Эндрю Коубурн (Andrew Cowburn) из Кембриджского университета и его коллеги обнаружили, что кожа помогает регулировать кровяное давление и сердечный ритм в ответ на изменения количества кислорода.
При гипертонии часто отмечается уменьшение потока крови в небольших сосудах, расположенных в коже и других местах организма далеко от сердца. Причины этого явления неясны. Нынешнее исследование было направлено на выяснение роли кожи в этих процессах. Участвовали в нем сотрудники Кембриджского университета и Каролинского института в Швеции.
«Девять из десяти случаев высокого кровяного давления, по-видимому, происходят спонтанно, без какой-либо известной причины, – говорит один из исследователей, профессор Рэндалл Джонсон из Кембриджского университета. – Большинство исследований в этой области обычно посвящены роли, которую играют такие органы, как мозг, сердце и почки, и поэтому мы очень мало знаем о том, какую роль играют другие ткани и органы. Наше исследование было проведено для понимания обратной связи между кожей и сердечно-сосудистой системой. Работая с мышами, мы смогли манипулировать ключевыми генами, задействованными в этом цикле».
Ученым было известно, как организм стимулирует приток крови к тканям, испытывающим нехватку кислорода (для этой цели служат белки семейства HIF – hypoxia-inducible factors, факторы, индуцируемые гипоксией). В эксперименте были использованы мутантные лабораторные мыши, которые не могли продуцировать белки HIF в коже при гипоксии.
Команда ученых обнаружила, что у мышей, лишенных одного из двух белков (HIF-1α или HIF-2α) в коже, реакция на низкий уровень кислорода изменилась по сравнению с обычными мышами, и это повлияло на их сердечный ритм, артериальное давление, температуру кожи и общий уровень активности. Также выяснилось, что реакция обычных здоровых мышей на кислородное голодание носит более сложный характер, чем считалось ранее. В течение первых десяти минут гипоксии давление и частота сердцебиений возрастают. Затем эти показатели становятся ниже средних, такой период длится до 36 часов. Примерно через 48 часов после начала гипоксии артериальное давление и сердечный ритм восстанавливаются, возвращаясь к обычным значениям. Утрата белков HIF влияет на этот процесс и его продолжительность.
«Эти данные свидетельствуют, что реакция нашей кожи на низкий уровень кислорода может оказать существенное влияние на то, как сердце качает кровь по телу, – говорит доктор Коуберн. – Низкий уровень кислорода – временный или постоянный – распространен и может быть связан с природной средой или с такими факторами, как курение и ожирение. Мы надеемся, что наше исследование поможет нам лучше понять, как реакция организма на такие состояния может увеличить риск гипертонии или даже вызвать ее».
Итоги исследования опубликованы в электронном научном журнале eLife.
