Червоні кров’яні клітини у осіб з абдомінальним ожирінням або порушеннями обміну речовин виявляють менше

Афілійований відділ хімічної інженерії, Каліфорнійський університет, Девіс, Девіс, Каліфорнія, 95616, Сполучені Штати Америки

Афілійований відділ харчування, Каліфорнійський університет, Девіс, Девіс, Каліфорнія, 95616, Сполучені Штати Америки

Афілійований відділ харчової науки та технологій, Каліфорнійський університет, Девіс, Девіс, Каліфорнія, 95616, Сполучені Штати Америки

Афілійований відділ хімічної інженерії Каліфорнійського університету в Девісі, Девіс, Каліфорнія, 95616, Сполучені Штати Америки

Ненсі Ф. Дзен,
Джордан Е. Манкузо,
Анжела М. Живкович,
Дженніфер Т. Сміловіц,
Вільям Д. Рістенпарт

Цифри

Анотація

Абдомінальне ожиріння та метаболічний синдром (РС) - це багатофакторні стани, пов’язані з підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань та цукрового діабету II типу. Попередні роботи продемонстрували, що гемореологічний профіль змінюється у пацієнтів із абдомінальним ожирінням та РС, про що свідчить, наприклад, підвищена в'язкість цільної крові. На сьогодні, однак, жодні дослідження не вивчали деформацію крові еритроцитів у осіб із ожирінням або порушеннями метаболізму в типових умовах фізіологічного потоку. У цьому дослідженні ми прокачували еритроцити через звуження в мікрофлюїдному пристрої та використовували високошвидкісне відео для візуалізації та відстеження механічної поведінки

8000 еритроцитів, отриманих від здорових осіб (n = 5) або учасників ожиріння з метаболічними відхиленнями (OMA) (n = 4). Ми демонструємо, що клітини OMA + розтягуються в середньому приблизно на 25% менше, ніж здорові контролі. Крім того, ми вивчили ефекти прийому їжі з високим вмістом жиру на механічну динаміку еритроцитів і виявили, що постпрандіальний період має лише слабкий вплив на динаміку розтягування, виявлену клітинами ОМА +. Результати свідчать про те, що хронічна ригідність еритроцитів відіграє ключову роль у підвищенні артеріального тиску та підвищеної в’язкості цільної крові, що спостерігається у осіб з ОМА, і не залежала від гострої реакції, спричиненої споживанням їжі з високим вмістом жиру.

Пробна реєстрація

Цитування: Zeng NF, Mancuso JE, Zivkovic AM, Smilowitz JT, Ristenpart WD (2016) Еритроцити у осіб з абдомінальним ожирінням або метаболічними аномаліями виявляють меншу деформативність при введенні звуження. PLoS ONE 11 (6): e0156070. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0156070

Редактор: Кенг-Хві Чіам, Інститут біоінформатики A * STAR, СІНГАПУР

Отримано: 15 грудня 2015 р .; Прийнято: 8 травня 2016 р .; Опубліковано: 3 червня 2016 р

Наявність даних: Усі відповідні дані знаходяться в газеті та в допоміжних файлах.

Фінансування: Фінансування, надане грантом Національного наукового фонду з біомеханіки та механобіології # 1201245; Грант Національного інституту охорони здоров’я # T32-GM008799. Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Одним із загальновизнаних факторів, що сприяють в’язкості цільної крові, є деформаційність еритроцитів. Здатність еритроцитів змінювати форму і деформуватися, особливо в мікросудинному руслі, є головним фактором, що визначає адекватну перфузію тканин [24]. Однак деформаційність еритроцитів у пацієнтів з порушеннями метаболізму безпосередньо не вивчалась; Попередня робота [13,14,16,19] спиралася на різні непрямі методи. Брун та ін. [14] та Aloulou et al. [16] опосередковано розрахували жорсткість еритроцитів на основі вимірювань в'язкості цільної крові MS +, тоді як Lo Presti та співавт. [13] проводили фільтрацію цільної крові MS + через сита з полікарбонату. У кожній роботі вони дійшли висновку, що еритроцити були більш жорсткими, але визнали, що на результати могли вплинути підвищена в'язкість плазми та залишкові лейкоцити та тромбоцити. Так само, Vaya et al. [19] визначив деформаційність еритроцитів за допомогою дифрактометра напруги зсуву, який знову досліджує об’ємну поведінку багатьох клітин. Хоча всі ці дослідження свідчать про те, що РС пов’язана з підвищеною жорсткістю еритроцитів, вимірювання були непрямими. Що ще важливіше, жодна з методик не накладає гідродинамічних сил, подібних до тих, що випробовуються in vivo, тобто рух під тиском через капіляр.