Морфология и микробиомен профил на кръвни проби от здрави лица с лабораторно индуцирани хайнцови телца
Ключови думи :
кръвен микробиом,, оксидативен стрес,, соли, хайнцови телца,Абстракт
Хайнцовите телца представляват грануларни вътреклетъчни включвания в еритроцитите. Водещата хипотеза е, че хайнцовите телца се образуват в условия на оксидативен стрес и структурно увреждане на хемоглобина. Съвременни данни предполагат, че освен химични фактори, в процеса на тяхното формиране могат да участват и представители на кръвната микробиота. Целта на настоящото пилотно изследване бе да се проследи динамиката на формиране на хайнцови телца в еритроцити под въздействие на индуциран оксидативен стрес и да се анализира микробният профил на третираните проби. Стресови фактори бяха висока температура и високи концентрации на познати соли, индуциращи формирането на хайнцови телца. Свежи кръвни проби от трима здрави доброволци бяха инкубирани при 43°C в присъствие на менадион натриев бисулфит (витамин К) и аминофенол, а морфологичните промени бяха наблюдавани в реално време чрез светлинна микроскопия и система BioFlux и сканираща електронна микроскопия. Проведено беше таргетно 16S рДНК секвениране за оценка на микробния състав преди и след инкубиране. Още в първите минути на третиране морфологичният анализ показа формиране на грануларни включвания, а след 90-150 минути се установи значително увеличаване на процента клетки с хайнцови телца. Микробиомният анализ на ДНК, изолирана от нетретирани еритроцити и чисти хайнцови телца, доказа преобладаващо присъствие на представители от типове Proteobacteria, Firmicutes и Actinobacteria. При всички изследвани групи проби не бе наблюдавана загуба на микробно разнообразие, следствие на процедурите на третиране и изолиране на ДНК. В стресираните проби с хайнцови телца доказахме до тридесеткратно увеличение на броя ридове за някои бактериални родове спрямо контролните нетретирани със соли еритроцити. В лизираната еритроцитна маса доказахме култивируеми микробиоти с размери 170-180 nm с морфология на хайнцови телца. Витамин К и аминофенол са силни стресови химични фактори за формиране на хайнцови телца и вероятно двата реагента
имат специфични биохимични взаимодействия с клетъчните структури на различните таксони. Получените данни предполагат възможна връзка между оксидативно индуцираната гранулация в еритроцитите и количествените и качествените промени в кръвната микробиота, което подчертава необходимостта от по-нататъшни изследвания върху потенциалната роля на микробни фактори при образуването на хайнцови телца.
Литература (библиография)
Heinz R. Beiträge zur Kenntniss der Anämien. Virchows Arch Pathol Anat, 1890, 119:193–226.
Mohandas N, Gallagher PG. Red cell membrane: past, present, and future. Blood, 2008, 112(10):3939–48.
Phillips J, Henderson AC. Hemolytic anemia: evaluation and differential diagnosis. Am Fam Physician, 2018, 98(6):354–361.
Beutler E. Heinz body anemia: pathogenesis and laboratory diagnosis. Blood, 1962, 20(5):517–21.
Frank JE. Diagnosis and management of G6PD deficiency. Am Fam Physician, 2005, 72(7):1277–82.
Waugh RE, Low PS. Hemichrome binding to band 3: nucleation of Heinz bodies in red blood cells. Biochemistry, 1985, 24(1):34–9.
Reinhart WH, Sung LP, Chien S. Quantitative relationship between Heinz body formation and red blood cell deformability. Blood, 1986,
(6):1376–1383.
Christopher MM, White JG, Eaton JW. Erythrocyte pathology and mechanisms of Heinz body-mediated hemolysis in cats. Vet Pathol, 1990,
(5):299–310. https://doi.org/10.1177/030098589002700501.
Pantaleo A, De Franceschi L, Turrini F. Clinical relevance of Heinz bodies in red cells. Int J Lab Hematol, 2008, 30(5):353–60.
