняться на соответственно более высокой скорости, чтобы предотвратить гипотонию , дисбаланс pH и ряд других гемодинамических и кровяных факторов. Моделирование потоков жидкости для прогнозирования вероятности разрыва мембраны эритроцитов в ответ на стресс является активной областью исследований. [28]

Из культуры бактерий

Гемолиз от стрептококка . Примеры образцов культуры крови, созданных (слева направо) альфа-, бета- и гамма-гемолитическими стрептококками.

Визуализация физических проявлений гемолиза в образцах культивированной крови может быть использована в качестве инструмента для определения видов различных инфекций, вызываемых грамположительными бактериями ( например , стрептококками ).

Номенклатура

Гемолиз иногда называют гематолизом , эритролизом или эритроцитолизом . Слова гемолиз ( / h iː ˈ m ɒ l ɪ s ɪ s / ) [1] и гематолиз ( / ˌ h iː m ə ˈ t ɒ l ɪ s ɪ s / ) [29] оба используют сочетательные формы, передающие идею « лизиса крови» ( гемо- или гемато- + -лиз ). Слова эритролиз ( / ˌ ɛr ə ˈ θ r ɒ l ɪ s ɪ s / ) [ 30] и эритроцитолиз ( / ə ˌ r ɪ θ r oʊ s aɪ ˈ t ɒ l ɪ s ɪ s / ) [31] используют сочетательные формы, передающие идею « лизиса эритроцитов» ( erythro- ± cyto- + -lysis ).

Красные кровяные клетки (эритроциты) имеют короткую продолжительность жизни (приблизительно 120 дней), и старые (стареющие) клетки постоянно удаляются и заменяются новыми посредством эритропоэза . Этот процесс распада/замены называется оборотом эритроцитов. В этом смысле эритролиз или гемолиз — это нормальный процесс, который происходит непрерывно. Однако эти термины обычно используются для обозначения того, что лизис является патологическим .

Осложнения

Легочная гипертензия получает признание как осложнение хронического наследственного и приобретенного гемолиза. [32] [33] [34] Свободный гемоглобин, высвобождаемый во время гемолиза, инактивирует вазодилататор оксид азота (NO). [32] Гемолиз также высвобождает аргиназу , которая истощает L-аргинин , субстрат, необходимый для синтеза NO. [32] [34] Это снижает NO-зависимую вазодилатацию [32] и вызывает активацию тромбоцитов , генерацию тромбина , прокоагулянтных факторов и активацию тканевого фактора , [32] способствуя образованию тромбоза . [32] Это может привести к спазму пищевода и дисфагии , боли в животе , эректильной дисфункции , системной гипертензии , снижению перфузии органов , усилению воспаления и коагуляции , а также тромбозу . [35]

Хронический гемолиз может также привести к эндотелиальной дисфункции , усилению эндотелин -1-опосредованных реакций и васкулопатии . [32] [36] Высвобождение гема приводит к образованию билирубина и истощению плазменных белков, таких как альбумин , гаптоглобин и гемопексин , что может привести к желтухе . [37] [38] Это также может привести к повышению уровня продукта распада гема стеркобилина в стуле. [24]

Спленэктомия у лиц с гемолитическими расстройствами, по-видимому, увеличивает риск развития тромбоза легочной артерии . [32]

