Работа 2. Определение продолжительности жизни эритроцитов

Теория вопроса

В большой популяции клеток с известной продолжительностью жизни в каждую единицу времени гибнет определенное количество стареющих клеток. Кроме того, клетки могут подвергнуться неожиданному разрушению, особенно при определенных патологических состояниях.

Измерения выживаемости эритроцитов проводятся в основном для установления продолжительности жизни собственных клеток человека в его кровяном русле, менее часто – продолжительности жизни нормальных донорских клеток в кровотоке больного или клеток больного у здорового реципиента. Изучение выживаемости важно также и при исследовании условий хранения крови, предназначенной для трансфузии, при потере крови, при гемолитических анемиях и т.д.

При установлении продолжительности жизни эритроцитов у экспериментальных животных обычно применяется метчик ⁵⁹Fe (период полураспада 45 дней). В клинической же практике рекомендуется метод мечения эритроцитов ⁵¹Cr – источник γ-лучей (период полураспада – 27,8 дня). ⁵¹Cr имеет медленную скорость элюции (Т_1/2 около 64 дней), он не реутилизируется из распавшихся эритроцитов. Определение продолжительности жизни эритроцитов устанавливается по скорости исчезновения радиоактивного ⁵¹Cr или другого метчика из кровотока. При решении этого вопроса к метчикам предъявляются следующие требования:

а) метчик должен прочно связываться с первоначально помеченными клетками или, если обнаруживается элюция (выведение) метчика, она должна быть незначительной, а её скорость известной, так как неизвестная скорость элюции метчика делает невозможными измерения;

б) метчик не должен повреждать клетки;

в) метчик не должен реутилизоваться после разрушения меченых клеток.

Выбор метчика зависит от задачи исследования. Так, эритроциты метят ³²P, ⁵⁹Fe, ⁵⁵Fe, ⁴²K, ⁸⁶Rb, однако наиболее эффективен в качестве метчика ⁵¹Cr.

Метод метки эритроцитов ⁵¹Cr

В шприц, содержащий 3 мл кислого цитратно-глюкозного раствора (двузамещённый цитрат натрия – 2г, глюкоза –3г, вода – 120 мл), набирают около 10 мл крови. Содержимое шприца переливают в центрифужный стакан и центрифугируют на малых оборотах. Плазму, стабилизированную АСД, удаляют и используют для приготовления промывного раствора (2-3 % плазма на стерильном физиологическом растворе). Около 100 мкКи высокой удельной активности Na₂⁵¹CrO₄ (стерильный изотонический раствор) добавляют к уплотнённым клеткам, и смесь инкубируют около 30 мин при комнатной температуре. Наибольший процент включения ⁵¹Cr отмечается чаще в присутствии цитрата, чем гепарина, и больше в уплотнённых клетках, чем в цельной крови.

После инкубации эритроциты дважды промывают 2 % плазмой на стерильном изотоническом растворе и ресуспендируют в растворе плазмы. Известное количество этой суспензии (10 мл) вводят внутривенно. Затем через 15 мин или более (при полном смешивании меченых клеток с эритроцитами кровотока) забирают кровь без стаза из вены противоположной стороны, а не из той, куда была введена суспензия. Последующие образцы крови берут через интервалы в 5-6 дней и так до 25–го дня. Счет радиоактивных импульсов производят сцинтилляционным счетчиком. По полученным данным величины активности образцов строится кривая в полулогарифмических координатах и по кривой определяется время снижения активности на ½ - время полужизни эритроцитов (Т_½).

Пример. Активность пробы с мечеными эритроцитами через 24 ч после введения ⁵¹Cr составила 2000 имп./мин. По таблице 5-1 определяем процент активности ⁵¹Cr в момент его введения, зная при этом срок жизни к данному времени. Допустим, что срок жизни ⁵¹Cr к началу введения равнялся 22 дням, следовательно, процент активности на 23 день жизни ⁵¹Cr будет равен 56,2 % от исходной величины (100 %). Затем определяют активность пробы через несколько дней (например, через 5 дней), нами получено 1300 имп./мин.

