ANALYSIS OF THE INTERNATIONAL PRINCIPLES OF DONORS’ BLOOD STORAGE: CRITERIA OF SUITABILITY AND PHYSIOLOGICAL CONSEQUENSES OF BLOOD TRANSFUSION

Full Text

Практика переливания крови в терапевтических целях возникла сравнительно недавно, хотя общая концепция переливания имеет гораздо более длительную историю. История трансфузионной медицины - это непрерывный прогресс от примитивной, инвазивной, вредной и часто смертельной процедуры к профессионально организованной [1]. К примеру, сегодня Соединенные Штаты используют около 14 миллионов единиц цельной крови, взятой у 8 миллионов доноров. Часть этой крови и ее исходной плазмы далее перерабатываются в производные продукты. Повышение безопасности кровоснабжения и увеличение затрат, связанных с трансфузионной терапией, привели к переоценке клинической практики переливания крови и ее хранения. Сегодня кровь и ее производные играют решающую роль в мировых системах здравоохранения. За последние несколько лет всемирные организации, включая ВОЗ, внесли ряд существенных улучшений, поэтому процедуры сбора и хранения крови в настоящее время являются стандартизированными процессами [1, 2]. Переливание крови может потребоваться человеку при ряде патологических состояний. Как правило, быстро найти подходящего донора очень трудно, а промедление снижает эффективность проводимых мер и вероятность восстановления здоровья больного. В связи с этим очень важно иметь запасы донорской крови заблаговременно. Изучение международных принципов переливания и хранения донорской крови и ее компонентов показало, что система мирового здравоохранения, в основном, придерживается базовых принципов хранения и переливания крови, однако имеются и некоторые различия [3]. При написании настоящей работы нами проанализировано большое количество источников отечественной и зарубежной литературы касательно вопросов хранения крови и ее компонентов. Анализ критериев их пригодности проводился с учетом международных принципов хранения и обработки, а также очистки компонентов крови. Анализ литературных данных показал, что в Австралии, например, кровь безвозмездно сдают добровольные доноры. Они проходят тщательный процесс скрининга, который включает в себя анкетирование и собеседование для выявления соответствующих историй болезни и факторов риска [1]. Каждая единица донорской крови проходит скрининг на различные инфекции; порядка 1% продуктов крови подвергается дополнительному контролю качества, включая учет объема и количества клеток, уровня гемолиза и гематокрита, рН для концентратов тромбоцитов и факторам свертывания для продуктов плазмы. Согласно Европейскому Комитету по переливанию крови, компоненты крови - это те терапевтические компоненты, которые могут быть получены центрифугированием, фильтрацией и замораживанием [2]. Цельная кровь может быть показана в ограниченных клинических условиях. Однако в целом пациенты должны получать только тот компонент, который необходим для коррекции их специфического дефицита. Оптимальные условия хранения и, следовательно, сроки годности различаются для разных компонентов. Эритроциты сохраняют оптимальную функциональную способность при охлаждении. Качество компонентов плазмы лучше всего поддерживать в замороженном состоянии, в то время как хранение тромбоцитов является оптимальным при комнатной температуре при непрерывном перемешивании. Использование в Европейский странах пластиковых пакетов для хранения крови значительно облегчило подготовку высококачественных компонентов. Их получают либо из цельной донорской крови, либо с использованием технологии афереза. Параметры, необходимые для оценки качества хранимых продуктов крови, представлены на данном слайде. В связи с потенциальным ухудшением активности и функциональности лабильных компонентов крови условия хранения имеют жизненно важное значение для получения высококачественных компонентов крови [2, 4]. В различных странах мира донорская кровь, отобранная для хранения, подвергается центрифугированию для отделения эритроцитарной массы, лейкоцитов и тромбоцитов. Изолированные эритроциты ресуспендируются в добавочном растворе с кислым значением рН до уровня гематокрита в 60 %. Для первичного сбора донорской крови в основном используется единая система цитратных антикоагулянтов, кислая цитрат-декстрозная форма для ее афереза. Как правило, к эритроцитарной массе осуществляется прибавление состава «физиологический раствор-аденин-глюкоза-маннит». Для выделения тромбоцитов используются фракция антикоагулированной пробы крови, которая содержит большую часть лейкоцитов и тромбоцитов после центрифугирования в градиенте плотности. Для дальнейшего хранения применяется специальная суспендирующая среда для тромбоцитов. В большинстве стран распространен процесс лейкоредукции перед хранением, при этом преобладающий тип фильтра лейкодеплеции зависит от страны: некоторые страны используют фильтрацию цельной крови [1, 2]. В настоящее время активно развиваются технологии редукции патогенов, которые могут присутствовать в донорской крови. Технология очистки эритроцитарной массы находится всё еще в стадии разработки. Для очистки объединенной плазмы использует комбинацию моющих средств, растворителей, пастеризации и/или нанофильтрации для инактивации патогенов. Очистка однократной донорской плазмы и тромбоцитов проводится в присутствии комбинации фотоактивирующего агента, такого как рибофлавин или псорален, и ультрафиолетового света или метиленового синего для разрушения нуклеиновой кислоты патогена, предотвращая его реплицирование. Такая обработка неизбежно вызывает изменения белковых и клеточных элементов [1]. Постановление Правительства РФ от 26.01.2010 № 29 регламентирует температуру и максимальное время хранения компонентов крови. В России придерживаются мировых стандартов хранения крови и ее компонентов. Как и в других странах, в хранимой крови рекомендуется поддерживать равновесие между АТФ, 2,3 дифосфоглицератом, глюкозой и pH. Одним из наиболее широко используемых антикоагулянтов