Осложнения также могут возникнуть из-за повышенной нагрузки на почки, поскольку они секретируют эритропоэтин , чтобы стимулировать костный мозг к производству большего количества ретикулоцитов (предшественников эритроцитов) для компенсации потери эритроцитов из-за гемолиза. [24]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Wells, John C. (2008). Словарь произношения Longman (3-е изд.). Longman. ISBN 978-1-4058-8118-0.
  2. ^ Витек, К; Сцисловска, Дж; Туровский, Д; Лерчак, К; Левандовска-Пачека, С; Покрывка, А (март 2017 г.). «Общий билирубин у спортсменов, определение референтного диапазона». Биология спорта . 34 (1): 45–48. doi : 10.5114/biolsport.2017.63732. ISSN  0860-021X. ПМК 5377560 . ПМИД  28416897. 
  3. ^ Мэдиган, Майкл Т. (2010). Брок Биология микроорганизмов 13-е издание . Бенджамин Каммингс. стр. 804. ISBN 978-0-321-64963-8.
  4. ^ "Атипичный гемолитико-уремический синдром". Genetics Home Reference . Получено 2020-08-18 .
  5. ^ abc Barcellini, Wilma (2015). «Иммунный гемолиз: рекомендации по диагностике и лечению». Семинары по гематологии . 52 (4): 304–312. doi :10.1053/j.seminhematol.2015.05.001. ISSN  1532-8686. PMID  26404442.
  6. ^ abc Берис, Фотис; Пикар, Вероник (2015). «Неиммунный гемолиз: диагностические соображения». Семинары по гематологии . 52 (4): 287–303. doi :10.1053/j.seminhematol.2015.07.005. ISSN  1532-8686. PMID  26404441.
  7. ^ ab Эффенбергер-Нейднихт, Катарина; Хартманн, Маттиас (2018). «Механизмы гемолиза при сепсисе». Воспаление . 41 (5): 1569–1581. doi :10.1007/s10753-018-0810-y. ISSN  1573-2576. PMID  29956069. S2CID  49526899.
  8. ^ «Аллоиммунизация эритроцитами и беременность: обзор, предпосылки, патофизиология». 2019-02-02. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. ^ "Innvista". Архивировано из оригинала 2010-06-24 . Получено 2010-07-04 .
  10. ^ Гусман, Ана (24.02.2022). «Ученые обнаружили повышенное разрушение эритроцитов в космосе». NASA . Получено 09.06.2022 .
  11. ^ Якобаш, Г; Рапопорт, СМ (1996). «Гемолитические анемии, вызванные дефицитом ферментов эритроцитов». Молекулярные аспекты медицины . 17 (2): 143–70. doi :10.1016/0098-2997(96)88345-2. ISSN  0098-2997. PMID  8813716.
  12. ^ Босси, Д.; Руссо, М. (1996). «Гемолитические анемии, вызванные нарушениями скелета мембраны эритроцитов». Молекулярные аспекты медицины . 17 (2): 171–88. doi :10.1016/0098-2997(96)88346-4. ISSN  0098-2997. PMID  8813717.
  13. ^ Telford RD, Sly GJ, Hahn AG, Cunningham RB, Bryant C, Smith JA (январь 2003 г.). «Удар ногой — главная причина гемолиза во время бега». J. Appl. Physiol . 94 (1): 38–42. doi :10.1152/japplphysiol.00631.2001. PMID  12391035. S2CID  5750453.
  14. ^ Lippi G, Schena F, Salvagno GL, Aloe R, Banfi G, Guidi GC (июль 2012 г.). «Гемолиз от удара ногой после 60-километрового ультрамарафона». Blood Transfus . 10 (3): 377–383. doi :10.2450/2012.0167-11. PMC 3417738. PMID  22682343 . 
  15. ^ Wise, Дональд Ли (2000). Биоматериалы и устройства: ортопедические, стоматологические и костные трансплантаты. Humana Press. ISBN 978-0-89603-859-2.[ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ ab Stanley L Schrier. William C Mentzer; Jennifer S Tirnauer (ред.). "Диагностика гемолитической анемии у взрослых". UpToDate . Архивировано из оригинала 2017-12-26 . Получено 2019-05-04 .
  17. ^ "Внутрисосудистый гемолиз". eClinpath . Получено 2019-05-08 .
  18. ^ abc Muller, Andre; Jacobsen, Helene; Healy, Edel; McMickan, Sinead; Istace, Fréderique; Blaude, Marie-Noëlle; Howden, Peter; Fleig, Helmut; Schulte, Agnes (2006). "Классификация опасностей химических веществ, вызывающих гемолитическую анемию: нормативно-правовая перспектива ЕС" (PDF) . Regulatory Toxicology and Pharmacology . 45 (3). Elsevier BV: 229–241. doi :10.1016/j.yrtph.2006.04.004. hdl : 10029/5596 . ISSN  0273-2300. PMID  16793184. Архивировано из оригинала (PDF) 2019-05-03 . Получено 04.05.2019 .
  19. ^ "Билирубин и гемолитическая анемия". eClinpath . Получено 2019-05-08 .
  20. ^ "Тромботическая микроангиопатия (ТМА)". UNC Kidney Center . Получено 2020-08-19 .
  21. ^ "Атипичный гемолитико-уремический синдром". NORD (Национальная организация по редким заболеваниям) . Получено 2020-08-19 .
  22. ^ Rhodes, Carl E.; Varacallo, Matthew (2019-03-04). "Физиология, транспорт кислорода". NCBI Bookshelf . PMID  30855920 . Получено 2019-05-04 .