Процент активности ⁵¹Cr на 28-й день, определяемый по таблице, уже составил 49,6 % от первоначальной величины. Следовательно, за 5 дней произошло снижение активности ⁵¹Cr, поэтому необходимо внести поправку на этот распад, т.е. подсчитать количество импульсов, приходящихся на процент снижения активности ⁵¹Cr.

Таблица 19-1

Распад ⁵¹Cr

День	%	День	%	День	%
1	97,5	21	59,1	42	34.0
2	95,7	22	57,6	44	33,2
3	92,7	23	56,2	46	31,6
4	90,4	24	54,8	48	30,1
5	88,2	25	53,5	50	28,0
6	86,0	26	52,2	52	27,2
7	83,0	27	50,9	54	25,9
8	81,8	28	49,6	56	24,6
9	79,8	29	48,4	58	23,4
10	77,8	30	47,2	60	22.3
11	75,9	31	46,1
12	74,0	32	44,9
13	72,2	33	43,7
14	70,4	34	42,7
15	68,7	35	41,6
16	67,0	36	40,6
17	65,3	37	39.0
18	63,7	38	38,6
19	62,1	39	37,0
20	60,6	40	36,7

В нашем случае процент активности пробы равняется 6,6 %.

56,2 % - 49,6 % = 6,6 %

составляем пропорцию и определяем количество импульсов:

2000 имп/мин. – 56,2 %

Х - 6,6 %

Х = 2000 ∙ 6,6 = 235 имп/мин.

56,2

следовательно, активность пробы с поправкой на распад ⁵¹Cr будет равна: 1300 + 235 = 1535 имп/мин.

активность пробы в % от исходного:

2000 имп/мин. – 100 %

1535 имп/мин. – Х

Х = 76,7 %

Поправка на элюцию на 5-й день составляет 1,057 (табл. 5-2). Следовательно, выживаемость эритроцитов ко дню опыта (на 5-ый день) будет равна 76,7 % ∙ 1,057 = 81 %

Таблица 19-2

Поправка на элюцию ⁵¹Cr

День	Поправка	День	Поправка	День	Поправка
0	1,0	13	1,151	26	1,325
1	1,01	14	1,164	27	1,339
2	1,02	15	1,176	28	1,354
3	1,03	16	1,189	29	1,369
4	1,04	17	1,202	30	1,384
5	1,057	18	1,216	31	1,399
6	1,068	19	1,228	32	1,414
7	1,079	20	1,242	33	1,429
8	1,091	21	1,256	34	1,445
9	1,102	22	1,269	35	1,461
10	1,114	23	1,283	36	1,476
11	1,127	24	1,297	37	1,493
12	1,139	25	1,312

Для определения срока жизни эритроцитов результаты всех измерений наносят на график в полулогарифмическом масштабе. По оси абсцисс отмечают время в днях, а по оси ординат – процент выживших эритроцитов ко дню опыта. По графику устанавливают время в днях, за которое концентрация ⁵¹Cr снижается вдвое (до 50 % от исходной радиоактивности). Эту величину называют временем полужизни меченых эритроцитов. Полученные величины являются относительными.

Срок полужизни эритроцитов в норме у человека составляет 30 + 5 дней, в то время как при гемолитических анемиях он уменьшается до 5-15 дней.

Задача к практическому занятию:

Дано: в день введения ⁵¹Cr срок его жизни – 22 дня.

Активность пробы после введения составила:

через 24 ч – 1900 имп./мин

через 5 дней – 1300 имп./мин

через 8 дней – 1000 имп./мин

через 11 дней – 600 имп./мин

через 15 дней – 300 имп./мин

Определите процент выживаемости эритроцитов в каждый из указанных сроков и на основании полученных данных постройте кривую выживаемости эритроцитов и определите время полужизни эритроцитов.

Вопросы для обсуждения:

1. В каких случаях необходимо знать о продолжительности жизни эритроцитов?

2. В чем преимущества и недостатки радиоактивного хрома, применяемого в гематологических исследованиях?

