Исследование: кожа помогает регулировать кровяное давление и сердечный ритм
В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife , д-р Эндрю Коубурн из Кембриджского университета и соавторы показали, что кожа помогает регулировать кровяное давление и сердечный ритм в ответ на изменение количества кислорода, доступного в окружающей среде.
Заболевания сердца и кровеносных сосудов связаны с высоким кровяным давлением.
Причины большинства случаев высокого кровяного давления неизвестны, но часто сопровождаются уменьшением потока крови через небольшие сосуды в коже и других частях тела, которые находятся далеко от сердца. Неясно, почему это изменение происходит или почему оно со временем ухудшается у людей с высоким кровяным давлением, которые не лечились.
Предыдущие исследования показали, что когда ткань испытывает нехватку кислорода — при нахождении в районах большой высоты, или в ответ на загрязнение, курение или ожирение, например, кровоток в эту ткань будет увеличиваться. В таких ситуациях это увеличение кровотока частично контролируется семейством белков HIF (гипоксия-индуцируемый фактор).
Чтобы выяснить, какую роль играет кожа в потоке крови через небольшие сосуды, д-р Коубурн и его коллеги из Кембриджского университета и Каролинского института в Швеции обнаружили мутантных мышей, которые не могут продуцировать определенные белки HIF, специфически в коже, до низкого уровня кислорода.
«Девять из десяти случаев высокого кровяного давления, по-видимому, происходят спонтанно, без какой-либо известной причины», — сказал старший научный сотрудник профессор Рэндалл Джонсон из Кембриджского университета.
«Большинство исследований в этих областях имеют тенденцию смотреть на роль, 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 создано для понимания обратной связи между кожей и сердечно-сосудистой системой. Работая с мышами, мы смогли манипулировать ключевыми генами, задействованными в этом цикле».
Команда обнаружила, что у мышей, лишенных одного из двух белков на коже (HIF-1α или HIF-2α), реакция на низкий уровень кислорода изменилась по сравнению с обычными мышами, и это повлияло на их сердечный ритм, артериальное давление, температуру кожи и общие уровни активности.
Аналогичным образом ответили мыши, лишенные специфических белков, контролируемых HIF.
Авторы также продемонстрировали, что способ нормальных здоровых мышей реагировать на кислородное голодание более сложно, чем считалось ранее.
Кровяное давление и сердечный ритм повышаются в течение первых десяти минут. За этим следует период до 36 часов, когда артериальное давление и частота сердечных сокращений снижаются ниже нормальных уровней. Около 48 часов после воздействия низких уровней кислорода, артериального давления и сердечного ритма восстанавливаются, возвращаясь к нормальным уровням.
Потеря белков HIF или других белков, участвующих в реакции на кислородное голодание, особенно на коже, влияет на этот процесс и время его возникновения.
«Эти данные свидетельствуют о том, что реакция нашей кожи на низкий уровень кислорода может оказать существенное влияние на то, как сердце накачивает кровь вокруг тела», — сказал доктор Коуберн.
«Низкий уровень кислорода — будь то временный или устойчивый — распространен и может быть связан с нашей 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 — гипертонию».
