Proteomics til identifikation af hyperoksi-inducerede ændringer i proteinekspression

Ilt er nødvendigt for at opretholde menneskeliv og bruges til energiproduktion ved oxidation i mitokondrierne. Anvendelse af ilt øger ikke kun mætning i patientens blod, men har også forskellige sekundære virkninger. Det bruges derfor til at behandle sygdomme, der forringer kroppens evne til at optage og bruge ilt. Men selv raske mennesker kan lide af hypoxi, når de stiger op i høj højde. Her kan højdesyge føre til potentielt dødelige komplikationer såsom højhøjde hjerneødem eller højhøjde lungeødem. Da hypoxi kan have katastrofale konsekvenser, tolereres hyperoksi ofte i mange præ- og hospitalssituationer.

Hvor virkningerne af hypoxi er velundersøgte, har især publikationer i det sidste årti ført til et nyt perspektiv på ilttilførsel. Udover patofysiologiske ændringer som den perifere vasokonstriktion eller reduktion af kontraktilitet, synes især ændringer på cellulært niveau at være af stor betydning. Her er oxidativ stress og ændring af proteinsyntese i forskellige organer i fokus for aktuelle undersøgelser.

Den differentielle analyse af proteinekspression i væv (proteomics) er en vigtig tilgang til bedre forståelse af de negative virkninger af hyperoxi. Især for patienter med langvarigt højt iltbehov kan viden om cellulære ændringer under hyperoksi resultere i nye terapeutiske tilgange og en reduktion i komplikationshastigheden.

I den nuværende molekylærbiologiske undersøgelse vil urin- og blodprøver fra raske frivillige blive indsamlet på bestemte tidspunkter efter kortvarig eksponering for ilt. Disse prøver vil blive analyseret efter undersøgelsen ved hjælp af differentialanalyse af proteinekspression. Formålet med denne undersøgelse er at undersøge iltens effekt på cellefunktionerne ved at analysere og efterfølgende bioinformatisk behandling af differentielt regulerede proteiner i blod og urin.

Efter kontrol af inklusions- og eksklusionskriterierne indsamles biometriske data for testpersonerne.

Før kortvarig hyperoksi vil der blive udført en prøveudtagning af blod og urin. Her udtages deltagerne 5 ml veneblod fra cephalic-venen under sterile forhold. For at få urinprøven anvendes spontan urin fra deltagerne. Prøverne centrifugeres straks og lynfryses ved -80°C. For at udelukke svækkelse af lungen forud for den kortvarige hyperoksi udføres en lungefunktionstest ved hjælp af et håndspirometer.

For at fremkalde hyperoksi indånder personer 100 % ilt i 3 timer gennem en ansigtsmaske.

Efter udførelse af den kortvarige hyperoksi finder opfølgningsfasen sted. I denne fase vil der blive taget blod- og urinprøver fra forsøgspersonerne direkte efter hyperoksien (T0), på dag 1 (T1), dag 3 (T3), dag 7 (T7), dag 14 (T14), dag 21 (T21). ) og dag 28 (T28) efter ilteksponering. Alle prøver vil blive centrifugeret umiddelbart efter opsamling og flash-frosset ved -80 ° C. For at udelukke hyperoksi-inducerede lungefunktionsnedsættelser udføres en spirometri under opfølgningen.

Efter at prøverne fra alle forsøgspersoner er blevet indsamlet, vil analysen af ​​prøverne blive udført ved hjælp af Proteomics.