Proteomikk for identifisering av hyperoksi-induserte endringer i proteinuttrykk

Oksygen er nødvendig for å opprettholde menneskeliv og brukes til energiproduksjon ved oksidasjon i mitokondriene. Påføring av oksygen øker ikke bare metningen i pasientens blod, men har også ulike sekundære effekter. Det brukes derfor til å behandle sykdommer som svekker kroppens evne til å ta opp og bruke oksygen. Men selv friske mennesker kan lide av hypoksi når de stiger opp til stor høyde. Her kan høydesyke føre til potensielt dødelige komplikasjoner som cerebralt ødem eller lungeødem i høy høyde. Siden hypoksi kan ha katastrofale konsekvenser, tolereres hyperoksi ofte i mange pre- og sykehussituasjoner.

Mens effekten av hypoksi er godt studert, har spesielt publikasjoner i det siste tiåret ført til et nytt perspektiv på oksygentilførsel. Foruten patofysiologiske endringer som perifer vasokonstriksjon eller reduksjon av kontraktilitet, synes spesielt endringer på cellenivå å være av stor betydning. Her er oksidativt stress og endring av proteinsyntese i ulike organer fokus i aktuelle studier.

Differensialanalysen av proteinuttrykk i vev (proteomikk) er en viktig tilnærming for bedre forståelse av de negative effektene av hyperoksi. Spesielt for pasienter med langvarig høy oksygenbehov kan kunnskapen om cellulære endringer under hyperoksi resultere i nye terapeutiske tilnærminger og en reduksjon i komplikasjonsfrekvensen.

I den nåværende molekylærbiologistudien vil urin- og blodprøver fra friske frivillige bli samlet inn til bestemte tider etter kortvarig eksponering for oksygen. Disse prøvene vil bli analysert etter studien ved bruk av differensialanalyse av proteinekspresjon. Målet med denne studien er å undersøke effekten av oksygen på cellefunksjonene ved å analysere og påfølgende bioinformatisk prosessering av differensielt regulerte proteiner i blod og urin.

Etter å ha kontrollert inklusjons- og eksklusjonskriteriene samles biometriske data fra testpersonene inn.

Før kortvarig hyperoksi vil det bli utført en prøvetaking av blod og urin. Her blir deltakerne tatt 5 ml veneblod fra cephalic-venen under sterile forhold. For å få urinprøven brukes spontan urin fra deltakerne. Prøvene sentrifugeres umiddelbart og hurtigfryses ved -80°C. For å utelukke svekkelse av lungen før den kortvarige hyperoksien utføres en lungefunksjonstest ved bruk av et håndspirometer.

For å indusere hyperoksi inhalerer personer 100 % oksygen i 3 timer gjennom en ansiktsmaske.

Etter å ha utført den kortvarige hyperoksien finner oppfølgingsfasen sted. I denne fasen vil blod- og urinprøver fra forsøkspersonene bli tatt rett etter hyperoksien (T0), på dag 1 (T1), dag 3 (T3), dag 7 (T7), dag 14 (T14), dag 21 (T21). ) og dag 28 (T28) etter oksygeneksponering. Alle prøver vil bli sentrifugert umiddelbart etter innsamling og hurtigfryst ved -80 ° C. For å utelukke hyperoksi-indusert lungesvikt, utføres en spirometri under oppfølgingen.

Etter at prøvene fra alle forsøkspersonene ble samlet, vil analysen av prøvene bli utført ved hjelp av Proteomics.