Когда мышцы и органы лишены адекватного снабжения кислородом – состояние, называемое гипоксией, – обычные реакции организма включают усиление кровообращения и небольшое падение артериального давления в кровеносных сосудах, обслуживающих пораженные ткани. Однако кровеносные сосуды в легких реагируют по-разному: артериальное давление в легких повышается, что часто оказывает пагубное воздействие на ткани легких и сердце. Лариса А. Шимода, доктор философии, адъюнкт-профессор медицины Медицинской школы Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд., посвятила свое исследование изучению того, почему это происходит, и можно ли вылечить это состояние с помощью лекарств, которые уже есть на рынке.
Доктор. Шимода сосредоточилась на механизмах, которые контролируют легочное кровообращение, и она определила ряд ключевых изменений, которые происходят в гладкомышечных клетках легочных сосудов, которые способствуют развитию гипоксической легочной гипертензии. Понимание этих изменений и того, как они возникают, имеет значение для лечения гипоксической легочной гипертензии у пациентов с хроническими заболеваниями легких, такими как эмфизема, хронический бронхит и муковисцидоз.
Американское физиологическое общество (APS) признало важность доктора. Работа Шимоды, наградив ее лекцией Генри Пикеринга Боудитча. Эта награда вручается избранным ученым моложе 42 лет, чьи достижения являются оригинальными и выдающимися, и является второй по величине наградой Общества.
Доктор. Симода представит свою лекцию во время встречи Экспериментальная биология 2011 (EB 2011), которая состоится 9-13 апреля 2011 года в Walter E. Вашингтонский конференц-центр, Вашингтон, округ Колумбия.
HIF-1 и легкие
Все клетки имеют фактор транскрипции, называемый фактором, индуцируемым гипоксией 1 (HIF-1). Факторы транскрипции – это белки, которые связываются с определенными последовательностями ДНК и помогают регулировать экспрессию генов. Лишение клеток достаточного количества кислорода активирует HIF-1, который регулирует гомеостаз кислорода или способность ткани поддерживать равновесие в метаболизме кислорода.
Однако, по словам доктора. Симода, активация мышечных клеток, окружающих кровеносные сосуды легких, вызывает сужение артерий. Когда гипоксия носит хронический характер, со временем стенки кровеносных сосудов также становятся толще, что сокращает пространство, через которое может течь кровь. Механизм, с помощью которого HIF-1 активируется в мышечных клетках, выстилающих кровеносные сосуды легких, отсутствует в мышцах вокруг кровеносных сосудов других частей тела.
"Это может быть одной из причин того, что влияние длительной гипоксии на артериальное давление ограничивается легочным кровообращением," Доктор. Симода говорит.
Старые наркотики, новые уловки
Люди с хроническими заболеваниями легких имеют повышенный риск развития легочной гипертензии, которая в тяжелом состоянии может привести к летальному исходу. Потенциально смертельное воздействие гипоксической легочной гипертензии мотивирует доктора. Симода в поисках лечения. Она сотрудничает с Греггом Семенза, доктором медицины, профессором отделения педиатрии, медицины, онкологии и радиационной онкологии Джонса Хопкинса, который открыл HIF-1 в 1992 году. Он просмотрел информацию в Библиотеке лекарств Джона Хопкинса и обнаружил несколько лекарств, которые могут действовать как ингибиторы HIF-1. Эти препараты включают дигоксин (также известный как дигиталис), который используется для лечения застойной сердечной недостаточности и замедления сердечного ритма у людей с фибрилляцией предсердий, и акрофлавин, противогрибковый антибиотик.
"Эти препараты хороши тем, что, поскольку они более старые, уже присутствуют на рынке и используются в клинических условиях в течение десятилетий, они не должны соответствовать всем требованиям, предъявляемым к новым лекарствам с точки зрения разработки и тестирования на безопасность," говорит доктор. Симода. В настоящее время ее команда изучает использование этих препаратов для лечения гипоксической легочной гипертензии на животных моделях, и, если все пойдет хорошо, она надеется в будущем провести клинические испытания на людях.
Доктор. Симода расскажет о своих исследованиях, когда представит лекцию Боудитча в этом году, "Влияние хронической гипоксии на малое кровообращение: роль HIF-1," в воскресенье, 10 апреля, в 17:45, во время встречи в Walter E. Вашингтонский конференц-центр, Вашингтон, округ Колумбия.