  23. ^ Sokol RJ, Hewitt S, Stamps BK (июнь 1981 г.). «Аутоиммунный гемолиз: 18-летнее исследование 865 случаев, направленных в региональный центр переливания крови». Br Med J (Clin Res Ed) . 282 (6281): 2023–7. doi :10.1136/bmj.282.6281.2023. PMC 1505955. PMID  6788179 . 
  24. ^ abcd Braunstein, Evan (2019-05-03). "Обзор гемолитической анемии – гематология и онкология". Merck Manuals Professional Edition (на латыни) . Получено 2019-05-05 .
  25. ^ "Гиперспленизм: Медицинская энциклопедия MedlinePlus". MedlinePlus . 2019-04-30 . Получено 2019-05-08 .
  26. ^ «Столичное здоровье».
  27. ^ МакКоги, Юэн Джеймс; Вечеллио, Элиа; Лейк, Ребекка; Ли, Линг; Бернетт, Лесли; Чешер, Дуглас; Брей, Стивен; Маккей, Марк; Гей, Стефани (2017-01-02). «Ключевые факторы, влияющие на частоту гемолиза: критическая оценка текущих доказательств». Критические обзоры в клинических лабораторных науках . 54 (1): 59–72. doi :10.1080/10408363.2016.1250247. ISSN  1040-8363. PMID  28013559. S2CID  753640.
  28. ^ Faghih, Mohammad M.; Sharp, M. Keith (2019-03-07). «Моделирование и прогнозирование гемолиза, вызванного потоком: обзор». Биомеханика и моделирование в механобиологии . 18 (4): 845–881. doi :10.1007/s10237-019-01137-1. ISSN  1617-7940. PMID  30847662. S2CID  73496695.
  29. ^ "гематолиз". Словарь Merriam-Webster.com . Merriam-Webster . Получено 8 июля 2018 г. .
  30. ^ "эритролиз". American Heritage Stedman's Medical Dictionary . Houghton Mifflin. Архивировано из оригинала 8 июля 2018 года . Получено 8 июля 2018 года .
  31. ^ "эритроцитолиз". American Heritage Stedman's Medical Dictionary . Houghton Mifflin. Архивировано из оригинала 8 июля 2018 года . Получено 8 июля 2018 года .
  32. ^ abcdefgh Мачадо, Роберто Ф.; Гладвин, Марк Т. (2010). «Легочная гипертензия при гемолитических расстройствах». Грудь . 137 (6). Elsevier BV: 30S–38S. doi :10.1378/chest.09-3057. ISSN  0012-3692. PMC 2882115. PMID 20522578  . 
  33. ^ Rother, Russell P.; Bell, Leonard; Hillmen, Peter; Gladwin, Mark T. (2005-04-06). «Клинические последствия внутрисосудистого гемолиза и внеклеточного плазменного гемоглобина». JAMA . 293 (13). Американская медицинская ассоциация (AMA): 1653–62. doi : 10.1001/jama.293.13.1653 . ISSN  0098-7484. PMID  15811985.
  34. ^ ab Reiter, Christopher D.; Wang, Xunde; Tanus-Santos, Jose E.; Hogg, Neil; Cannon, Richard O.; Schechter, Alan N.; Gladwin, Mark T. (11.11.2002). «Безклеточный гемоглобин ограничивает биодоступность оксида азота при серповидноклеточной анемии». Nature Medicine . 8 (12). Springer Nature: 1383–1389. doi :10.1038/nm1202-799. ISSN  1078-8956. PMID  12426562. S2CID  19878520.
  35. ^ Rother, Russell P.; Bell, Leonard; Hillmen, Peter; Gladwin, Mark T. (2005-04-06). «Клинические последствия внутрисосудистого гемолиза и внеклеточного плазменного гемоглобина». JAMA . 293 (13): 1653–1662. doi : 10.1001/jama.293.13.1653 . ISSN  0098-7484. PMID  15811985. Было показано, что системное удаление оксида азота способствует клиническим заболеваниям, включая сильный спазм пищевода и дисфагию, боли в животе, эректильную дисфункцию и тромбоз.16,17,23-26 Кроме того, системное высвобождение гемоглобина связано с легочной и системной гипертензией,17,20,53-55 снижением перфузии органов и повышением смертности.53-58 Плазменный гемоглобин и его продукт распада гем также могут напрямую активировать эндотелиальные клетки и дополнительно способствовать воспалению и коагуляции.27
  36. ^ Schaer, DJ; Buehler, PW; Alayash, AI; Belcher, JD; Vercellotti, GM (2012-12-20). «Гемолиз и свободный гемоглобин снова: исследование поглотителей гемоглобина и гемина как нового класса терапевтических белков». Blood . 121 (8). Американское общество гематологии: 1276–1284. doi :10.1182/blood-2012-11-451229. ISSN  0006-4971. PMC 3578950 . PMID  23264591. 
  37. ^ Смит, Энн; Маккалох, Рассел Дж. (2015-06-30). «Гемопексин и гаптоглобин: союзники против токсичности гема от гемоглобина, а не соперники». Frontiers in Physiology . 6. Frontiers Media SA: 187. doi : 10.3389/fphys.2015.00187 . ISSN  1664-042X. PMC 4485156. PMID 26175690  . 
  38. ^ Schaer, Dominik J.; Vinchi, Francesca; Ingoglia, Giada; Tolosano, Emanuela; Buehler, Paul W. (2014-10-28). «Гаптоглобин, гемопексин и связанные с ними защитные пути — фундаментальная наука, клинические перспективы и разработка лекарств». Frontiers in Physiology . 5. Frontiers Media SA: 415. doi : 10.3389/fphys.2014.00415 . ISSN  1664-042X. PMC 4211382. PMID 25389409  .  Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons.

Внешние ссылки