KINETIC MODEL OF ERYTHROCYTE HEMOLYSIS UNDER THE ACTION OF AN AZO GENERATOR OF PEROXIDE RADICALS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A kinetic model of hemolysis of erythrocyte suspension under the action of the azo generator of peroxide radicals AAPH has been developed. Model is based on the assumption of cell hemolysis as a macroscopic consequence of the process of lipid peroxidation developing in the lipid region of the membrane, that lead to the accumulation of a certain molecular product, the critical concentration of which causes hemolysis. The kinetic component of the model is implemented as a solution to the direct problem of chemical kinetics with an obtainment of kinetic curves of formation of the supposed hemolysis factors. Due to the heterogeneity of the erythrocyte population, their morphological and other characteristics, including the response to the effect of the hemolytic factor, are statistically distributed. In this regard, the Gaussian normal distribution function was used as a mathematical basis for an accurate solution to the problem of the relationship between the degree of hemolysis and the concentration of the acting factor. This made it possible to describe the results of the hemolytic experiment with a good approximation.

About the authors

B. L. Psikha

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry

Email: psi@icp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

E. M. Sokolova

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry

Email: psi@icp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

N. A. Dubenskaya

Lomonosov Moscow State University

Email: psi@icp.ac.ru
Moscow, Russia

N. I. Neshev

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry

Author for correspondence.
Email: psi@icp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

