Hemolitik mekanik travmaya maruz bırakılan eritrositlerde nitrik oksidin ve potasyum kanal blokajının koruyucu etkisi

Abstract

Shear forces effective in the normal mammalian circulatory systemremain below the hemolytic threshold. However, mechanical trauma to redblood cells (RBC) during blood flow through artificial organs orextracorporeal circuits may exceed this threshold and results in hemolysis.It has been previously demonstrated that nitric oxide and potassiumchannel blockage play a protective role in non-hemolytical mechanicaltrauma to RBC. This study was designed to test if this protective effect canalso be observed in hemolytic mechanical trauma to RBC. Heparinizedvenous blood samples were obtained from ten healty, adult donors. Thehematocrits of all blood samples were adjusted to 0.4 L/L by recombiningthe packed RBC and outologus plasma and divided into five groups;Control, mechanical stres (MS), M.S.+Sodium nitroprussid (SNP),M.S.+Tetraethylammonium (TEA) and M.S.+Clotrimazole (CLT).M.S.+SNP, M.S.+TEA and M.S.+CLT groups were incubated in roomtemparature for 1 hour with SNP (10-4 M), TEA (10-7 M) and Clotrimazol(3X10-5 M) respectively. After incubation, blood samples from mechanicalstres groups were pumped through a glass capillary (diameter= 0.06 cm;length= 33 cm) using a roller pump, to maintain a pressure gradient of 200mmHg, for 30 minutes. At the end of the mechanical stres application,hemolysis ratio, RBC deformability and whole blood cell count weremeasured and cell morphology was analysed. Although the calculated wallshear stress within the capillary tube was below hemolytical threshold, 30minutes flow of blood under these circumstances result in about 3%hemolysis monitored by the measurement of plasma hemoglobin. A seriesof 10 experiments revealed that the degree of hemolysis was not affectedby including SNP, TEA or clotrimazole in the blood sample. Besides that,mechanical stress application did not cause significant alterations in RBCdeformability or cell morphology.In conclusion, as the calculated shear stress in the capillary tube inthe system was below the hemolytical threshold, the hemolysis wascaused mainly by the roller pump used in the system. The findings of thepresent study showed that neither nitric oxide nor potassium channelblockage could prevent this mechanical damage.Key words: Shear stress, mechanical trauma, hemolysis, nitric oxide

Dolasım sisteminde etkili mekanik kuvvetler hemolitik düzeyinaltında seyretmektedir. Ancak, yapay organlarda yada vücut dısı dolasımalanlarında meydana gelen mekanik kuvvetler hemolitik seviyeyeulasmakta ve hemolize neden olmaktadır. Daha önce yapılan çalısmalarnitrik oksidin ve potasyum kanal blokajının subhemolitik travmadakoruyucu bir rolü oldugunu göstermistir. Bu çalısma, subhemolitiktravmada görülen koruyucu etkilerin hemolitik travmada da gözlenipgözlenemeyecegini test etmek amacıyla planlanmıstır. Saglıklı on gönüllübireyden alınan venöz kan örnekleri, hematokritleri 0.4 L/L olacak sekildeotolog plazma ile resuspanse edilmistir. Daha sonra bu kan örnekleri besesit gruba ayrılmıstır: Kontrol, Mekanik stres (MS), M.S.+Sodyumnitroprussid (SNP), M.S.+Tetraethylammonium (TEA) ve M.S.+Klotrimazol(CLT). M.S.+SNP , M.S.+TEA ve M.S.+CLT grupları sırasıyla 10-4 M SNP,10-7 M TEA, 3X10-5 M CLT ile oda sıcaklıgında bir saat boyunca inkübeedilmistir. nkübasyonu takiben mekanik stres gruplarına ait kan örnekleri,bir pompa aracılıgı ile 200 mmHg basınç altında cam bir kapiller borudan(çapı= 0.06 cm; uzunlugu= 33 cm) yarım saat boyunca geçirilmistir.Mekanik stres uygulamasından sonra kan örneklerinde hemoliz oranı,eritrosit deformabilitesi ve tam kan sayımı yapılmıs ve eritrositler morfolojikolarak incelenmistir. Kapiller boruda meydana gelen kayma kuvvetihemolitik seviyenin altında olmasına ragmen, kanın bu mekanik stresdüzeneginden yarım saat boyunca geçmesi yaklasık olarak % 3 oranındahemolize neden olmustur. Meydana gelen hemoliz, kan örneklerinin SNP,TEA yada klotrimazol ile muamele edilmesi ile engellenememistir. Bununyanında mekanik stres uygulaması, erirosit deformabilitesi ve eritrositmorfolojisinde önemli degisimlere neden olmamıstır.Sonuç olarak, bu çalısmada kullanılan mekanik stres düzenegieritrositlerde, özellikle de pompadan geçisleri sırasında önemli düzeydehemolize yol açmıs, ve bu hemoliz NO donörü veya K+ kanal blokörlerininkullanılması ile engellenememistir.Anahtar kelimeler: Kayma gerilimi, mekanik travma, hemoliz, nitrik oksit