Czym różnią się przystosowani do wysokości od nieprzystosowanych?

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Badając mieszkających w Andach ludzi, którzy przystosowali się do wysokości lub cierpieli na przewlekłą chorobę wysokościową, naukowcy odkryli, że organizm tych drugich wytwarza dużą liczbę erytrocytów przez nadmierną produkcję enzymu SENP1.

Poza poprawą stanu zdrowia milionów osób żyjących na wysokości ponad 8 tys. stóp [ok. 2400 m], ustalenie, jak mieszkańcy Andów przystosowali się - bądź nie - do wysokości, może pozwolić przyspieszyć produkcję erytrocytów na nizinach, np. u pacjentów z anemią bądź wymagających transfuzji - wyjaśnia dr Gabriel Haddad z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.

Przewlekła choroba górska (choroba Mongego) występuje u ok. 20% ludzi żyjących na wysokościach. Jednym z jej najważniejszych aspektów jest nadkrwistość (zagęszczenie krwi zwiększa zaś ryzyko zawału i udaru, nawet u młodych osób).

Zespół dr Priti Azad pobrał próbki skóry 5 osób z Andów: 4 zdrowych i 5 cierpiących na chroniczną chorobę wysokościową. Grupę kontrolną stanowili zdrowi ludzie (3) z nizin. Komórki skóry przekształcono w indukowane komórki pluripotencjalne (iPSCs). By uzyskać erytrocyty, dodano do nich czynniki wzrostu i inne związki.

Erytrocyty wystawiano przez 3 tygodnie na oddziaływanie niskich stężeń tlenu (5%). Okazało się, że u dawców z nizin i przystosowanych do wysokości liczba czerwonych krwinek wzrosła nieznacznie albo się nie zmieniła. Dla odmiany u osób z chorobą Mongego ich liczba zwiększyła się aż 60-krotnie.

Chcąc ustalić, czemu osoby z chroniczną chorobą wysokościową produkują w odpowiedzi na niewielką zawartość tlenu tyle erytrocytów, Amerykanie porównali w ramach wcześniejszego studium genomy ludzi dobrze i źle funkcjonujących na wysokościach. W oczy rzucał się jeden gen - SENP1. Koduje on enzym - proteazę - który działa jak regulator usuwający małe znaczniki białkowe z czynników transkrypcyjnych.

By ustalić, czy SENP1 rzeczywiście odgrywa jakąś rolę w przystosowaniu do wysokości, ostatnio naukowcy zahamowali go w iPSCs osób cierpiących na chorobę Mongego. Wskutek tego zabiegu nadmierna produkcja czerwonych krwinek zmniejszyła się o ponad 90%. Z kolei u zdrowych mieszkańców gór dodatek SENP1 30-krotnie zwiększył produkcję erytrocytów.

Dalsze eksperymenty pokazały, że SENP1 zwiększa stężenie innych białek sprzyjających podziałowi i przeżyciu komórek (chodzi m.in. o czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego VEGF, niezbędny do prawidłowego dojrzewania erytrocytów czynnik transkrypcyjny GATA1 czy antyapoptyczny Bcl-xL).

Chcemy poznać wczesne etapy tego procesu - przede wszystkim jak niski poziom tlenu aktywuje SENP1. Zamierzamy też ustalić, jak działają leki na chorobę wysokościową [...] i czy odbywa się to za pośrednictwem tego samego mechanizmu, czy nie- podsumowuje Azad.

« powrót do artykułu