Митохондрии используют кислород для производства энергии, при этом около 90% всего вдыхаемого человеком кислорода расходуется именно в этих клеточных структурах. Центральную роль в этом процессе играет комплекс I дыхательной цепи. Если его работа нарушается, митохондрии перестают эффективно потреблять кислород, который начинает накапливаться в тканях и становится токсичным. Именно этот процесс, по мнению ученых, лежит в основе повреждения мозга при некоторых митохондриальных и неврологических заболеваниях.

Теперь исследователи определили 75 генов, мутации в которых могут сделать заболевания потенциальными кандидатами для гипоксической терапии. Выводы опубликованы на сайте Института Гладстона.

Одним из наиболее значимых оказался ген HTRA2. Мышай с дефицитом белка HTRA2 перевели на дыхание воздухом с пониженным содержанием кислорода и по сравнению с мышами, которые дышали обычным воздухом, продолжительность жизни грызунов увеличилась в три раза. Кроме того, гипоксическая терапия уменьшила воспаление в полосатом теле головного мозга.

«Благодаря полученным результатам мы расширили потенциальную область применения гипоксической терапии на широкий круг заболеваний, связанных с нарушением работы комплекса I митохондрий. Это открывает возможности управление уровнем кислорода при самых разных состояниях: от редких генетических до распространенных неврологических болезней», — заявил соавтор исследования Анкур Гарг.

Сейчас исследователи разрабатывают препарат HypoxyStat, который должен воспроизводить эффект гипоксической терапии без необходимости вдыхать воздух с пониженным содержанием кислорода. Предполагается, что такое средство можно будет применять в виде таблеток или инъекций.

Ранее другие ученые исследовали потенциал гипоксии при раке. Оказалось, что эффекты кислородной недостаточности в раковых клетках могут как блокировать рост опухоли, так и способствовать метастазированию.