Gartner LM, Hollander M. Disorders of bilirubin metabolism. In: Assali NS (Ed.). Pathophysiology of Gestation. 3rd ed. New York, Academic Press, 1972, 455–503. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-065503-8.50015-8
Kusumoto S, Nakajima T. The constitution of Heinz bodies. Naunyn-Schmiedebergs Arch Pharmacol Exp Pathol, 1968, 259:266–275. https://doi.org/10.1007/BF00536772
Damgaard C, Magnussen K, Enevold C, et al. Viable bacteria associated with red blood cells and plasma in freshly drawn blood donations.
PLoS One, 2015, 10(3):e0120826.
McLaughlin RW, Vali H, Lau PC, et al. Are there naturally occurring pleomorphic bacteria in the blood of healthy humans? J Clin Microbiol,
, 40(12):4771–5.
Yu Z, Morrison M. Improved extraction of PCR-quality community DNA from digesta and fecal samples. BioTechniques, 2004, 36:808–812.
https://doi.org/10.2144/04365ST04
Sugawara Y, Hayashi Y, Shigemasa Y, et al. Molecular biosensing mechanisms in the spleen for the removal of aged and damaged red cells
from the blood circulation. Sensors, 2010, 10(8):7099–7121. https://doi.org/10.3390/s100807099
Domingue GJ Sr, Woody HB. Bacterial persistence and expression of disease. Clin Microbiol Rev, 1997, 10(2):320–44. doi:10.1128/CMR.10.2.320
Cuadra M, Takano J. The relationship of Bartonella bacilliformis to the red blood cell as revealed by electron microscopy. Blood, 1969, 33(5):708–16.
Pohlod DJ, Mattman LH, Tunstall L. Structures suggesting cell-wall-deficient forms detected in circulating erythrocytes by fluorochrome
staining. Appl Microbiol, 1972, 23(2):262–7. doi:10.1128/am.23.2.262-267.1972
Spinelli S, Marino A, Remigante A, Morabito R. Redox homeostasis in red blood cells: from molecular mechanisms to antioxidant strategies. Curr Issues Mol Biol, 2025, 47(8):655. https://doi.org/10.3390/cimb47080655.
Tsafarova B, Hodzhev Y, Yordanov G, et al. Morphology of blood microbiota in healthy individuals assessed by light and electron microscopy. Front Cell Infect Microbiol, 2023, 12:1091341. doi:10.3389/fcimb.2022.1091341
Panaiotov S, Hodzhev Y, Tsafarova B, et al. Culturable and non-culturable blood microbiota of healthy individuals. Microorganisms,
, 9:1464. https://doi.org/10.3390/microorganisms9071464
Sciarra F, Franceschini E, Campolo F, Venneri MA. The diagnostic potential of the human blood microbiome: are we dreaming or awake?
Int J Mol Sci, 2023, 24(13):10422. https://doi.org/10.3390/ijms241310422
Ch’ng JH, Muthu M, Chong KKL, et al. Heme cross-feeding can augment Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis dual species biofilms. ISME J, 2022, 16:2015–2026. https://doi.org/10.1038/s41396-022-01248-1.
Martins JG, Iurk VB, De Oliveira EP, et al. Adaptation of Enterobacter sp. to herbicides is correlated with distinct patterns of quorum sensing
molecules. J Hazard Mater, 2025, 496:139324. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.139324
Kim JH, Ruegger PR, Lebig EG, et al. High levels of oxidative stress create a microenvironment that significantly decreases the diversity of the microbiota in diabetic chronic wounds and promotes biofilm formation. Front Cell Infect Microbiol, 2020, 10:259. doi: 10.3389/fcimb.2020.00259.
Файлове за сваляне
Публикуван
Брой
Раздел (Секция)
Лиценз
Авторски права (c) 2026 B. Tsafarova, Y. Hodzhev, A. Generalova, A. Alexandrova, T. Tyankov, S. Todinova, G. Yordanov, R. Kalfin, S. Panaiotov (Author)
Публикация с Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Можете свободно да споделяте, копирате и разпространявате материала във всякакъв носител или формат при следните условия.
