Biomechanical and biochemical investigation of erythrocytes in late stage human leptospirosis

Leptospirosis is a zoonotic disease caused by bacteria of the genus Leptospira, which can cause lipid changes in the erythrocyte membrane. Optical tweezers were used to characterize rheological changes in erythrocytes from patients with leptospirosis in the late stage. Biochemical methods were also used for quantification of plasma lipid, erythrocyte membrane lipid, and evaluation of liver function. Our data showed that the mean elastic constant of erythrocytes from patients with leptospirosis was around 67% higher than the control (healthy individuals), indicating that patient's erythrocytes were less elastic. In individuals with leptospirosis, several alterations in relation to control were observed in the plasma lipids, however, in the erythrocyte membrane, only phosphatidylcholine showed a significant difference compared to control, increasing around 41%. With respect to the evaluation of liver function of individuals with leptospirosis, there was a significant increase in levels of alanine transaminase (154%) and aspartate transaminase (150%), whereas albumin was 43.8% lower than control (P<0.01). The lecithin-cholesterol acyltransferase fractional activity was 3.6 times lower in individuals with leptospirosis than in the healthy individuals (P<0.01). The decrease of the erythrocyte elasticity may be related to the changes of erythrocyte membrane phospholipids composition caused by disturbances that occur during human leptospirosis, with phosphatidylcholine being a strong candidate in the erythrocyte rheological changes.

Uso de pinças ópticas para avaliação do potencial zeta de hemácias em EDTA, CPD-SAGM e estocadas / Use of optical tweezers for evaluation of szeta potential of red blood cells in EDTA, CPD-SAGM and stored in blood banks

A hemácia é carregada negativamente, principalmente devido ao ácido siálico que gera um potencial elétrico denominado Potencial Zeta que impede a aglutinação intravascular. Os testes de hemaglutinação na rotina transfusional, necessitam de substâncias potencializadoras, das quais muitas agem diminuindo o Potencial Zeta para se ter maior sensibilidade. Através da pinça óptica, ferramenta capaz de capturar células utilizando a luz, foi proposta uma metodologia para quantificar o potencial zeta e aplicar em hemácias coletadas com EDTA e estocadas em CPD-SAGM (visando avaliar alterações de cargas da membrana relacionadas a lesões de armazenamento. Os potenciais zeta em CPD-CAGM foram superiores (-14,8 mV) aos em EDTA (-7,9 mV) e decrescentes a partir do primeiro dia de armazenamento, estabilizando-se a partir da terceira semana com potencial zeta -7,6 mV. Hemácias com CPD-SAGM apresentaram potencial zeta maior, pois possivelmente este conservante evitou lesões mais significativas da membrana que poderiam alterar as cargas. A redução do potencial zeta no armazenamento pode ser consequência de enzimas liberadas de leucócitos lisados que tenham alterado as glicoforinas da membrana. A metodologia permitiu avaliar o potencial zeta em diferentes condições e poderá contribuir na padronização de técnicas de hemaglutinação com diferentes meios potencializadores e no melhor conhecimento das lesões de estocagem para fins transfusionais.