Resistant hypertension: some aspects of pathogenesis

   The work was devoted to studying the content of hemoglobin complexes, the level of energyrich compounds, their relationship with the viscoelastic parameters of red blood cells in patients with resistant hypertension to identify possible pathogenetic features of the disease. Analysis of the processes have carried out on the basis of the methods of Raman spectroscopy (Raman), Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) and the method of Dielectrophoresis of erythrocytes (DEF) in a Non-Uniform Alternating Electric Field – effective, sensitive, non-destructive methods of investigation of different environments, proven in studies biological objects. Studies conducted in erythrocytes groups of subjects with arterial hypertension, including – resistant (42 people) and a comparison group (23 persons). The observed reduction in reserves of nitric oxide inside red blood cells, reducing its bioavailability associated with changes in the level and composition of intracellular energy compounds, viscoelastic parameters of red blood cells are probably one of the pathogenetic factors for the development of resistant hypertension and target for therapeutic intervention.

1. Бритов А. Н. Резистентная артериальная гипертония: современные подходы к диагностике и лечению / А. Н. Бритов, М. М. Быстрова // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. – 2010. – Т. 6, № 2. – С. 206–211.

2. Дмитриев В. А. С-реактивный белок и интерлейкин-6 при поражении органов-мишеней на ранних стадиях у больных гипертонической болезнью / В. А. Дмитриев [и др.] // Кардиол. вестн. – 2007. – Т. 2, № 2. – С. 45–49.

3. Ощепкова Е. В. Показатели неспецифичного воспаления у больных гипертонической болезнью / Е. В. Ощепкова, В. А. Дмитриев, В. Н. Титов // Терапевт. арх. – 2007. – № 12. – С. 62–67.

4. Kreuzer F., Hoofd L. Facilitated diffusion of oxygen: possible significance in blood and muscle // Oxygen Transp. Tissue. 5 Proc. Meet. Dortmund. 1982. P. 3–21.

5. Alexander J. T., El-Ali A. M., Newman J. L., Karatela S., Predmore B. L., Lefer D. J., Sutliff R. L., Roback J. D. Red blood cells stored for increasing periods produce progressive impairments in nitric oxide–mediated vasodilation // Transfusion. 2013. Vol. 53. P. 2619–2628.

6. Carroll J., Raththagala M., Subasinghe W., Baguzis S., Oblak T. D. A., Root P., Spence D. An altered oxidant defense system in red blood cells affects their ability to release nitric oxidestimulating ATP // Mol. Biol. Syst. 2006. Vol. 2. P. 305–311.

7. Sprague R. S., Stephenson A. H., Bowles E. A., Stumpf M. S., Lonigro A. J. Reduced expression of Gi in erythrocytes of humans with type 2 diabetes is associated with impairment of both cAMP generation and ATP release // Diabetes. 2006. Vol. 55. P. 3588–3593.

8. Sprague R. S., Ellsworth M. L., Stephenson A. H., Kleinhenz M. E., Lonigro A. J. Deformation-induced ATP release from red blood cells requires CFTR activity // Am. J. Physiol. 1998. V. 275. P. H1726–H1732.

9. Рабочая группа по лечению артериальной гипертонии Европейского общества гипертонии: Рекомендации по лечению артериальной гипертонии. ESH / ESC 2013 // Рос. кардиол. журн. – 2014. – Т. 1, № 105. – С. 7–94

10. Etchegoin P., Liem H., Maher R. C., Cohen L. F., Brown R. J. C., Milton M. J. T., Gallop J. C. Observa-tion of dynamic oxygen release in hemoglobin using surface enhanced Raman scattering // Chem. Phys. Lett. 2003. Vol. 367. P. 223–229.

11. Кручинина М. В. 31Р ЯМР-спектроскопия эритроцитов и фиброз печени: пилотное исследование / М. В. Кручинина [и др.] // Бюл. СО РАМН. – 2006. – Т. 26, № 4. – С. 108–115.

12. Генералов В. М. Диэлектрофорез в диагностике инфекционных и неинфекционных заболеваний / В. М. Генералов [и др.] – Новосибирск: Изд-во «ЦЭРИС», 2011. – 172 с.

13. Rodnenkov O. V., Luneva O. G., Ulyanova N. A., Maksimov G. V., Rubin A. B., Orlov S. N., Chazov E. I. Erythrocyte membrane fluidity and haemoglobin haemoporphyrin conformation: features revealed in patients with heart failure // Pathophysiology. 2005. Vol. 11, N 4. P. 209–213.

14. Чазова И. Е. Рефрактерная артериальная гипертония / И. Е. Чазова, Н. М. Данилов, А. Ю. Литвин. – М.: Изд-во «Атмосфера», 2014. – 256 с.

