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Previous issue date: 2017-02-06 / FACEPE / Os eritrócitos sofrem alterações bioquímicas e biomecânicas ao longo do período de armazenamento para fins transfusionais, que têm sido associadas ao estresse oxidativo. As soluções preservantes atuais suprem em geral as necessidades energéticas, mas ainda precisam de aditivos antioxidantes mais eficazes. Neste sentido, a fim de prevenir, ou atenuar, o estresse oxidativo ao longo do armazenamento de concentrados de hemácias (CHs), na tentativa de diminuir tais alterações celulares, nesse trabalho foi avaliada a ação dos antioxidantes: vitamina E e polifosfato de sódio. A vitamina E, encontrada nas membranas biológicas, atua prevenindo a lipoperoxidação. Já os polifosfatos são polímeros hidrofílicos associados à resistência ao estresse oxidativo nos seres vivos, e a propriedades tamponantes e bioenergéticas. Primeiramente, os CHs foram divididos em duas partes e, posteriormente, uma delas foi pré-tratada de forma asséptica, com vitamina E ou polifosfato de sódio e a outra foi usada como controle. A vitamina E foi emulsionada com os Tweens 20 e 80, em SAG-Manitol (SAG-M) de forma a atingir uma concentração final de 0,2 mg/mL por CH. As caracterizações das emulsões mostraram a existência de partículas na escala nanométrica e confirmaram a presença de vitamina E estruturalmente intacta na formulação preparada. Os resultados de produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), avaliada por DCFH-DA indicaram uma diminuição relativa na produção de ROS de pelo menos 35% durante o armazenamento. A elasticidade dos eritrócitos foi em seguida avaliada usando pinças ópticas e os resultados mostraram que a capacidade de deformação dessas hemácias não diferiu significativamente do controle durante todo o armazenamento, possivelmente pela atuação da vitamina E ser mais localizada nos fosfolipídeos, uma vez que a oxidação das proteínas do citoesqueleto eritrocitário vem mostrando ser um fator mais crítico para a deformabilidade. Enquanto isso, eritrócitos estocados tratados com polifosfato de sódio (n = 9), na concentração de 0,4 mg/mL apresentaram uma deformabilidade ca. 25% maior quando comparados com o controle, na 5ª semana de armazenamento. A literatura também indica que polifosfatos podem acelerar a coagulação sanguínea. No entanto, as análises dos tempos de tromboplastina parcialmente ativada e de protrombina demonstraram que ao aumentar a concentração de polifosfato de sódio, o tempo de coagulação cálcio dependente também tende a aumentar e não o contrário. Os resultados do controle de qualidade dos CHs contendo polifosfato de sódio, ou as formulações de vitamina E, também não demonstraram alterações significativas quando comparados ao controle. Espera-se que a presente pesquisa possa fornecer suporte para uma compreensão mais profunda e fomentar discussões sobre os mecanismos e consequências da atividade de antioxidantes sobre CHs armazenados para transfusão. Além disso, um capítulo de revisão sobre a avaliação de propriedades biofísicas eritrocitárias utilizando pinças ópticas, aplicadas na hematologia e na hemoterapia, foi produzido. / Erythrocytes undergo biochemical and biomechanical changes throughout the storage period for transfusion purposes, which have been associated with oxidative stress. Current preservative solutions supply energy needs but still need effective antioxidant additives. In this sense, in order to prevent, or attenuate, the oxidative stress during the storage of packed red blood cells (pRBC), in an attempt to reduce such cellular alterations, the antioxidant actions of vitamin E and sodium polyphosphate was evaluated. Vitamin E, lipophilic, is found in biological membranes and acts to prevent lipoperoxidation. Polyphosphates, however, are hydrophilic polymers associated with resistance to oxidative stress in living organisms, and to buffering and bioenergetic properties. Firstly, pRBCs were divided into two parts, one of them was pre-treated aseptically with vitamin E or sodium polyphosphate and the other one was used as a control. Vitamin E was emulsified with Tweens 20 and 80 in SAG-Mannitol (SAG-M) to reach a final concentration of 0.2 mg/mL per pRBC. The characterizations of the emulsions showed the existence of particles on the nanometric scale and confirmed the presence of vitamin E structaly intact in the prepared formulation. The results of production of reactive oxygen species (ROS), evaluated by DCFH-DA, showed a relative decrease in the production of ROS of at least 35% during storage. The elasticity of the erythrocytes was then evaluated by optical tweezers and the results showed that the deformation capacity of these red blood cells did not differ significantly from the control throughout the storage, possibly because the action of vitamin E is more localized in the phospholipids, and the oxidation of erythrocyte cytoskeletal proteins has shown to be a major critical factor for deformability. Meanwhile, stored erythrocytes treated with sodium polyphosphate (n = 9) at a concentration of 0.4 mg/mL showed a deformability ca. 25% higher when compared to the control, in the 5th week of storage. The literature also indicates that polyphosphates can accelerate blood clotting. However, analyses of the activated partial thromboplastin and prothrombin times demonstrated that with the increasing of the sodium polyphosphate concentration, the calcium-dependent coagulation time also tends to increase, not decrease. The quality control results of pRBCs containing sodium polyphosphate, or vitamin E formulations, also did not show significant changes when compared to control. It is expected that the present research may provide support and encourage discussion for a deeper understanding of the mechanisms and consequences of antioxidant activity on stored RBCs for transfusion purposes. In addition, a review chapter on the evaluation of erythrocyte biophysical properties using optical tweezers, applied in hematology and hemotherapy, was also produced.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/28013 |
| Date | 06 February 2017 |
| Creators | SILVA, Carlos Antônio Lima da |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/8006395717703055, FONTES, Adriana, SANTOS, Beate Saegesser |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
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