Proteomika do identyfikacji wywołanych hiperoksją zmian w ekspresji białek

Tlen jest niezbędny do podtrzymania życia człowieka i jest wykorzystywany do produkcji energii poprzez utlenianie w mitochondriach. Podanie tlenu nie tylko zwiększa wysycenie krwi pacjenta, ale ma również różne skutki uboczne. Dlatego jest stosowany w leczeniu chorób upośledzających zdolność organizmu do pobierania i wykorzystywania tlenu. Ale nawet zdrowi ludzie mogą cierpieć na niedotlenienie, gdy wznoszą się na dużą wysokość. Tutaj choroba wysokościowa może prowadzić do potencjalnie śmiertelnych powikłań, takich jak wysokościowy obrzęk mózgu lub wysokościowy obrzęk płuc. Ponieważ niedotlenienie może mieć katastrofalne skutki, hiperoksja jest często tolerowana w wielu sytuacjach przedszpitalnych i szpitalnych.

Podczas gdy skutki niedotlenienia są dobrze zbadane, zwłaszcza publikacje z ostatniej dekady doprowadziły do ​​nowego spojrzenia na zastosowanie tlenu. Oprócz zmian patofizjologicznych, takich jak zwężenie naczyń obwodowych czy zmniejszenie kurczliwości, szczególne znaczenie wydają się mieć zmiany na poziomie komórkowym. Tutaj stres oksydacyjny i zmiana syntezy białek w różnych narządach są przedmiotem aktualnych badań.

Analiza różnicowa ekspresji białek w tkankach (proteomika) jest ważnym podejściem do lepszego zrozumienia negatywnych skutków hiperoksji. Szczególnie w przypadku pacjentów z długotrwałym wysokim zapotrzebowaniem na tlen wiedza o zmianach komórkowych podczas hiperoksji może zaowocować nowymi podejściami terapeutycznymi i zmniejszeniem częstości powikłań.

W niniejszym badaniu biologii molekularnej próbki moczu i krwi zdrowych ochotników będą pobierane w określonych porach po krótkotrwałej ekspozycji na tlen. Próbki te zostaną przeanalizowane po badaniu przy użyciu analizy różnicowej ekspresji białek. Celem tego badania jest zbadanie wpływu tlenu na funkcje komórek poprzez analizę i późniejsze przetwarzanie bioinformatyczne białek regulowanych w różny sposób we krwi iw moczu.

Po sprawdzeniu kryteriów włączenia i wyłączenia zbierane są dane biometryczne osób badanych.

Przed krótkotrwałą hiperoksją zostanie wykonane pobranie próbki krwi i moczu. Tutaj uczestnikom pobiera się 5 ml krwi żylnej z żyły odpromieniowej w sterylnych warunkach. Do pobrania próbki moczu wykorzystuje się spontaniczny mocz uczestników. Próbki natychmiast odwirowuje się i błyskawicznie zamraża w temperaturze -80°C. W celu wykluczenia uszkodzenia płuc przed wystąpieniem krótkotrwałej hiperoksji wykonuje się badanie czynnościowe płuc za pomocą spirometru ręcznego.

Aby wywołać hiperoksję, badani wdychają 100% tlen przez 3 godziny przez maskę na twarz.

Po przeprowadzeniu krótkotrwałej hiperoksji następuje faza kontrolna. W tej fazie próbki krwi i moczu od badanych będą pobierane bezpośrednio po hiperoksji (T0), w dniu 1 (T1), dniu 3 (T3), dniu 7 (T7), dniu 14 (T14), dniu 21 (T21) ) i dzień 28 (T28) po ekspozycji na tlen. Wszystkie próbki zostaną odwirowane natychmiast po pobraniu i błyskawicznie zamrożone w temperaturze -80°C. Aby wykluczyć uszkodzenia płuc wywołane hiperoksją, podczas obserwacji przeprowadza się spirometrię.

Po pobraniu próbek od wszystkich osób analiza próbek zostanie przeprowadzona przy użyciu proteomiki.