Анастасия Позняк

Анастасия Позняк

  • Home
  • Pages
  • А не многовато ли вы дышите?

А не многовато ли вы дышите?

Во время дыхания наш организм обогощается кислородом. За его перенос к тканям в крови отвечает гемоглобин. И в целом, считается, что высокий уровень гемоглобина полезен для здоровья. Да, но нет.

Генетика

Гемоглобин — белок крови, отвечающий за транспортировку кислорода к тканям организма. Казалось бы: чем выше гемоглобин, тем лучше питаются наши ткани, тем должно быть лучше. Но исследование финских учёных, опубликованное в журнале Trends in molecular medicine в 2018 году, говорит об обратном.1

По всему выходит, что уровень гемоглобина тесно связан с индексом массы тела, метаболизмом глюкозы и липидов крови, с висцеральным ожирением, мышечной массой, воспалением и артериальным давлением. Все эти показатели, как известно — просто-таки зеркало здоровья и зеркало темпов старения организма. И, что интересно, у людей с более низким гемоглобином все вышеперечисленные показатели находятся на более «здоровом» уровне.

По сути, более низкий уровень гемоглобина способен защищать от ожирения и метаболического синдрома. Ученые связывают это с реакцией организма на гипоксию, т.е. условия недостаточного насыщения кислородом.

«Мы обнаружили четкую связь между уровнем гемоглобина и ключевыми сердечно-сосудистыми характеристиками, и эта связь была более выраженной по мере увеличения возраста испытуемых», — пишут авторы работы.

Опубликованное исследование — первое, в котором связь между кислородным дефицитом и широким спектром метаболических маркеров здоровья показана у людей. Мышей в данном исследовании тоже посмотрели.

Авторы связывают положительный эффект более низкого уровня гемоглобина с умеренным дефицитом кислорода в организме, а также с развивающейся на фоне этого ответной реакцией — так называемым HIF-ответом (буквально Hypoxia-Inducible Factors или факторы, индуцируемые гипоксией).

HIF включает гены, снижающие потребление кислорода через индукцию его доставки. Среди этих генов есть регуляторы эритропоэза и окислительно-восстановительных реакций энергетического метаболизма.

Большинство, если ни все, дышащие кислородом существа экспрессируют высоко-консервативный транскрипционный комплекс HIF-1. Есть ещё HIF-2 и HIF-3. И они, в свою очередь, состоят из альфа- и бетта- субьединиц: HIF1α, HIF1β, HIF2α, HIF2β, HIF3α и HIF3β.

К примеру, экспрессия HIF1α в гематопоэтических (кроветворных) стволовых клетках помогает им «сохранять покой» и низкую метаболическую активность: чтобы запаса клеток хватило на более долгий срок.

Стабильность субъединиц HIFα регулируется тремя ферментами HIF-P4H, работа которых, в свою очередь, зависит от уровня кислорода: при его нормальном уровне в тканях (нормоксии) данные ферменты разрушают HIFα.

Кстати, в более ранних работах на животных моделях уже было показано, что ингибирование гидроксилазы HIF-P4H и последующая активация HIF-ответа защищает мышей от ожирения, метаболической дисфункции и связанных с ними заболеваний.2

«Уровень гемоглобина — хороший показатель способности организма переносить кислород. Небольшая нехватка кислорода активирует HIF-ответ, что делает энергетический обмен тела менее экономичным и, таким образом, может защитить от ожирения и неправильного обмена веществ. Нам также известно, что у людей, живущих высоко над уровнем моря, низкий уровень кислорода в среде обитания вызывает долгосрочную активацию HIF-ответа. Такие люди стройнее, имеют более высокую толерантность к глюкозе и меньший риск развития сердечно-сосудистых заболеваний».

На рынке после клинических испытаний почечной анемии стал доступен первый в своем классе ингибитор гидроксилазы (HIF-P4H) — препарат роксадустат от FibroGen. Он стабилизирует HIF, снижая уровень холестерина и триглицеридов в сыворотке крови.1

В целом, новую концепцию влияния уровня гемоглобина на метаболизм еще предстоит полноценно проработать. Однако очевидно, что уже сейчас он может стать интересной терапевтической мишенью при различных патологических состояниях.

Анастасия Позняк

Анастасия Позняк

Читайте также

Генетическое редактирование

Увеличение продолжительности жизни мух за счет комбинации отдельных генов, что в последствие может быть перенесено на человека

Подробнее

Напишите нам

  1. Auvinen, J., Tapio, J., Karhunen, V., Kettunen, J., Serpi, R., Dimova, E. Y., Gill, D., Soininen, P., Tammelin, T., Mykkänen, J., Puukka, K., Kähönen, M., Raitoharju, E., Lehtimäki, T., Ala-Korpela, M., Raitakari, O. T., Keinänen-Kiukaanniemi, S., Järvelin, M. R., & Koivunen, P. (2021). Systematic evaluation of the association between hemoglobin levels and metabolic profile implicates beneficial effects of hypoxia. Science advances, 7(29), eabi4822. https://doi.org/10.1126/sciadv.abi4822[↩][↩]
  2. Rahtu-Korpela, L., Karsikas, S., Hörkkö, S., Blanco Sequeiros, R., Lammentausta, E., Mäkelä, K. A., Herzig, K. H., Walkinshaw, G., Kivirikko, K. I., Myllyharju, J., Serpi, R., & Koivunen, P. (2014). HIF prolyl 4-hydroxylase-2 inhibition improves glucose and lipid metabolism and protects against obesity and metabolic dysfunction. Diabetes, 63(10), 3324–3333. https://doi.org/10.2337/db14-0472[↩]