References

  1. Sæbø I.P., Bjørås M., Franzyk H. et al. // Intern. J. Mol. Sci. 2023. V. 24(3). Article 2914. https://doi.org/10.3390/ijms24032914
  2. Shevchenko O.G. // Bioorg. Khimiya. 2024. V. 50. № 6. P. 720. https://doi.org/10.31857/s0132342324060026
  3. Niki E. // Methods Enzymol. 1990. V. 186. P. 100. https://doi.org/10.1016/0076-6879(90)86095-D
  4. Shevchenko O.G., Shishkina L.N. // Usp. Sovrem. Biol. 2014. V. 134. № 2. P. 133.
  5. Sato Y., Kamo S., Takahashi T. et al. // Biochemistry. 1995. V. 34. № 28. P. 8940. https://doi.org/10.1021/bi00028a002
  6. Celedón G., Rodriguez I., España J. et al. // Free Radical Res. 2001. V. 34. P. 17. https://doi.org/10.1080/10715760100300031
  7. López-Alarcón C., Fuentes-Lemus E., Figueroa J.D. et al. // Free Radical Biol. Med. 2020. V. 160. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2020.06.021
  8. Sokolova E.M., Dubenskaya N.A., Psikha B.L., Ne­shev N.I. // Biophysics. 2023. V. 68. № 4. P. 705. https://doi.org/10.31857/S0006302923040099
  9. Werber J., Wang Y.J., Milligan M. et al. // J. Pharm. Sci. 2011. V. 100. № 8. P. 3307. https://doi.org/10.1002/jps.22578
  10. Wahl R.U.R., Zeng L., Madison S.A. et al. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1998. № 9. P. 2009. https://doi.org/10.1039/A801624K
  11. Krainev A.G., Bigelow D.J. // Ibid. 1996. № 4. P. 747. https://doi.org/10.1039/P29960000747
  12. Niki E., Komuro E., Takahashi M. et al. // J. Biol. Chem. 1988. V. 263. № 36. P. 19809. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)77707-2
  13. Gerasimov G.Ya., Levashov V.Yu. // Khim. Fizika. 2023. V. 42. № 8. P. 12. https://doi.org/10.31857/S0207401X23080046
  14. Arsentiev S.D., Davtyan A.G., Manukyan Z.O. et al. // Khim. Fizika. 2024. V. 43. № 1. P. 39. https://doi.org/10.31857/S0207401X24010044
  15. Rusina I.F., Veprintsev T.L., Vasiliev R.F. // Khim. Fizika. 2022. V. 41. № 2. P. 12. https://doi.org/10.31857/S0207401X22020108
  16. Molodochkina S.V., Loshadkin D.V., Pliss E.M. // Khim. Fizika. 2024. V. 43. № 1. P. 52. https://doi.org/10.31857/S0207401X24010063
  17. Moskalenko I.V., Tikhonov I.V. // Khim. Fizika. 2022. V. 41. № 7. P. 18. https://doi.org/10.31857/S0207401X22070123
  18. Serebryakova O.V., Govorin A.V., Prosyanik V.I. et al. // Kazan. Med. Zhurn. 2008. V. 89. № 2. P. 132.
  19. Harris W.S., Pottala J.V., Varvel S.A. et al. // Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 2013. V. 88. № 4. P. 257. https://doi.org/10.1016/j.plefa.2012.12.004
  20. Denisov E.T., Afanas’ev I.B. Oxidation and antioxidants in organic chemistry and biology. Boca Raton (USA): CRC Press, 2005. https://doi.org/10.1201/9781420030853
  21. Chow C.K. // Amer. J. Clin. Nutr. 1975. V. 28. № 7. P. 756. https://doi.org/10.1093/ajcn/28.7.756
  22. Oxy Radicals and Their Scavenger Systems / Eds. Cohen G., Greenwald R.A. Amsterdam: Elsevier Science Publ., 1983. V. 1. P. 26.
  23. Remorova A.A., Roginsky V.A. // Kinet. Katal. 1991. V. 32. № 4. P. 808.
  24. Mukai K., Sawada K., Kohno Y. et al. // Lipids. 1993. V. 28. P. 747. https://doi.org/10.1007/BF02535998
  25. Ouchi A., Ishikura M., Konishi K. et al. // Ibid. 2009. V. 44. № 10. P. 935. https://doi.org/10.1007/s11745-009-3339-x
  26. Guéraud F., Atalay M., Bresgen N. et al. // Free Radical Res. 2010. V. 44. № 10. P. 1098. https://doi.org/10.3109/10715762.2010.498477
  27. Valgimigli L. // Biomolecules. 2023. V. 13. № 9. Article 1291. https://doi.org/10.3390/biom13091291
  28. Yoshida Y., Umeno A., Shichiri M. // J. Clin. Biochem. Nutr. 2013. V. 52. № 1. P. 9. https://doi.org/10.3164/jcbn.12-112
  29. Dahle L.K., Hill E.G., Holman R.T. // Arch. Biochem. Biophys. 1962. V. 98. № 2. P. 253. https://doi.org/10.1016/0003-9861(62)90181-9
  30. Pryor W.A., Stanley J.P., Blair E. // Lipids. 1976. V. 11. № 5. P. 370. https://doi.org/10.1007/BF02532843
  31. Kreuzer F., Yahr W.Z. // J. Appl. Physiol. 1960. V. 15. P. 1117. https://doi.org/10.1152/jappl.1960.15.6.1117
  32. Ivkov V.G., Berestovsky G.N. Lipid bilayer of biological membranes. Moscow: Nauka, 1982.
  33. Waugh R.E., Sarelius I.H. // Amer. J. Physiol. 1996. V. 271. № 6. P. 1847. https://doi.org/10.1152/ajpcell.1996.271.6.C1847
  34. Dupuy A.D., Engelman D.M. // PNAS. 2008. V. 105. № 8. P. 2848. https://doi.org/10.1073/pnas.0712379105
  35. Shurkhina E.S., Nesterenko V.M., Tsvetayeva N.V. et al. // Klin. Lab. Diagn. 2014. № 6. P. 41.
  36. Novinka P., Korab-Karpinski E., Guzik P. // J. Med. Sci. 2019. V. 88. № 1. P. 52. https://doi.org/10.20883/jms.338
  37. Verbolovich V.P., Podgorny Yu.K., Podgornaya L.M. // Vopr. Med. Khimii. 1989. V. 35. № 5. P. 35.
  38. Neshev N.I. Dissertation abstract ... Cand. Sci. (Biol.). Moscow, 2002.
  39. Alberts B., Bray D., Lewis J. et al. Molecular Biology of the Cell. 2nd ed. Transl. from English. Moscow: Mir, 1994. V. 1.
  40. Ataullakhanov F.I., Korunova N.O., Spiridonov I.S. et al. // Biol. Membr. 2009. V. 26. № 3. P. 163.
  41. Cook J.S. // J. Gen. Physiol. 1965. V. 48. № 4. P. 719. https://doi.org/10.1085/jgp.48.4.719
  42. Deuticke B., Heller K.B., Haest C.W. // Biochim. Biophys. Acta. 1986. V. 854. № 2. P. 169. https://doi.org/10.1016/0005-2736(86)90108-2

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».