Hypoksia kardiometabolisessa ja verkkokalvon terveydessä. Hemoglobiinitasot ja verkkokalvon HIF-P4H-2 esto kehittyvinä hoitokohteina

Happi on elämän perusedellytys, ja elimistö reagoi nopeasti muutoksiin sen saatavuudessa. Vähähappisuus, eli hypoksia, liittyy ikääntyvän väestön verenkiertoelimistön sairauksiin, kun taas korkeat happipitoisuudet, eli hyperoksia, altistavat keskoset sokeuttavalle verkkokalvosairaudelle. Hemoglobiini (Hb) kuljettaa happea verenkierrossa, ja sen määrä vaikuttaa siihen, kuinka paljon happea kudokset saavat. Solutasolla happitasojen muutoksiin reagoi hypoksiassa indusoituva tekijä (HIF), joka säätelee kohdegeeniensä välityksellä hapenkulutusta ja sen kuljetusta. HIF:n toimintaa ohjaavat happea aistivat HIF-prolyyli-4-hydroksylaasi-entsyymit (HIF-P4H).

Tutkimuksessamme tarkastelimme Hb-tasoja suomalaisella viitearvovälillä kudosten hapensaannin mittarina. Korkeat Hb-tasot olivat yhteydessä epäsuotuisaan sykevälivaihteluun ja suurempaan verkkokalvon laskimoläpimittaan keski-ikäisessä väestössä. Lisäksi korkeisiin Hb-tasoihin liittyi johdonmukaisesti useita verenkiertoelimistön- ja aineenvaihduntasairauksien riskitekijöitä: lihavuutta, kohonneita verensokeriarvoja, epäedullinen rasva-arvoprofiili sekä korkeampi verenpaine keski-ikäisessä väestössä ja jo nuoruusiässä.

Tutkimuksen toisessa osiossa hyödynsimme koe-eläinmallia, jolla on osittain toimintakyvytön HIF-P4H-2, ja siten jatkuvasti aktiivinen HIF-vaste. HIF-P4H-2 ilmeni laajasti verkkokalvossa, eikä sen osittaisen puutoksen havaittu aiheuttavan haittaa. HIF-P4H-2:n osittainen puutos suojasi verkkokalvoja verisuonten surkastumiselta ja heikkolaatuisten uudisverisuonten muodostumiselta keskosen verkkokalvorappeuman koe-eläinmallissa.

Tulokset osoittavat, että matalat Hb-tasot viitearvovälillä näyttävät olevan yhteydessä parempaan verenkiertoelimistön ja aineenvaihdunnalliseen terveyteen jo nuoruusiästä lähtien, mikä vahvistaa aiemmin havaittua ilmiötä. HIF-P4H-2 on lupaava lääkekehityksen kohde keskosen verkkokalvorappeuman ehkäisyyn.