15. Новицкий В. В. Физиология и патофизиология эритроцита / В. В. Новицкий, Н. В. Рязанцева, Е. А. Степовая. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. – 202 с.

16. Зинчук В. В. Роль кислород-связующих свойств гемоглобина в генезе кислородной недостаточности при острой экзогенной гипертермии / В. В. Зинчук, М. В. Борисюк // Физиол. журн. – 1991. – № 3. – С. 92–98.

17. Bergfeld G. R., Forrester T. Release of ATP from human erythrocytes in response to a brief period of hypoxia and hypercapnia // Cardiovasc. Res. 1992. Vol. 26. P. 40–47.

18. Dietrich H. H., Ellsworth M. L., Sprague R. S., Dacey R. G. jr. Red blood cell regulation of microvascular tone through adenosine triphosphate // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2000. Vol. 278. P. H1294–H1298.

19. Ellsworth M. L., Ellis C. G., Goldman D., Stephenson A. H., Dietrich H. H., Sprague R. S. Erythrocytes: oxygen sensors and modulators of vascular tone // Physiology. 2009. Vol. 24. P. 107–116.

20. Faris A., Spence D. M. Measuring the simultaneous effects of hypoxia and deformation on ATP release from erythrocytes // Analyst. 2008. Vol. 133. P. 678–682.

21. Bogle R. G., Coade S. B., Moncada S., Pearson J. D., Mann G. E. Bradykinin and ATP stimulate l-arginine uptake and nitric-oxide release in vascular endothelial-cells // Biochem. Biophys. Res. Conmun. 1991. Vol. 180. P. 926–932.

22. Burnstock G. Local-Control of blood-pressure by purines // Blood Vessels. 1987. Vol. 24. P. 156–160.

23. Oblak T. D., Root P., Spence D. M. Fluorescence monitoring of ATP-stimulated, endothelium-derived nitric oxide production in channels of a poly(dimethylsiloxane)-based microfluidic device // Anal. Chem. 2006. Vol. 78. P. 3193–3197.

24. Dull R. O., Tarbell J. M., Davies P. F. Mechanisms of flowmediated signal transduction in endothelial cells: kinetics of ATP surface concentrations // J. Vasc. Res. 1992. Vol. 29. P. 410–419.

25. Bateman R. M., Jagger J. E., Sharpe M. D., Ellsworth M. L., Mehta S., Ellis C. G. Erythrocyte deformability is a nitric oxidemediated factor in decreased capillary density during sepsis // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2001. Vol. 280. P. H2848-H2856.

26. Mesquita R., Picarra B., Saldanha C., Silva J. M. E. Nitric oxide effects on human erythrocytes structural and functional properties – An in vitro study // Clin. Hemorheo. Micro. 2002. Vol. 27. P. 137–147.

27. Engelhardt H., Gaub H., Sackmann E. Viscoelastic properties of erythrocyte membranes in high-frequency electric fields // Nature (London). 1984. Vol. 307, N 5949. P. 378–380.

28. Леонова Т. Я. К вопросу об эритроцитарном механизме регулирования холестеринемии при экспериментальной гиперхолестеринемии и ишемической болезни сердца: автореф. дис. ... канд. мед. наук / Т. Я. Леонова. – Новосибирск, 1982.

29. Черницкий Е. А. Структура и функции эритроцитарных мембран / Е. А. Черницкий, А. В. Воробей. – Минск: Наука и техника, 1981. – 215 с.

30. Banerjee R., Nageshwari K., Puniyani R. R. The diagnostic relevance of red cell rigidity // Clin. Hemorheol. Microcic. 1988. Vol. 19, N 1. P. 21–24.

31. Козинец Г. И. Исследование системы крови в клинической практике / Г. И. Козинец, В. А. Макарова. – М.: Изд-во «Триада-Х», 1997. – 480 с.

32. Kim-Shapiro D. B., Lee J., Gladwin M. T. Storage lesion: role of red blood cell breakdown // Transfusion. 2011. Vol. 51. P. 844–851.

33. Reiter C. D., Wang X., Tanus-Santos J. E., Hogg N., Cannon R. O. 3rd, Schechter A. N., Gladwin M. T. Cell-free hemoglobin limits nitric oxide bioavailability in sickle-cell disease // Nat. Med. 2002. Vol. 8. P. 1383–1389.

34. Rother R. P., Bell L., Hillmen P., Gladwin M. T. The clinical sequelae of intravascular hemolysis and extracellular plasma hemoglobin: a novel mechanism of human disease // JAMA. 2005. V. 293. P.1653–1662.180. P. 926–932.