Proteomika pro identifikaci hyperoxií vyvolaných změn v expresi proteinů

Kyslík je nezbytný pro udržení lidského života a využívá se k výrobě energie oxidací v mitochondriích. Aplikace kyslíku nejen zvyšuje saturaci v krvi pacienta, ale má také různé sekundární účinky. Používá se proto k léčbě nemocí, které zhoršují schopnost těla přijímat a využívat kyslík. Ale i zdraví lidé mohou při výstupu do vysoké nadmořské výšky trpět hypoxií. Zde může výšková nemoc vést k potenciálně smrtelným komplikacím, jako je edém mozku ve vysoké nadmořské výšce nebo plicní edém ve vysoké nadmořské výšce. Vzhledem k tomu, že hypoxie může mít katastrofální následky, je hyperoxie často tolerována v mnoha situacích před a v nemocnici.

Zatímco účinky hypoxie jsou dobře prostudovány, zejména publikace v posledním desetiletí vedly k novému pohledu na aplikaci kyslíku. Kromě patofyziologických změn, jako je periferní vazokonstrikce nebo snížení kontraktility, se jeví velký význam zejména změny na buněčné úrovni. Zde se současná studie zaměřuje na oxidační stres a změnu syntézy proteinů v různých orgánech.

Diferenciální analýza exprese proteinů v tkáních (proteomika) je důležitým přístupem pro lepší pochopení negativních účinků hyperoxie. Zejména u pacientů s dlouhodobě vysokou potřebou kyslíku může znalost buněčných změn během hyperoxie vést k novým terapeutickým přístupům a snížení četnosti komplikací.

V této molekulárně biologické studii budou odebírány vzorky moči a krve zdravých dobrovolníků ve stanovených časech po krátkodobé expozici kyslíku. Tyto vzorky budou po studii analyzovány pomocí diferenciální analýzy proteinové exprese. Cílem této studie je zkoumat účinky kyslíku na buněčné funkce pomocí analýzy a následného bioinformatického zpracování odlišně regulovaných proteinů v krvi a moči.

Po kontrole kritérií pro zařazení a vyloučení se shromáždí biometrické údaje testovaných osob.

Před krátkodobou hyperoxií bude proveden odběr vzorku krve a moči. Zde je účastníkům za sterilních podmínek odebráno 5 ml žilní krve z cefalické žíly. K získání vzorku moči se používá spontánní moč účastníků. Vzorky se okamžitě odstředí a bleskově zmrazí na -80 °C. Aby se vyloučilo poškození plic před krátkodobou hyperoxií, provádí se test plicních funkcí pomocí ručního spirometru.

K vyvolání hyperoxie inhalují subjekty 100% kyslík po dobu 3 hodin přes obličejovou masku.

Po provedení krátkodobé hyperoxie nastává následná fáze. V této fázi budou vzorky krve a moči od subjektů odebrány přímo po hyperoxii (T0), 1. den (T1), 3. den (T3), 7. den (T7), 14. den (T14), 21. den (T21 ) a den 28 (T28) po expozici kyslíku. Všechny vzorky budou ihned po odběru odstředěny a bleskově zmraženy při -80 °C. Aby se vyloučilo poškození plic vyvolané hyperoxií, byla během sledování provedena spirometrie.

Poté, co byly odebrány vzorky všech subjektů, bude analýza vzorků provedena pomocí Proteomics.