Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).
Цель: Выявление изменения физикохимических характеристик эритроцитов у пациенток с раком
шейки матки (РШМ) в процессе фракционированной лучевой терапии (ЛТ) для выявления
биофизических маркеров реакции на лечение.
Материал и методы: Образцы венозной крови 50 пациенток с РШМ, полученные до начала, во
время и после окончании курса ЛТ. В работе применены методы сканирующей и атомно-силовой
микроскопии (СЭМ, АСМ), метод КР-спектроскопии, оптическая дифференциальная томография.
Результаты: В ходе исследования выявлен нелинейный характер изменений эритроцитов. На
первом этапе ЛТ (14 Гр) зафиксировано статистически значимое уменьшение среднего линейного
размера клеток, к концу курса (40 Гр) – частичное восстановление размеров, сопровождающееся
ростом доли микроцитов и эритроцитов с другими дисморфными форм. Методами СЭМ и АСМ
обнаружены везикулы (20–100 нм), адгезированные на эритроцитах. Их количество резко возрастало
на первом этапе и возвращалось к исходному уровню к окончанию терапии. Установлена
обратная корреляция между числом везикул и диаметром эритроцитов (r=–0,9). Методом КР-спектроскопии
показано увеличение доли дезоксигемоглобина. Методом оптической томографии
выявлены перераспределение гемоглобина к мембране и потеря до 50% сухой массы клетки.
Заключение: Показано, что лучевая терапия индуцирует каскад взаимосвязанных изменений
эритроцитов: конформационные сдвиги гемоглобина, нарушение связи цитоскелета с мембраной,
везикуляцию, колебания жесткости и клеточного размера. Совокупность параметров может
служить биофизическим маркером индивидуальной реакции на облучение и степени повреждения
эритрона для прогнозирования анемии и персонализации поддерживающей терапии.
Ключевые слова: лучевая терапия, рак шейки матки, везикулы, эритроциты, мембрана клетки, электронная микроскопия, атомно-силовая спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, оптическая томография
Purpose: To identify changes in the physicochemical characteristics of erythrocytes in patients with
cervical cancer (CC) during fractionated radiation therapy (RT) to discover biophysical markers of treatment response.
Material and methods: Venous blood samples were collected from 50 patients with CC before, during,
and after the completion of the RT course. The study employed scanning electron microscopy (SEM),
atomic force microscopy (AFM), Raman spectroscopy, optical differential tomography, and force spectroscopy.
Results: A nonlinear pattern of erythrocyte changes was revealed. At the first stage of RT (14 Gy), a statistically
significant decrease in the mean cell diameter was recorded. By the end of the course (40 Gy),
a partial restoration in size was observed, accompanied by an increase in the proportion of microcytes
and erythrocytes of another form of dysmorphia. SEM and AFM methods detected vesicles (20–100 nm)
adhered to erythrocytes. Their number sharply increased at the first stage and returned to baseline levels
by the end of therapy. An inverse correlation was found between the number of vesicles and erythrocyte
diameter (r=–0,9). Raman spectroscopy showed an increase in the proportion of deoxyhemoglobin.
Optical tomography revealed a redistribution of hemoglobin towards the membrane and a loss of up to
50% of the cell's dry mass.
Conclusion: Radiation therapy induces a cascade of interrelated changes in erythrocytes: conformational
shifts in hemoglobin, disruption of the cytoskeletonmembrane connection, vesiculation, and
fluctuations in stiffness and cell size. The set of these parameters can serve as a biophysical marker of
individual response to radiation and the degree of erythron damage for predicting anemia and personalizing supportive therapy.
Key words: radiation therapy, cervical cancer, vesicles, erythrocytes, cell membrane, electron microscopy, atomic force spectroscopy, Raman spectroscopy, optical tomography
DOI: 10.52775/1810-200X-2026-109-1-127-130