goslasmedЛазерная медицинаLaser Medicine2071-80042686-8644Skobelkin Centre for Laser Medicine - a branch of the Federal Clinical Center for High Medical Technologies, FMBA of Russia10.37895/2071-8004-2019-23-2-26-31goslasmed-464Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHESМорфофункциональные свойства тромбоцитов человека, подверженных in situ низкоинтенсивному лазерному облучениюMorphofunctional properties of human platelets after laser irradiation in situМакаровМ. C.MakarovM. S.

Макаров Максим Сергеевич

mcsimmc@yandex.ruХватовВ. Б.KhvatovV. B.ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗ г. Москвы»РоссияSklifosovsky Research Institute of Emergency CareRussian Federation2019091120192322631Copyright © Макаров М.C., Хватов В.Б., 20192019Макаров М.C., Хватов В.Б.Makarov M.S., Khvatov V.B.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://goslasmed.elpub.ru/jour/article/view/464

Цель: оценить морфофункциональный статус тромбоцитов, облученных in situ монохроматическим светом с разной длиной волны видимой части спектра. Материал и методы. Тромбоциты доноров, полученные путем аппаратного афереза, окрашивали витальным красителем и облучали с помощью лазерной установки в составе конфокального микроскопа «Nikon D-Eclipse C1» (Nikon, Япония). Для облучения использовали модулированный ультрафиолетовый свет (λ = 408 нм), голубой свет (λ = 488 нм), зеленый свет (λ = 543 нм) и красный свет (λ = 637 нм). Продолжительность облучения составляла от 0,5 до 60 мин. Результаты. При облучении светом λ = 488 нм и λ = 543 нм тромбоциты не претерпевали видимых изменений, при облучении красным светом (λ = 637 нм) наблюдалась быстрая активация и дегрануляция биологически полноценных тромбоцитов, интенсивность дегрануляции зависела от продолжительности облучения. Схожий эффект отмечен при воздействии длинноволнового ультрафиолетового света (λ = 408 нм), при этом скорость дегрануляции тромбоцитов с гранулами была ниже, чем при воздействии красного света. Смещение тромбоцитарных гранул к периферии цитоплазмы начиналось через 0,5–1 мин при воздействии красного света и через 10 мин – при воздействии ультрафиолетового света, полная активация биологически полноценных тромбоцитов наступала через 30 и через 60 мин соответственно. Заключение. Облучение тромбоцитов человека красным и ультрафиолетовым светом in situ стимулирует их спонтанную активацию без нарушения общей структуры тромбоцитов.

Purpose. To study morphofunctional characteristics of human platelets irradiated in situ with modulated light of the visible spectrum. Material and methods. Donor platelets were harvested by the automatic apheresis, stained with vital dye and irradiated with a laser system attached to the confocal microscope «Nikon D-Eclipse C1» (Nikon, Japan). Modulated light with long UV-wave (λ = 408 nm), blue light (λ = 488 nm), green light (λ = 543 nm) and red light (λ = 637 nm) was used for the irradiation; irradiation sessions lasted for 0.5–60 min. Results. Аfter low-dose light irradiation with λ = 488 nm and λ = 543, human platelets did not have any visible changes; after irradiation with red light (λ = 637 nm), platelets with normal biological status were quickly degranulated and activated; degranulation intensity depended on the irradiation time. A similar effect was registered during long wave UV-irradiation (λ = 408 nm), while the followed platelet activation was lower than after red light irradiation. Granules offset to the cytoplasm periphery started in 0.5–1 min after red irradiation and in 10 minutes after ultraviolet one. Total activation of biologically high-grade platelets was seen in 30 and 60 min, respectively. Conclusion. Еxposure of human platelets to red and ultraviolet light in situ stimulates their spontaneous activation without any damage to the platelet structure.