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Акиев Р.М, Атаев А.Г., Багненко С.С. Лучевая диагностика: т.1 ГЭОТАР-Медиа, 2007.

2. Малаховский В.Н., Труфанов Г.Е., Рязанов В.В. Радиационная безопасность при радионуклидных исследованиях. Учебно-методическое пособие для врачей. – Санкт-Петербург: ЭЛБИ-СПБ, 2008

3. Козлов Ю.А., Новицкий В.В., Байков А.Н. Радионуклиды в медико-биологических исследованиях. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1994.

4.Радионуклидная диагностика для практических врачей. Учебное пособие / Под ред. Ю.Б. Лишманова, В.Н. Чернова. – Томск: STT, 2004.

5. Терновой С.К., Синицын В.Е. Лучевая диагностика и терапия: учебное пособие ГЭОТАР-Медиа, 2009.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

6. Кинетические аспекты гемопоэза / Под ред. Г.И. Козинца, Е.Д. Гольдберга. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1982

7. Уразова О.И., Новицкий В.В. Лабораторная диагностика гематологических синдромов и болезней. Учебное пособие. – Томск: Изд-во Печатная мануфактура, 2008.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Ответы на тестовые задания:

Занятие 1.

1 - 3; 2 - 4; 3 - 3; 4 - 2; 5 - 2; 6 - 3; 7 - 4; 8 - 4; 9 - 3.

Занятие 4.

1 - 4; 2 - 3; 3 - 2; 4 - 3; 5 - 4; 6 – 3; 7 - 2,5; 8 – 2; 9 – 1,2,5; 10 – 4; 11 – 5; 12 – 1; 13 – 4.

Занятие 5.

1 - 4; 2 - 1; 3 - 3; 4 - 1; 5 - 5; 6 - 3; 7 - 3; 8 - 1; 9 – 1,3.

Занятие 6.

1 – 1,2,4; 2 - 2; 3 - 4; 4 - 3; 5 - 4; 6 - 5; 7 - 3; 8 - 1,3; 9 - 2; 10 - 1.

Занятие 13.

1 - 1; 2 – 1,2,3,6,7; 3 – 2,3,4,5; 4 - 2,4,6,7; 5 – 1; 6 – 1,2,3,4,5,6.

Ответы на ситуационные задачи:

Занятие 2.

Задача 1. Доза поглощенная – 0,13 Гр. Доза эквивалентная – 0,41 Зв.

Задача 2. Упервого пациента – 0,05 Зв; у второго – 0.50 Зв; у третьего – 1,00 Зв. Гамма и нейтронное облучение может быть использовано при лечении опухолей различных локализаций, альфа лучи – для опухолей поверхностных локализаций.

Задача 3. Доза экспозиционная – 0,011 Р.

Задача 4. Доза экспозиционная – 0,1 Р.

Занятие 14.

Задача 1 -3.

Задача 2- 2

Задача 3 -2.

Задача 4 -2

Задача 5 -3.

Задача 6- 2.

Задача 7 -3.

Задача 8.ОЛБ.Желудочно-кишечный синдром.

Задача 9. ХЛБ.1-й степени тяжести.

Задача 10. ХЛБ.2-я степень тяжести, период формирования.

Задача 11. ХЛБ.1-й степени тяжести.

Занятие 17.

Задача 1. Катаракта левого глаза, стойкая эпиляция бровей и ресниц.

Задача 2. Глаукома, катаракта обоих глаз, хромосомные аберрации в клетках костного мозга, остеопороз, очаговая эпиляция.

Задача 3. Гипоплазия кроветворения – результат действия ионизирующей радиации. Лейкозы относят к стохастическим отдаленным эффектам.

Занятие 18.

Задача 1 - 1.

Задача 2.¹³¹I.

Задача 3. ⁹⁹^mTc.

Задача 4-2.

Задача 5.Нет, ввиду малой проникающей способности β- частиц, испускаемых радионуклидом.

Задача 6-2.

Задача 7.0,0027 мл.