Календарь дайджеста

Октябрь 2019
ПН ВТ СР ЧТ ПТ СБ ВС
 << <   > >> 
  1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31      
             

Новости онкологии

8 октября 2019

К чему ведет недостаток кислорода.
Открытие, удостоенное Нобелевской премии

Нобелевскую премию по физиологии и медицине присудили американцам Грегу Семензе (Gregg Semenza), Уильяму Келину (William Kaelin) и англичанину Питеру Рэтклиффу (Peter Ratcliffe), открывшим молекулярные механизмы приспособления клетки к уровню кислорода. Благодаря этому наука и медицина получили исключительно важные для человечества сведения о причинах возникновения целого ряда заболеваний – инсультов, инфарктов, рака. В чем суть открытия – в материале РИА Новости.

К чему ведет недостаток кислорода. Открытие, удостоенное Нобелевской премии

Найти и обезвредить гипоксический фактор

К началу XX века уже было в общих чертах известно, как организм реагирует на изменение уровня кислорода в крови. Если его мало – это состояние называют гипоксией – повышается концентрация гормона эритропоэтина (EPO) и начинают усиленно вырабатываться красные кровяные тельца. Но молекулярный и генетический механизмы этого процесса оставались неясными.

Грег Семенза (Gregg Semenza) из Университета Джонса Хопкинса и Питер Рэтклифф (Peter Ratcliffe) из Оксфорда установили, что к уровню кислорода чувствительны все клетки организма, а не только клетки почек, где вырабатывается эритропоэтин.

В 1991 году Семенза открыл белок, активизирующийся при гипоксии, – так называемый индуцированный гипоксией фактор (hypoxia-inducible factor, HIF). Кроме того, ученый выявил специализированный фактор HIF-1 альфа, регулирующий работу множества генов. Такие молекулы называют транскрипционными. Сейчас известно более ста генов, на функционирование которых так или иначе влияет HIF-1a.

Отслеживать уровень кислорода критически важно, ведь это главный источник энергии клеток. В обычных условиях, когда кислород в норме, в клетках мало белка HIF-1a, он просто разрушается. Это называют кислород-зависимой деградацией.

Из предыдущих работ было известно, что HIF-1a в обычных условиях несет на себе метку – небольшой кусок белка убиквитина. По ней его распознает протеасома – комплекс белков, перерабатывающих разные ненужные клетке молекулы. Но как возникает метка, было непонятно.

Это выяснил Уильям Келин (William Kaelin), специалист по опухолям, занимавшийся проблемой наследственного заболевания Гиппеля-Линдау (von Hippel-Lindau, VHL), которое повышает риск рака у носителей мутации в гене VHL. Оказалось, что это заслуга белка, вырабатываемого VHL и таким образом запускающего процесс его деградации при нормальном уровне кислорода.

Почему мы можем жить в горах

Итак, в обычных условиях гипоксический фактор в клетке подавлен, его мало. Когда же концентрация кислорода снижается – например, в горах на большой высоте, где разреженная атмосфера, или в результате травмы или болезни – сокращается кровоток, и содержание HIF-1a повышается.

Его роль в организме сложно переоценить. Во-первых, он регулирует важнейшие процессы в клетке, необходимые для ее выживания, – в частности, переработку глюкозы. Во-вторых, участвует в ангиогенезе – образовании новых кровеносных сосудов в органах. Кроме того, влияет на кроветворение и, наконец, он способен подавлять активность митохондрий – внутриклеточных энергетических станций.

Эта функция еще не до конца исследована. Дело в том, что в митохондриях образуются активные формы кислорода как побочные продукты реакций. В здоровой клетке они утилизируются без вреда, но если клетка плохо себя чувствует, процесс очистки затрудняется, свободные радикалы накапливаются и повреждают ее. Чтобы не допустить этого, гипоксический фактор тормозит работу митохондрий, что, в свою очередь, тоже ведет к угнетению клетки.

Если по каким-то причинам гипоксический фактор перестает действовать, резко повышается риск инсультов и инфарктов. Это именно то, что происходит в стареющем организме. Наоборот, при чрезмерной его активности возрастает риск онкологического заболевания. Дело в том, что HIF-1a может подавлять естественный процесс клеточной гибели (апоптоз). С одной стороны, это продлевает жизнь клетки и увеличивает ее шансы на выздоровление. А с другой – способствует образованию опухоли, которая есть не что иное, как неконтролируемое деление клеток. Кроме того, злокачественная опухоль сопровождается гипоксией. Это активирует HIF-1a, в опухоли начинают формироваться новые сосуды и делают ее очень устойчивой к лечению.

Примечательно, что гипоксический фактор есть у всех организмов, включая одноклеточные, что говорит об очень древнем, универсальном механизме приспособления к изменениям уровня кислорода в крови. Причем люди обычно плохо или средне переносят гипоксию. Поэтому для них HIF играет ключевую роль.

Работы Семензы, Рэтклиффа и Келина открыли еще один путь борьбы с раком и болезнями сердечно-сосудистой системы – через регуляцию HIF-1a. Если погасить его синтез в опухоли или ускорить распад, раковые клетки начнут погибать от кислородного голодания. Напротив, при ишемии сердца и головного мозга нужно ускорить выработку этого фактора и помочь клеткам справиться с гипоксией.

Источник: ria.ru

 
Служба «Ясное утро». Всероссийская горячая линия психологической помощи онкологическим больным и их близким
Content

Уважаемые коллеги

При обнаружении ошибки просим информировать нас об этом.

Имя

E-mail *

Местонахождение ошибки *

Подробнее: в каком абзаце ошибка, в чем она состоит *

Картинка с кодом

Обновить картинку Прослушать код Введите код:

Согласен Данный веб-сайт содержит информацию для специалистов в области медицины. В соответствии с действующим законодательством доступ к такой информации может быть предоставлен только медицинским и фармацевтическим работникам. Нажимая «Согласен», вы подтверждаете, что являетесь медицинским или фармацевтическим работником и берете на себя ответственность за последствия, вызванные возможным нарушением указанного ограничения. Информация на данном сайте не должна использоваться пациентами для самостоятельной диагностики и лечения и не может быть заменой очной консультации врача.

Сайт использует файлы cookies для более комфортной работы пользователя. Продолжая просмотр страниц сайта, вы соглашаетесь с использованием файлов cookies, а также с обработкой ваших персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.