тромбоцитытромбоцитарные гранулынизкоинтенсивное лазерное излучениеактивация тромбоцитовдегрануляция тромбоцитовplateletsplatelet granuleslow-dose irradiationactivation of plateletsdegranulation of plateletsReferencesГорбатенкова Е.А., Азизова О.А., Владимиров Ю.А. Реактивация супероксиддисмутазы излучением гелий-неонового лазера // Биофизика. – 1988. – № 33. – С. 717–718.Gorbatenko E.A., Azizova O.A., Vladimirov Yu.A. Reactivation of superoxide dismutase by helium-neon laser radiation. Biofizika. 1988; 33: 717–718. [In Russ.].Козлов В.И. Механизмы фотобиостимуляции // Лазерная медицина. – 2010. – Т. 14. – Вып. 4. – С. 4–13.Kozlov V.I. Photobiostimulation mechanisms. Lasernaya medicina. 2010; 14 (4): 4–13. [In Russ.].Козлов В.И., Литвин Ф.Б., Рыжакин С.М. Влияние излучения гелий-неонового лазера на сосуды микроциркуляторного русла мягкой оболочки головного мозга // Лазерная медицина. – 2002. – Т. 6. – Вып. 2. – С. 22–24.Kozlov V.I., Litvin F.B., Ryzhakin S.M. Effects of radiation with helium-neon laser light at microcirculatory vessels in the pia mater of the brain. Lasernaya medicina. 2002; 6 (2): 22–24. [In Russ.].Лойко Е.Н., Самаль А.Б., Шуляковская С.М. Н2О2-индуцированная агрегация тромбоцитов и увеличение внутриклеточной концентрации ионов Са2+ блокируются ингибиторами внутриклеточной сигнализации // Биохимия. – 2003. – Т. 68. – № 11. – С. 1506–1510.Loiko E.N., SamalA.B., Shulyakovskaya S.M. H2O2-induced platelet aggregation and increase of Ca2 + ions intracellular concentration are blocked by inhibitors of intracellular signaling. Biochimia. 2003; 68 (11): 1506–1510. [In Russ.].Макаров М.С., Хватов В.Б., Кобзева Е.Н. и др. Морфофункциональный анализ тромбоцитов человека с помощью витального окрашивания // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2013. – № 9. – С. 388–391.Makarov M.S., Khvatov V.B., Kobzeva E.N. et al. Morphofunctional analysis of human platelets using vital staining. Bulletin experimentalnoy biologii i medicini. 2013; 9: 388–391. [In Russ.].Макаров М.С. Мониторинг морфофункционального статуса тромбоцитов человека в условиях окислительного стресса, индуцированного перекисью водорода // Медицинский Алфавит. Современная лаборатория. – 2017. – Т. 3. – № 26. – С. 38–39.Makarov M.S. Monitoring of morphofunctional status of human platelets under oxidative stress induced by hydrogen peroxide. Meditzinsky alphavit. Sovremennaya laboratoria. 2017; 3(26): 38–39. [In Russ.].Марченко А.В., Дуткевич И.Г., Мусалов М.А. Применение фотогемотерапии в комплексном лечении язвенной болезни // Эфферентная терапия. – 1995. – Т. 1. – № 2. – С. 65–67.Marchenko A.V., Dutkevich I.G., Musalov M.A. Photohemotherapy in the complex treatment of peptic ulcer. Efferentnaya therapia.1995; 1(2): 65–67. [In Russ.].Москвин С.В., Фёдорова Т.А., Фотеева Т.С. Плазмаферез и лазерное освечивание крови. М.–Тверь: Триада, 2018. – 416 с.Moskvin S.V., Fedorova T.A., Foteeva T.S. Plasmapheresis and laser blood screening. M.–Tver: Triada, 2018: 416. [In Russ.].Оптическая биомедицинская диагностика. В 2 т. Т. 1 / Пер. с англ. под ред. В.В. Тучина. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2017. – 560 с.Optical biomedical diagnostics. In 2 Volumes. Vol. 1 / translated from English by Tuchina. Moscow, FIZMATLIT, 2017: 560. [In Russ.].Петрищев Н.Н., Зубов Б.В., Дементьева И.