В исследовании, опубликованном в журнале открытого доступа eLife, исследователи показывают, что кожа — наш самый большой орган, обычно покрывающий два квадратных метра у человека — помогает регулировать кровяное давление и частоту сердечных сокращений в ответ на изменения количества кислорода, доступного в организме человека. среда.Высокое кровяное давление связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как сердечный приступ и инсульт.
Причина подавляющего большинства случаев повышенного артериального давления неизвестна. Заболевание часто связано со снижением кровотока через мелкие кровеносные сосуды кожи и других частей тела, симптом, который может постепенно ухудшаться, если гипертония не лечить.Предыдущие исследования показали, что, когда ткань испытывает недостаток кислорода — что может случиться в высокогорных районах или, например, в ответ на загрязнение окружающей среды, курение или ожирение — приток крови к этой ткани увеличивается.
В таких ситуациях это увеличение кровотока частично контролируется семейством белков «HIF».Чтобы выяснить, какую роль играет кожа в потоке крови по мелким сосудам, группа исследователей из Кембриджа и Швеции подвергла мышей воздействию условий с низким содержанием кислорода.
Эти мыши были генетически модифицированы, так что они не могут продуцировать определенные белки HIF в коже.«Девять из десяти случаев высокого кровяного давления возникают спонтанно, без какой-либо известной причины», — говорит профессор Рэндалл Джонсон с факультета физиологии, развития и неврологии Кембриджского университета. «Большинство исследований в этой области имеют тенденцию смотреть на роль, которую играют такие органы, как мозг, сердце и почки, поэтому мы очень мало знаем о том, какую роль играют другие ткани и органы.
«Наше исследование было организовано, чтобы понять петлю обратной связи между кожей и сердечно-сосудистой системой. Работая с мышами, мы смогли манипулировать ключевыми генами, участвующими в этой петле».Исследователи обнаружили, что у мышей, лишенных одного из двух белков в коже (HIF-1?
Или HIF-2?), Реакция на низкий уровень кислорода изменилась по сравнению с нормальными мышами, и это повлияло на их частоту сердечных сокращений, кровяное давление, кожу. температура и общий уровень активности. Мыши, лишенные специфических белков, контролируемых HIF, также ответили аналогичным образом.Кроме того, исследователи показали, что даже реакция нормальных здоровых мышей на кислородное голодание была более сложной, чем считалось ранее. В первые десять минут кровяное давление и частота сердечных сокращений повышаются, а затем следует период продолжительностью до 36 часов, когда артериальное давление и частота сердечных сокращений снижаются ниже нормального уровня.
Примерно через 48 часов после воздействия низкого уровня кислорода артериальное давление и частота сердечных сокращений вернулись к норме.Было обнаружено, что потеря белков HIF или других белков, участвующих в реакции на кислородное голодание в коже, резко меняется, когда этот процесс начинается и сколько времени он занимает.
«Эти результаты показывают, что реакция нашей кожи на низкий уровень кислорода может иметь существенное влияние на то, как сердце перекачивает кровь по телу», — добавляет первый автор доктор Эндрю Кауберн, также из Кембриджа. «Низкий уровень кислорода — временный или постоянный — является обычным явлением и может быть связан с нашей природной средой или такими факторами, как курение и ожирение. Мы надеемся, что наше исследование поможет нам лучше понять, как реакция организма на такие условия может усилиться. наш риск — или даже вызвать — гипертонию ».Профессор Джонсон добавляет: «Учитывая, что кожа является самым большим органом нашего тела, возможно, не стоит слишком удивляться, что она играет роль в регуляции такого фундаментального механизма, как кровяное давление.
Но это говорит нам о том, что нам, возможно, придется принимать взглянуть на другие органы и ткани тела и увидеть, как они тоже замешаны ».Исследование финансировалось Wellcome.