Специалисты Российского научного центра хирургии (РНЦХ) им. академика Б.В. Петровского разработали новый нетравматичный способ определения устойчивости к гипобарической гипоксии — дефициту кислорода из-за низкого давления — без применения барокамеры.
Известно, что при низкой устойчивостью к гипоксии более выраженно протекают воспалительные процессы и выше темпы опухолевого роста. Эта взаимосвязь реализуется на молекулярном уровне, поэтому этот фактор важно учитывать, например, при прогнозировании осложнений после операций, а также для профилактики онкологических заболеваний.
Еще одна область, где важно понимать устойчивость организма к недостатку кислорода, — экстремальные профессии, например космонавтика. Для проверки будущих космонавтов моделируют условия, соответствующие примерно 6500 метрам над уровнем моря. Для животных создают еще более жесткие условия, соответствующие высоте 11500 метров.
«Гипобарическая гипоксия — это состояние, когда организму не хватает кислорода, потому что давление низкое и воздух разрежен. Оно возникает, например, у альпинистов во время восхождения в горы — развивается острая горная болезнь. И мы уже знаем, что есть организмы, которые переносят это состояние лучше, т.е. устойчивые к гипобарической гипоксии, а есть менее устойчивые», — рассказала один из авторов разработки, научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления НИИ морфологии человека им. акад. А.П. Авцына РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского Мария Кириллова.
Классическим методом определения чувствительности организма к нехватке кислорода являются экстремальные тесты в барокамере. Само тестирование может быть травмирующим для организма. Первым страдает головной мозг, поскольку он один из наиболее чувствительных к недостатку кислорода органов человека. Новый метод не подразумевает воздействие сублетальной гипоксии и включает в себя только взятие крови на анализ, что абсолютно безопасно.
«Наша исследовательская команда разработала способ определения устойчивости к гипобарической гипоксии у лабораторных животных без воздействия в барокамере по уровням экспрессии генов Hif1a, Epas1 и Hif3a. Эти гены кодируют транскрипционные факторы семейства HIF, которые регулируют клеточный ответ на недостаток кислорода. Полученные результаты будут использованы для поиска маркеров чувствительности к гипоксии у пациентов», — отметила Мария Кириллова.
Авторы уже запатентовали метод определения устойчивости к гипобарической гипоксии у лабораторных животных. В перспективе исследователи ставят перед собой задачу разработки аналогичного метода для людей.