Калининградские ученые хотят научиться регулировать баланс кислорода и углекислого газа в крови. Виталий Касымов, который месяц назад переехал в регион из Лондона, где занимался исследованием дыхательной физиологии, теперь продолжит работу в БФУ им. Им. Канта.
Вместе с коллегами из лаборатории геномных и протеомных исследований университета он занимается исследованием роли астроцитов – клеток головного мозга – в регуляции дыхания. Ученые уже совершили революцию: выдвинули гипотезу о том, что нейрон не является определяющим в работе нервной системы. И оказались правы – теперь коллеги во всем мире ссылаются на их публикации, а сама теория внесла коррективы в учебники.
– Нейрон просто проводит сигналы, а вот основная работа – обработка и перенаправление информации происходит в астроцитах (глиальных клетках, расположенных вокруг нейрона). Сейчас мы исследуем, как происходит регуляция дыхания в дыхательных центрах мозга, взаимодействие нейронов и астроцитов вследствие повышения углекислого газа и понижения кислорода в крови, – пояснил Виталий Касымов. – Например, когда человек бегает, он начинает глубже и чаще дышать. Это происходит потому, что во время физических упражнений идет усиленное потребление кислорода. Его концентрация в крови падает и астроциты в дыхательных зонах мозга это чувствуют. Они посылают сигнал в нейроны, а те – на дыхательную мускулатуру. Именно благодаря этому процессу мы начинаем дышать глубже, чтобы восстановить уровень кислорода в крови.
По словам ученого, когда мы спим, уровень кислорода в крови тоже снижается, становится больше углекислого газа (иными словами, идет отравление) и срабатывает естественный механизм глубокого выдоха и вдоха. Но бывают нарушения механизма: например, при синдроме внезапной детской смерти – когда ребенок просто задыхается во сне.
– Важно ответить на вопрос, почему так происходит. И тогда дальнейшим шагом может стать решение проблемы – создание механизма регуляции, который позволит восстанавливать баланс кислорода и углекислого газа, – пояснил Виталий Касымов.
Помимо этого, ученых интересуют изучение отличий астроцитов и возможности ими управлять.
– Фундаментальное исследование в будущем может иметь широкое практическое применение. Это новое слово в биомедицине и возможность бороться с целым рядом заболеваний, связанных с регуляцией дыхания, – добавил Виталий.