Реологическое и биохимическое сравнение пупочной и взрослой крови эритроцитов для трансфузионных применений

Почему крошечным пациентам может понадобиться другой тип крови

Недоношенные дети, особенно рожденные крайне преждевременно, часто зависят от переливаний крови, чтобы выжить в первые недели жизни. Сегодня такие трансфузии почти всегда выполняют кровью взрослых доноров. Но младенцы — это не просто маленькие взрослые: их организм, в том числе эритроциты, устроен иначе. В этом исследовании задается простой, но важный вопрос: может ли кровь, взятая из пуповины при рождении, быть более безопасным и физиологичным соответствием для уязвимых новорожденных, по крайней мере в первые дни их жизни, по сравнению со стандартной взрослой кровью?

Два источника крови, один тонкий баланс

Пуповинная кровь давно ценится как источник стволовых клеток для пересадок, однако большинство собранных единиц так и не используются для этой цели. Одновременно очень недоношенные младенцы получают множественные переливания крови взрослых, что может повышать риск серьезных осложнений, таких как поражение глаз, заболевания легких и поражение кишечника. Ключевое отличие — тип гемоглобина в эритроцитах: пуповинная кровь богата фетальным гемоглобином, который сильнее удерживает кислород и естественно адаптирован к потребностям младенцев. Это заставляет исследователей задуматься, не сможет ли кровь из пуповины лучше поддерживать доставку кислорода у новорожденных и при этом оказывать меньше стресса на их незрелые органы.

Испытание клеток пуповинной крови

Исследовательская группа собрала единицы пуповинной крови, непригодные для банков стволовых клеток, но соответствующие строгим критериям безопасности. Эти единицы переработали в концентраты эритроцитов методами, похожими на те, что используются для доноров-взрослых, затем хранили при температурах холодильника до десяти дней, иногда подвергая гамма-облучению, как это делается перед трансфузией. Параллельно подготовили и хранили взрослые эритроцитарные единицы при тех же условиях. Затем сравнивали базовые показатели крови, размер клеток, форму под микроскопом, способность клеток деформироваться, чтобы пройти через мелкие сосуды, уровень энергии в виде АТФ и ряд химических маркеров: калий, натрий, глюкозу, лактат, кислотность (pH) и уровень кислорода.

Как вели себя клетки пуповинной крови в хранении

Пуповинные и взрослые эритроциты в целом были схожи по базовым характеристикам: число клеток, содержание гемоглобина и общая концентрация оставались стабильными в течение десяти дней хранения, с облучением и без него. Пуповинные клетки последовательно были крупнее взрослых и несколько менее деформируемы, что отражает естественные различия между фетальными и взрослыми эритроцитами, а не повреждение. Под микроскопом оба типа со временем приобретали типичные для хранения изменения формы, но у пуповинных клеток наблюдалось меньше выраженного разрушения (гемолиза), и они оставались в пределах регуляторных пределов безопасности. Их запасы энергии, измеряемые как АТФ, изначально были ниже, чем у взрослых клеток, и снижались в обеих группах в ходе хранения, хотя это падение было умеренным и не усиливалось облучением.

Скрытые химические сдвиги внутри мешка

Химическая среда вокруг клеток менялась знакомыми способами по мере хранения. В пуповинных и взрослых единицах снаружи клеток накапливались калий и лактат, тогда как натрий и глюкоза снижались, а жидкость становилась более кислой — отпечаток продолжающегося клеточного метаболизма в замкнутой системе. Некоторые измерения в пуповинных единицах на десятый день было трудно точно оценить из‑за незначительного гемолиза, но значения оставались в пределах принятых порогов безопасности. Примечательно, что пуповинные единицы показывали более высокие уровни кислорода, чем взрослые, что согласуется с высокой способностью фетального гемоглобина удерживать кислород. Важно, что облучение, стандартная мера безопасности для предотвращения некоторых иммунных осложнений, мало влияло на механическое или метаболическое состояние хранимых пуповинных клеток.

Что это может значить для недоношенных младенцев

В сумме результаты указывают, что эритроциты, полученные из пуповинной крови, можно собрать, переработать, облучить и хранить до примерно десяти дней, при этом они в основном сохраняют структуру, гибкость и химический состав на уровнях, сопоставимых с взрослыми эритроцитами. Их незначительные отличия — слегка больший размер, несколько пониженная деформируемость и более низкое, но приемлемое содержание энергии — выглядят как проявления их естественной фетальной идентичности, а не повреждения. Для клиницистов это поддерживает идею, что эритроциты из пуповинной крови могут стать реалистичной, физиологически более подходящей опцией для переливания недоношенным младенцам, особенно самым уязвимым. Однако исследование было проведено в лабораторных условиях на относительно небольшом числе единиц, поэтому клинические испытания на реальных пациентах еще необходимы, чтобы подтвердить долгосрочную безопасность, пользу и оптимальные способы хранения и использования этих специализированных продуктов крови.

Цитирование: Mykhailova, L., Vercellati, C., Montemurro, T. et al. Rheological and biochemical comparison of cord and adult blood red cells for transfusion applications. Sci Rep 16, 13320 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42457-4

Ключевые слова: переливание пуповинной крови, недоношенные младенцы, хранение эритроцитов, фетальный гемоглобин, неонатальная реанимация