Н. Сравнительное изучение влияния модулированного светодиодного облучения крови (630 нм, 450 нм) на агрегационную активность тромбоцитов // Лазерная медицина. – 2011. – Т. 15. – Вып. 3. – С. 49–52.Petrishchev N.N., Zubov B.V., Dementieva I.N. Comparative study of the effect of modulated LED irradiation of blood (630 nm, 450 nm) on platelet aggregation activity. Lasernaya medicina. 2011; 14 (3): 49–52. [In Russ.].Улащик В.С. Фотодинамическая терапия – технология XXI века // Физиотерапия, бальнеология и реабилитация. – 2013. – № 1. – С. 36–43.Ulashchik V.S. Photodynamic therapy – technology of the XXI century. Fizioterapia, balneologia i reabilitatzia. 2013; 1: 36–43. [In Russ.].Эфферентная терапия / Под ред. А.Л. Костюченко. – СПб.: Фолиант, 2003. – 432 с.Efferent therapy. ed. A.L. Kostyuchenko. St-Petersburg: Foliant. 2003, 432. [In Russ.].Breitbart H., Levinshal T., Cohen N. et al. Changes in calcium transport in mammalian sperm mitochondria and plasma membrane irradiated at 633 nm (HeNe laser). J. of Photochemistry and Photobiology B. 1996; 34 (2–3): 117–121.Breitbart H., Levinshal T., Cohen N. et al. Changes in calcium transport in mammalian sperm mitochondria and plasma membrane irradiated at 633 nm (HeNe laser). J. of Photochemistry and Photobiology B. 1996; 34 (2–3): 117–121.Freitag J., Barnard A., Rotstein A. Photoactivated platelet-rich plasma therapy for a traumatic knee chondral lesion. BMJ Case Rep. 2012; Р. bcr2012006858.Freitag J., Barnard A., Rotstein A. Photoactivated platelet-rich plasma therapy for a traumatic knee chondral lesion. BMJ Case Rep. 2012; Р. bcr2012006858.Løvschall H., Arenholt-Bindslev D. Effect of low level diode laser irradiation of human oral mucosa fibroblasts in vitro. Lasers in Surgery and Medicine. 1994; 14 (4): 347–354.Løvschall H., Arenholt-Bindslev D. Effect of low level diode laser irradiation of human oral mucosa fibroblasts in vitro. Lasers in Surgery and Medicine. 1994; 14 (4): 347–354.Lubart R., Friedmann H., Sinyakov M. et al. The effect of HeNe laser (633 nm) radiation on intracellular Cа2+ concentration in fibroblasts. Laser Therapy. 1997 (1); 9 (3): 115–120.Lubart R., Friedmann H., Sinyakov M. et al. The effect of HeNe laser (633 nm) radiation on intracellular Cа2+ concentration in fibroblasts. Laser Therapy. 1997 (1); 9 (3): 115–120.Paterson K.L., Nicholls M., Bennell K.L. et al. Intra-articular injection of photo-activated platelet-rich plasma in patients with knee osteoarthritis: a double-blind, randomized controlled pilot study. BMC Musculoskelet Disord. 2016; 17: 67.Paterson K.L., Nicholls M., Bennell K.L. et al. Intra-articular injection of photo-activated platelet-rich plasma in patients with knee osteoarthritis: a double-blind, randomized controlled pilot study. BMC Musculoskelet Disord. 2016; 17: 67.Zhevago N.A., Samoilova K.A. Pro- and anti-inflammatory cytokine content in human peripheral blood after its transcutaneous (in vivo) and direct (in vitro) irradiation with polychromatic visible and infrared light. Photomed Laser Ther. 2006; 24 (2): 129–139.Zhevago N.A., Samoilova K.A. Pro- and anti-inflammatory cytokine content in human peripheral blood after its transcutaneous (in vivo) and direct (in vitro) irradiation with polychromatic visible and infrared light. Photomed Laser Ther. 2006; 24 (2): 129–139.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.