Андские жители, страдающие горной болезнью, производят огромное количество красных кровяных телец

"Помимо улучшения здоровья миллионов людей во всем мире, которые живут на высоте более 8000 футов, информация о том, как жители Анд адаптировались — или не адаптировались — к жизни на больших высотах, может научить нас, как ускорить производство красных кровяных телец на более низких уровнях. — сказал старший автор Габриэль Хаддад, доктор медицинских наук, заслуженный профессор и заведующий кафедрой педиатрии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего, а также детский пульмонолог, главный врач и главный врач. научный сотрудник детской больницы Рэди в Сан-Диего.
Хроническая горная болезнь поражает примерно 20 процентов людей, живущих на больших высотах.

Одним из критических аспектов этого состояния является полицитемия, перепроизводство эритроцитов. Некоторые дополнительные эритроциты могут быть полезны на большой высоте в условиях с низким содержанием кислорода — они помогают поддерживать насыщение крови кислородом, — но слишком много сгущает кровь, увеличивая риск сердечного приступа и инсульта даже у молодых людей.
В ходе исследования группа под руководством Прити Азад, доктора философии, младшего научного сотрудника проекта в лаборатории Хаддада и первого автора исследования, собрала клетки кожи людей, живущих в Андах — четырех здоровых и пяти, страдающих хронической горной болезнью. — плюс еще три здоровых человека, которые живут на уровне моря, в качестве контроля.

Чтобы произвести достаточно красных кровяных телец от каждого участника для изучения их в лаборатории, исследователи преобразовали клетки кожи в особый тип стволовых клеток, называемых индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК). Затем, добавив коктейль из факторов роста и других молекул, они уговорили ИПСК специализироваться на красных кровяных тельцах. Для каждого человека было протестировано несколько образцов, в общей сложности не менее 24 клеточных линий iPS.

Исследователи подвергли красные кровяные тельца воздействию низкого содержания кислорода, которое имитирует большую высоту — пять процентов кислорода в течение трех недель. В результате количество красных кровяных телец от здоровых доноров, живущих на уровне моря или высокогорья, немного увеличилось или совсем не увеличилось. Напротив, количество эритроцитов у высокогорных жителей, страдающих хронической горной болезнью, увеличилось в 60 раз.
Команда Хаддада хотела понять, почему люди, страдающие хронической горной болезнью, производят так много дополнительных кровяных телец в ответ на низкий уровень кислорода.

В предыдущем исследовании, в котором команда сравнивала геномы высокогорных жителей с хронической горной болезнью и без нее, выделялся один ген, который варьировался между двумя группами — сентрин-специфическая протеаза 1 (SENP1), которая увеличивается при низком содержании кислорода. у людей с хронической горной болезнью, но не у здоровых людей. Этот ген кодирует фермент SENP1, который действует как регулятор гена, удаляя небольшие белковые метки на факторах транскрипции, других белках, которые определяют, когда определенные гены включаются или выключаются.

Чтобы определить, играет ли SENP1 роль в высотной адаптации, в этом исследовании исследователи ингибировали ген SENP1 в ИПСК пациентов с хронической горной болезнью. В результате чрезмерное производство красных кровяных телец было уменьшено более чем на 90 процентов.

С другой стороны, когда исследователи добавили дополнительный SENP1 к здоровым, адаптированным ИПСК горцев, производство эритроцитов увеличилось в 30 раз, почти повторяя то, что наблюдается при хронической горной болезни.
Дальнейшие эксперименты показали, как SENP1 влияет на выработку красных кровяных телец — повышенные уровни фермента при хронической горной болезни, в свою очередь, повышают уровни нескольких других белков, которые способствуют делению и выживанию клеток, включая VEGF, GATA1 и Bcl-xL.

Хаддад и Азад теперь с нетерпением ждут следующего этапа своих исследований.
«Мы заинтересованы в определении первых шагов в этом процессе — в первую очередь, как низкое содержание кислорода запускает SENP1», — сказал Азад. «Мы также изучаем, как действуют существующие лекарства от высотной болезни, такие как Diamox, и действуют ли они через тот же механизм."

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *