Spektroskopia ramanowska wybranych komórek krwi w posocznicy

Sepsis is one of the main reason of high mortality ratio around the world, according to the WHO statistical data from 2015. Sepsis, is characterized as an organism's response to an infection During sepsis many important organ dysfunction are observed and the relevant alterations take place in red blood cells (RBCs), which was the topic of this work.The study group was made of 5 hospitalized septic patients and two healthy volunteers. Micro-Raman spectra of the blood samples were obtained using 514.5 nm and 785 nm laser lines. Application of the statistical method – Principal Component Analysis allows to find differences between Raman spectra of single RBCs of heatlhy volunteers and septic patients, and consequently to find marker bands. These markers, characterizing septic condition, were bands at 950 cm−1 and 970 cm−1 due to protein vCC backbone vibrations and to vCC of unordered protein and lipids vibrations, respectively,. Additionally 740 cm-1 and 1305 cm-1 of heme v16 mode with Thr and heme v21 mode are correlated with septic patients data. Analysis of average Raman spectra of erythrocyte membrane, show the alterations observed for septic patients, relatively well described by a decreasing I1130/I1075 intensity ratio.

Zgodnie z danymi WHO z 2015 roku posocznica jest jedną z przyczyn wysokiego współczynnika zgonów na całym świecie. Sepsa nie jest samodzielną jednostką chorobową, a zespołem objawów klinicznych pojawiających się jako skutek toczącej się w organizmie infekcji. W przebiegu posocznicy obserwuje się wiele istotnych zmian w ludzkim organizmie, a tematem pracy były zmiany obserwowane na poziomie pojedynczej komórki, w erytrocytach. Grupę badanych stanowiło 5 pacjentów ze zdiagnozowaną sepsą oraz 2 zdrowych ochotników. Widma ramanowskie pojedynczych komórek krwi zostały otrzymane przy pomocy linii laserowych – 514.5 nm oraz 785 nm. Analiza głównych składowych (PCA) pozwoliła na wskazanie różnic między strukturami erytrocytów pacjentów septycznych a zdrowych ochotników oraz na znalezienie pasm markerowych pozwalających na określenie stanu septycznego. Pasmami wyłonionymi jako markery posocznicy były pasma przy 950 cm-1 oraz 970 cm-1 pochodzące od drgań szkieletowych vCC białek oraz vCC nieuporządkowanej konformacji białek oraz lipidów. Pasma przy 740 cm-1 oraz 1305 cm-1, czyli odpowiednio drgania hemu v16 wraz z Thr oraz v21 są również charakterystyczne dla stanu septycznego. Analiza uśrednionych widm ramanowskich błon komórkowych erytrocytów wykazała w nich wzrost nieuporządkowania, dobrze opisanego przez obniżoną wartość stosunku intensywności I1130/I1075.