Создание наилучших условий для выработки клетками энергии и выживания в критических состояниях — задача, которая малоизучена в современной медицине. Новое исследование, проведенное учеными из Плимутского университета в сотрудничестве с Университетским колледжем Лондона и университетами Кембриджа и Саутгемптона, показывает первые признаки того, что клетки некоторых критически больных пациентов действительно адаптируются к их условиям, производя энергию более эффективно.
В ходе исследования, опубликованного в журнале Redox Biology , в течение семи дней были взяты образцы мышц и крови у 21 тяжелобольного пациента (то есть у тех, у кого повреждены два или более органов) в отделении интенсивной терапии , и у 12 здоровых людей, сравнивая поведение клеток .
Исследование показало, что все тяжелобольные пациенты производили энергию более эффективно, чем здоровые люди, в соответствии с паттерном изменений, который ранее был выявлен в клетках, адаптирующихся к низким уровням кислорода . Также были различия в способах выработки клетками энергии у выживших пациентов по сравнению с теми, кто умер.
Так как это было измерено?
В митохондриях (электростанциях наших клеток) структуры, известные как «комплексы», переносят электроны, которые благодаря вдыханию кислорода эффективно становятся топливом, приводящим в движение наши клетки.
Исследование показало, что способность одного из этих комплексов была на 27% ниже у выживших, чем у тех, кто не выжил, после 48 часов болезни, но имела тенденцию к увеличению через семь дней, при этом такого восстановления не наблюдалось у тех, кто не выжил.
Это означает, что, несмотря на то, что этот комплекс, казалось, работал с меньшей скоростью, клетки приспосабливались к неблагоприятным условиям критического заболевания и выходили с другой стороны.
Работа финансировалась Обществом интенсивной терапии и является частью опыта Университета Плимута в области интенсивной терапии, которая исследует кислородное голодание и способность организма справляться с неблагоприятными условиями.
Он также основан на принципах удостоенного Нобелевской премии исследования 2019 года, проведенного Уильямом Кэлином, сэром Питером Рэтклиффом и Греггом Семенза, которые раскрыли, как клетки реагируют на изменения уровня кислорода.
Ведущий автор доктор Хелен МакКенна, научный сотрудник Национального института исследований в области здравоохранения при Университете Плимута, объясняет, почему новая работа так важна.
«Когда тело переживает травму, возникает соблазн думать, что нам нужно давать больше кислорода или стимулировать клетки, чтобы выжить», — сказала она. «Однако это исследование предполагает, что некоторые клетки действительно могут адаптироваться к условиям, в которых они находятся. Конечно, следующий вопрос, на который нужно ответить, — почему клетки некоторых людей ведут себя таким образом, а другие — нет. Это может быть генетика, возраст или предыдущее воздействие травмы — мы еще не знаем. Но раскрытие этого клеточного поведения в первую очередь является действительно важным шагом. Если мы сможем разгадать клеточную и молекулярную основу устойчивости человека, мы сможем обеспечить развитие более эффективной жизни. стратегии поддержки «.
Старшими авторами исследования были профессор Дэн Мартин из Университета Плимута, доктор Эндрю Мюррей из Кембриджского университета и профессор Мартин Филиш из Университета Саутгемптона.
Полное исследование, озаглавленное «Дивергентные траектории клеточной биоэнергетики, промежуточного метаболизма и системного окислительно-восстановительного статуса» у выживших и не выживших после критического заболевания, опубликовано в Redox Biology .
