28.10.2019 №43

image

К настоящему времени в мире известно около 300 генов, работа которых зависит от концентрации кислорода.

Закономерности развития биологических процессов в ответ на изменение уровня кислорода изучают научные сотрудники лаборатории медицинской биофизики Института биофизики и клеточной инженерии (ИБиКИ) НАН Беларуси.

Как рассказала заведующая лабораторией член-корреспондент Екатерина Слобожанина, с момента открытия белкового фактора, вызванного гипоксией (HIF), ученые со всего мира обнаружили у него множество неожиданных последствий.

«Сейчас мы знаем, что разные варианты HIF (HIF 1a, HIF 2a и HIF 3a) ответственны за реакции клеток на кислород. Например, выделение эритропоэтина в почках регулирует HIF 2a – он работает при хронической гипоксии, а HIF 1а действует при острой гипоксии и может затормозить деление клетки или даже вызвать ее гибель (апоптоз)», – отметила Екатерина Ивановна.

К настоящему времени в мире известно около 300 генов, работа которых зависит от концентрации кислорода.

В ИБиКИ выполнен цикл работ по изучению структуры и функции мембран эритроцитов – клеток, содержащих гемоглобин, основной функцией которых является транспорт кислорода. Выявлены нарушения функционирования эритроцитов у новорожденных при гипоксии, повышение уровня метгемоглобина (не способен связывать и транспортировать кислород) при ряде патологий. Изучаются биофизические механизмы, лежащие в основе адаптации нормальных и патологически измененных клеток крови к гипоксии или избытку активных форм кислорода (АФК).

«Нами показано, что в интактных клетках как в норме, так и при лейкозах увеличение пула АФК стимулирует, а его снижение – ингибирует транспортную активность белков, ответственных за множественную лекарственную устойчивость клеток», – отметила Е. Слобожанина.

Кроме того, установлено, что в популяции эритроцитов периферической крови пациентов с железодефицитными анемиями и анемией хронического заболевания возрастает число клеток с увеличенным уровнем АФК.

По словам Е. Слобожаниной, сейчас совместно с сотрудниками БелМАПО проводятся исследования по выявлению факторов риска, приводящих к гипоксии плода у женщин с железодефицитными анемиями.

Напомним, за открытие механизмов, позволяющих клетке чувствовать нехватку кислорода, реагировать на нее и сигнализировать об этом соседям, Уильям Келин, Грегг Семенец и Питер Ретклифф получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии в 2019 году. На основе этих знаний будут созданы лекарственные препараты для борьбы с хронической анемией, злокачественными новообразованиями и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Ряд лекарственных средств (ингибиторов или стимуляторов HIF) в настоящее время уже находится на разных этапах клинических испытаний.

Валентина ЛЕСНОВА, «Навука»