также является цитрат-фосфат-декстроза с аденином [1]. Согласно рекомендациям ВОЗ, цельная кровь до переработки или переработанная кровь может храниться до 35 дней, а свежезамороженная плазма, в зависимости от температурного диапазона, до 7 лет (таблицы 1, 2). Таблица 1. Условия хранения и транспортировки цельной крови и эритроцитов согласно ВОЗ Таблица 2. Допустимое время хранения в зависимости от температурного режима свежезамороженной плазмы и криопреципитата согласно ВОЗ Кровь и ее производные хранится в специализированном холодильном оборудовании. Однако основную угрозу представляет несоблюдение техники хранения крови - изменение температуры холодильных камер, нарушение целостности упаковок крови, остатки лейкоцитарных клеток и видимый гемолиз [1, 3, 5]. Поэтому возникает закономерный вопрос: насколько безопасны и эффективны хранящиеся длительное время компоненты крови, и в особенности эритроцитарные клетки? Во многих исследованиях разные авторы отмечают риски развития серьезных осложнений, связанных с переливанием [1, 6]. Трансфузии сопряжены с высокой частотой смертности, инфекционных заболеваний, воспалительных процессов, тромбозов. Механизмы, лежащие в основе подобных процессов, до конца не изучены. Хранимые эритроциты повреждаются накоплением собственных отходов, ферментативными и окислительными процессами. Происходит выделение лизофосфолипидов, которые могут спровоцировать острое повреждение легких, высвобождение свободного железа, что вызывает воспаление, а выделение микровезикул с оксидом азота -тромбоз. Наличие лейкоцитарных клеток в хранящейся длительное время крови также оказывает влияние на мембранную поверхность эритроцитов: снижается их способность транспортировать кислород [6, 7]. Установлено, что у эритроцитов, хранящихся в банке крови в течение 3-4 недель, изменяются не только морфология, но и размер. Помещение эритроцитов в среду, обогащенную фосфатом, способствует более длительному хранению крови in vitro и in vivo, а промывание их раствором альбумина частично восстанавливает их прежнюю форму [7, 8]. К сожалению, не все измененные эритроциты способны к обратимому восстановлению. Российскими учеными показано, что при хранении донорской крови существует критический период, приходящийся на 20-26 сутки, когда происходит переход клеток в необратимые формы [5, 7]. Молекулы гемоглобина находятся в тетрамерной форме в течение 25 сут, а кислородсвязывающая способность остается неизменной только 2 сут. Поэтому качественная оценка эритроцитов различного времени хранения вызывает дискуссию в научном сообществе. В соответствии с рекомендациями ВОЗ красные клетки крови для переливания можно хранить при 4 °C в течение 42 дней. В ряде европейских стран этот период ограничен 35 днями, согласно другим исследователям - не более 21-24 дней [7]. Кровь, хранящаяся при температурах 1-6 °C вплоть до 7 недель, постепенно подвергается деструктивным изменениям. Критериями пригодности эритроцитов являются низкий уровень гемолиза (не более 0,8 %), процент эритроцитов, который удаляется в течение 24 часов после переливания (не более 25 %) и восстановление показателей in vivo в течение 24 часов [1-3, 5, 9]. Качество эритроцитарных клеток определяется их формой и структурой мембран. Учеными установлено, что на 16-21 дни хранения в мембранах эритроцитов появляются одиночные углубления, а также домены с внутренней зернистой структурой. На 26-й-33-й день большинство клеток составляют сфероэхиноциты с крупными спикулами. К 40-му дню форма 50 % эритроцитов трансформируется в сфероцитарную, происходит редукция спикул, а размер клеток увеличивается до 12 мкм [4, 5, 10]. Появление подобных форм клеток, вероятно, связано с процессами агрегации и кристаллизации гемоглобина внутри них. Кластеризация белка полосы 3 вызывает приток IgG к клеткам, что приводит к реакции иммунной системы в отношении эритроцитарных мембран как чужеродных: эти эритроциты первыми удаляются из кровотока при переливании крови. Перед переливанием крови зачастую проводят предварительную промывку крови гипотоническими растворами для удаления поврежденных клеток [11]. Ученый Tatsuro Y. [12] в 2019 систематизировал результаты многочисленных исследований по выявлению первопричин и последствий развития нарушений, связанных с переливанием крови. Согласно нему, изменения в длительно хранящихся эритроцитах имеют последствия и для иных физиологических систем организма: снижение циркулирующей способности эритроцитов может привести к воспалительным реакциям и активации системы комплемента, потенциальные клинические осложнения могут индуцировать множественную органную дисфункцию вплоть до смерти человека [12]. По Tatsuro Y., во время хранения эритроциты подвергаются воздействию пластификаторов хранения, а также кислорода, диффундирующего из окружающего воздуха, при этом накапливаются метаболические отходы. Поскольку эритроциты никогда не подвергались эволюционному давлению, они не могут справиться с таким стрессовым воздействием. Почти во всех случаях ущерб, наносимый эритроцитам при гипотермическом хранении, определяется генетическим составом и, возможно, воздействием рациона питания и окружающей среды каждого донора [9, 10, 12]. Выводы. Даже при нынешнем относительном обилии данных переливание крови остается непростой процедурой, т.к. существует широкая генетическая изменчивость показателей эритроцитов в условиях гипотермического хранения. Опубликованные крупномасштабные исследования касательно возраста клеток не дают объективных доказательств безопасности переливаемых эритроцитов, имеющих различные повреждения, разным группам пациентов [1,4,5,9.12]. В связи с этим необходимо проведение дальнейших исследований по улучшению качества переливаемой крови с целью повышения ее терапевтической эффективности.

About the authors

K. Ye. Matveyev

Voronezh State Medical University

Email: kirill.matveev120120@yandex.r

Ye. S Bayeva

Voronezh State Medical University

Email: galaxy1985@mail.ru

References