Како нашите клетки се снабдуваат со кислород - Панорама - Бадише Цајтунг

Пон, 07.10.2019 во 20:33 часот

клетки

Спортистите веќе подолго време ги користат механизмите за допинг: Истражувачите откриле како се регулира кислородот во клетките. За тоа ја добија Нобеловата награда за медицина.

  • Комитетот за Нобелова награда составен од Патрик Ернфорс (лево), Ана Ведел и Рандал Johnонсон ги објавија добитниците на годинашната Нобелова награда за медицина. Фото: hengенг Хуансонг (dpa)

Снабдувањето со кислород е од суштинско значење за организмот - и игра улога во многу болести. Не е ни чудо: „Тоа е супстанцијата што се троши најмногу и без која може да се преживее најкратко“, изјави американскиот истражувач Грег Семенза од Универзитетот Johnон Хопкинс во Балтимор пред неколку години. Како и неговиот американски колега Вилијам Каелин од Медицинското училиште Харвард во Бостон и Британецот Питер Ратклиф од Универзитетот во Оксфорд, Семенза на молекуларно ниво појасни како регулира кислородот во клетките.

„Водечките откритија на овогодинешните добитници на Нобелова награда го открија механизмот што стои зад еден од најважните процеси на прилагодување во животот“, рече во понеделникот Нобеловиот комитет, објаснувајќи го својот избор. Процесот започна пред 500 милиони години: Содржината на кислород во атмосферата се искачи на денешните 21 процент. Се појавија првите животински суштества - а со нив и механизмите за снабдување на ткивата и клетките со гас.

Одамна е познато дека митохондриите користат кислород за да ги претворат хранливите материи во енергија. Исто така, кога има недостаток на кислород, се зголемува концентрацијата на хормонот еритропоетин (ЕПО), што го зголемува формирањето на црвените крвни клетки. Многу спортисти ја користат оваа функција на ЕПО при допинг.

Но, основите на регулирање на кислородот беа непознати до 90-тите години на минатиот век. Тогаш Семенза откри кај генетски модифицирани глувци кои ДНК секвенци стојат зад генот ЕПО. Во клетките на црниот дроб наиде на протеин кој е централно вклучен во регулацијата на кислородот: HIF (фактор на индукција на хипоксија). Со нормално ниво на кислород, клетките разградуваат HIF протеин. Меѓутоа, кога има недостаток на кислород, концентрацијата на протеинот во клетката се зголемува.

Келин и Ратклиф потоа откриле врска помеѓу ХИФ и синдромот на Фон Хипел Линдау (VHL), кој е поврзан со тумори на окото и централниот нервен систем. Ако VHL протеинот е мутиран, HIF не се распаѓа, како што е случај со недостаток на кислород. Клетката реагира на ова со формирање на крвни садови.

Двата механизма се интересни за медицината. Според Здружението на фармацевтски производители базирани на истражувања, во моментов се тестираат две нови класи на лекови врз пациенти врз основа на работата на добитниците на Нобеловата награда. Таканаречените HIF-PH инхибитори спречуваат HIF да се распадне и на тој начин го стимулираат формирањето на EPO. За бубрежните пациенти кои страдаат од анемија, се вели дека имаат корист од поголемиот број на црвени крвни клетки. Досега, пациентите со ЕПО обично се инјектираат директно со анемија.

Во медицината против рак, од друга страна, таканаречените антагонисти на HIF-2 алфа би требало да обезбедат клетките на ракот да произведуваат помалку од гласничката супстанција VEGF. На пример, кај рак на бубрег и тумор на мозок, ова треба да го инхибира формирањето на нови крвни садови за снабдување на туморот. Овие лекови веќе се тестираат на луѓе.

Семенза, Каелин и Ратклиф веќе ја добија американската награда Ласкер за медицина во 2016 година. Истражувањето е негова религија, рече Семенза во неговиот говор за прифаќање во тоа време. „Јас сум изненаден од резултатот на четири милијарди години еволуција во овој агол на универзумот и се надевам дека можеме да го подобриме животот на луѓето со фундаментални откритија и нивна примена во клиничката пракса.