Proteomics för identifiering av hyperoxi-inducerade förändringar i proteinuttryck

Syre är nödvändigt för att upprätthålla mänskligt liv och används för energiproduktion genom oxidation i mitokondrierna. Applicering av syre ökar inte bara mättnaden i patientens blod, utan har också olika sekundära effekter. Det används därför för att behandla sjukdomar som försämrar kroppens förmåga att ta upp och använda syre. Men även friska människor kan drabbas av syrebrist när de stiger till hög höjd. Här kan höjdsjuka leda till potentiellt dödliga komplikationer såsom hjärnödem på hög höjd eller lungödem på hög höjd. Eftersom hypoxi kan få katastrofala konsekvenser tolereras hyperoxi ofta i många situationer före och på sjukhus.

Medan effekterna av hypoxi är väl studerade, har särskilt publikationer under det senaste decenniet lett till ett nytt perspektiv på syretillförsel. Förutom patofysiologiska förändringar som perifer vasokonstriktion eller minskning av kontraktilitet, verkar särskilt förändringar på cellnivå vara av stor betydelse. Här är oxidativ stress och förändring av proteinsyntes i olika organ i fokus för aktuella studier.

Den differentiella analysen av proteinuttryck i vävnader (proteomik) är ett viktigt tillvägagångssätt för bättre förståelse av de negativa effekterna av hyperoxi. Speciellt för patienter med långvarigt högt syrebehov kan kunskapen om cellulära förändringar under hyperoxi resultera i nya terapeutiska tillvägagångssätt och en minskning av frekvensen av komplikationer.

I den aktuella molekylärbiologiska studien kommer urin- och blodprover från friska frivilliga att samlas in vid bestämda tidpunkter efter kortvarig exponering för syre. Dessa prover kommer att analyseras efter studien med hjälp av differentialanalys av proteinuttryck. Syftet med denna studie är att undersöka effekterna av syre på cellfunktionerna genom att analysera och efterföljande bioinformatisk bearbetning av differentiellt reglerade proteiner i blod och urin.

Efter att ha kontrollerat inklusions- och uteslutningskriterierna samlas biometriska data från testpersonerna in.

Före kortvarig hyperoxi kommer en provtagning av blod och urin att utföras. Här tas deltagarna 5 ml venöst blod från huvudvenen under sterila förhållanden. För att få urinprovet används spontan urin från deltagarna. Proverna centrifugeras omedelbart och snabbfrysas vid -80°C. För att utesluta försämring av lungan före den kortvariga hyperoxin görs ett lungfunktionstest med hjälp av en handspirometer.

För att framkalla hyperoxi andas försökspersoner in 100 % syre i 3 timmar genom en ansiktsmask.

Efter att ha utfört den kortvariga hyperoxin sker uppföljningsfasen. I denna fas kommer blod- och urinprov från försökspersonerna att tas direkt efter hyperoxin (T0), dag 1 (T1), dag 3 (T3), dag 7 (T7), dag 14 (T14), dag 21 (T21). ) och dag 28 (T28) efter syreexponering. Alla prover kommer att centrifugeras omedelbart efter insamling och snabbfrysas vid -80 ° C. För att utesluta hyperoxi-inducerade lungnedsättningar utförs en spirometri under uppföljningen.

Efter att proverna från alla försökspersoner har samlats in kommer analysen av proverna att utföras med hjälp av Proteomics.