Хрупкость эритроцитов относится к склонности эритроцитов (красных кровяных телец, RBC) к гемолизу (разрыву) под воздействием стресса. Ее можно рассматривать как степень или долю гемолиза , который происходит, когда образец красных кровяных телец подвергается стрессу (обычно физическому стрессу, и чаще всего осмотическому и/или механическому стрессу). В зависимости от применения, а также вида вовлеченной хрупкости, величина приложенного стресса и/или значимость полученного гемолиза могут варьироваться. [ необходима цитата ]
Когда к данной популяции/образцу клеток применяются множественные уровни стресса, профиль хрупкости может быть получен путем измерения относительной или абсолютной степени гемолиза, существующего на каждом таком уровне, [1] в дополнение к нахождению одного или нескольких однозначных индексов [2] (измеренных напрямую или интерполированных), связанных с конкретными соответствующими уровнями гемолиза и/или соответствующим стрессом. Тестирование хрупкости может быть полезным для оценки способности клеток (или ее отсутствия) выдерживать постоянный или повторяющийся стресс. Более того, его можно использовать для оценки того, как сама хрупкость изменяется в различных или изменяющихся условиях окружающей среды или стресса, во время или до индукции гемолиза. Низкая хрупкость часто называется « стабильностью », хотя технически стабильность относится к устойчивости клеток как к вызванному стрессом лизису, так и к спонтанному автолизу. [ требуется ссылка ]
Осмотическая хрупкость (OF) относится к степени или пропорции гемолиза , который происходит, когда образец эритроцитов подвергается осмотическому стрессу, помещаясь в гипотонический раствор. Осмотическая хрупкость зависит от различных факторов, включая состав и целостность мембраны, а также размеры клеток или соотношение площади поверхности к объему. [3] [4] [5]
Тест на осмотическую хрупкость распространен в гематологии и часто проводится для диагностики заболеваний, связанных с аномалиями мембран эритроцитов. Некоторые заболевания, связанные с повышенным OF, включают наследственный сфероцитоз и гипернатриемию , в то время как некоторые заболевания, связанные с пониженным OF, включают хроническое заболевание печени, железодефицитную анемию, талассемию, гипонатриемию, истинную полицитемию, наследственный ксероцитоз [6] и серповидноклеточную анемию после спленэктомии. [7]
Разрабатываются новые подходы к тестированию OF, чтобы лучше облегчить его использование в диагностике и скрининге заболеваний, например, путем использования микрофлюидных устройств вместе с подсчетом клеток. [8]
Механическая хрупкость (МФ) относится к степени или пропорции гемолиза , который происходит, когда образец эритроцитов подвергается механическому стрессу, такому как (обычно) какой-либо вид напряжения сдвига . Однако в отличие от осмотической хрупкости, ни один подход к тестированию механической хрупкости пока не получил достаточного признания, чтобы обеспечить стандартизацию. [9] Это привело к тому, что некоторые страховые компании в настоящее время не покрывают этот тест. [10]
Использование механической хрупкости эритроцитов может включать диагностическое тестирование, [11] калибровки для сравнения гемолиза, вызванного устройствами для обработки крови, [9] или оценку сублетального (т.е. негемолизирующего) повреждения, вызванного клетками устройствами, которые манипулируют кровью (например, для диализа [12] или интраоперационной аутотрансфузии [13] ). Это также может помочь в оценке повреждения хранимого продукта эритроцитов [14] (так называемое «повреждение при хранении»), что приводит к применению в переливании крови и банке крови .
Также примечательно, что может быть качественная разница между испытанием на механическую хрупкость, включающим сравнительно более низкий энергетический стресс, например, путем перемешивания одной или нескольких бусин в присутствии образца (общий подход [15] ), и более высоким энергетическим стрессом, например, путем применения ультразвука к образцу. [16] Разница заключается в том, что категория стресса с более низкой энергией может более заметно отражать свойства клеточной мембраны, тогда как категория с более высокой энергией в значительной степени отражает другие свойства, такие как вязкость гемоглобина и размер клетки. Вязкие или жидкостно-механические стрессы могут быть любого вида. [ необходима цитата ]
Механическая хрупкость увеличивается при серповидноклеточной анемии, талассемии, наследственном сфероцитозе и т. д.
Восприимчивость к гемолизу по причинам, отличным от осмотических или механических сил, встречается не так часто, но иногда может упоминаться в терминах хрупкости или стабильности. Например, фотоны или радикалы могут вызывать гемолиз. Эритроциты/RBC также могут быть проверены на связанные свойства мембраны помимо хрупкости, включая деформируемость эритроцитов и морфологию клеток. Морфологию можно измерить с помощью индексов, которые характеризуют изменения формы различий между клетками. Тестирование деформируемости включает измерение степени или легкости искривления клеток или изменения формы при заданном уровне приложенной силы - или некоторый косвенный вывод подобного. Другие связанные свойства эритроцитов могут включать адгезию и агрегацию, которые вместе с деформируемостью часто классифицируются как «свойства текучести» RBC. [ необходима цитата ]