Исследователи из Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского и НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова определили биологические показатели устойчивости к гипоксии. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), итоги опубликованы в журнале Frontiers in Molecular Biosciences.
Как пояснили в пресс-службе РНФ, кислородное голодание возникает при сердечной или легочной недостаточности, анемии, тяжелых инфекциях, включая COVID-19. С ним также сталкиваются пилоты и космонавты. При этом люди переносят гипоксию по-разному: одни легко выдерживают низкий уровень кислорода, другие получают воспалительные повреждения органов даже при коротком воздействии.
Сейчас для оценки устойчивости человека помещают в барокамеру, имитирующую высоту в несколько тысяч метров. Чтобы избежать рисков для здоровья, нужны более щадящие методы.
Авторы взяли образцы крови у 30 взрослых крыс и измерили активность генов в белых кровяных тельцах. Эти клетки первыми реагируют на стресс и участвуют в иммунном ответе. Животных разделили на две группы: устойчивые к гипоксии, то есть те, которые продержались без судорожного дыхания более 4 минут, и чувствительные, которые задыхались раньше чем через 1 минуту 20 секунд.
Оказалось, что еще до воздействия недостатком кислорода у чувствительных особей в лейкоцитах была выше активность генов Hif1a, Epas1, Hif3a и Nfkb, управляющих клеточным ответом на гипоксию и воспаление. Уровень защитных микроРНК, напротив, ниже. Через месяц после эксперимента у этих же крыс повысилась активность генов, кодирующих цитокины — молекулы, которые способствуют воспалению.
Выявленные в нашем исследовании показатели, связанные с разной чувствительностью к гипоксии, могут стать биомаркерами исходной устойчивости к кислородному голоданию. Это позволит создать простую тест-систему для выявления людей, которым гипоксия особенно опасна. Такие маркеры также помогут отбирать специалистов в авиации и космонавтике, где важна переносимость недостатка кислорода. В дальнейшем мы планируем изучить влияние гипоксии разной тяжести и длительности на организм животных с разной устойчивостью к кислородному голоданию
Ранее в России нашли способ лечения травм мозга с помощью водорода
