Hvad sker der med vores hjerte og blodkar i stor højde, og hvad kan vi lære af folk, der bor der, for at hjælpe os i kampen mod pulmonal hypertension – en sjælden, men invaliderende sygdom.
Adaptering til stor højde
Har du nogensinde undret dig over, hvorfor du ikke kan få vejret på toppen af et bjerg – heller ikke selvom du går?
Op havniveau er omkring en femtedel af den luft, du indånder, ilt, og lufttrykket er omkring 760 mmHg. Når højden stiger, falder trykket, og luften bliver “tyndere”. Det højere tryk på havniveau holder iltmolekylerne komprimeret sammen i luften, så det er lettere for os at indånde den mængde, vi har brug for, i et enkelt åndedrag. I større højder spredes molekylerne, og i det samme enkelt åndedrag er der færre iltmolekyler, og vi skal arbejde meget hårdere for at få den samme mængde ilt.
Hvis du nogensinde har stået på ski eller vandret over 3.000 meter, vil du have haft over en tredjedel mindre ilt i hvert af dine åndedrag sammenlignet med havniveau.
For at kompensere for dette har din krop et par strategier: For det første tager du dybere og hurtigere åndedrag for at maksimere den mængde luft, der når dine lunger. Dernæst omdirigeres blodgennemstrømningen til de dele af dine lunger, der er bedst iltet, ved at forsnævre blodkarrene i de områder, hvor der er mindre ilt. Dette øger den mængde ilt, der kommer ud i blodet, når du trækker vejret.
En konstant forsnævring af disse blodkar kan øge blodtrykket i lungerne – en tilstand, der formelt kaldes pulmonal hypertension. Med forsnævrede forsnævrede blodkar kæmper hjertet ofte med at pumpe blodet gennem lungerne, hvilket kan føre til hjertesvigt… Det er ikke alle, der udvikler disse symptomer, hvilket tyder på, at genetik og andre faktorer kan øge en persons risiko.
PH er ikke kun et problem for folk, der rejser i stor højde – den alvorligste form for PH er en dødelig tilstand, der rammer omkring 6.500 mennesker i Storbritannien. Den opstår, når der ophobes et højt blodtryk i arterierne mellem hjertet og lungerne, og den kaldes pulmonal arteriel hypertension (PAH). Den kan være forårsaget af visse lægemidler, genetiske mutationer eller medfødte hjertesygdomme, og nogle gange er årsagen ikke kendt. De nuværende behandlinger har til formål at forbedre symptomerne og bremse sygdommens udvikling, men der findes ingen helbredelse. Tidlig diagnose er afgørende for at øge den forventede levetid for personer med PAH.
Forskere undersøger de processer, der forårsager PAH, og forsøger at finde nye måder at behandle den på ved at studere mennesker, der lever i stor højde.
Lær af mennesker i ekstremerne
Tusindvis af evolutionære tilpasninger og naturlig udvælgelse betyder, at over 140 millioner mennesker komfortabelt lever permanent i store højder, som f.eks. i Andesbjergene, dele af Etiopien og Tibet. De er genetisk og fysisk bedre egnet til de ekstreme forhold på høje bjergkæder.
De har større lungemængder for at kunne indånde mere luft eller en anden kemisk balance i deres blod, der forhindrer deres blodkar i at blive for snævre.
Undersøgelse af, hvordan mennesker, der lever i stor højde, naturligt er i stand til at klare sig i “tynd” luft, kan også hjælpe med at finde ny behandling til mennesker med PH og PAH.
Targeting a deadly disease
The BHF finansierer forskning i hele Storbritannien for at undersøge, hvordan PH udvikler sig, i håb om at finde en kur. Forskere, som vi finansierer, forsøger at finde de kemikalier i blodet, der kan give folk mulighed for at få en tidlig diagnose, forudsige, hvor godt en person vil reagere på en bestemt behandling, og hjælpe med at forudsige, hvordan sygdommen vil udvikle sig.
På Imperial College London har professorerne Martin Wilkins og Lan Zhao studeret PAH i mere end 20 år. Ved at studere blodprøver fra mennesker, der bor i stor højde i Kirgisistan, har de fundet ud af, at en sjælden ændring af et bestemt molekyle i blodkarrenes væg – guanylatcyclase – er forbundet med et lavere blodtryk i lungerne – et vigtigt forsvar mod udvikling af PAH. Der er nu udviklet lægemidler til behandling af PAH, der er rettet mod dette molekyle, og holdet undersøger også andre mål med industrien.
Nylige gennembrud
BHF Professor Nick Morrell og hans hold i Cambridge undersøger genetikken bag PAH. De har tidligere vist, at defekte versioner af genet BMPR2 er ansvarlige for en arvelig form for PAH, og de har nu identificeret 4 nye gener, der er ansvarlige for tilstanden. Dette kan give mennesker, der er ramt af denne dødelige sygdom, de svar, de har brug for, og en dag gøre det muligt for deres familiemedlemmer at blive screenet. Der er også fundet nye potentielle mål for lægemidler mod sygdommen.
I Edinburgh har professor Mark Evans opdaget præcis den ionkanal, som de eksisterende lægemidler mod PAH er rettet mod. De nuværende behandlinger er begrænsede og har en række bivirkninger, fordi de ikke er specielt udviklet til PAH. Opdagelsen af målet, TPC2, kan gøre det muligt at gøre lægemidlerne meget bedre.
Af Lucie Duluc, forskningsrådgiver ved BHF
Hvor BHF lige nu finansierer £12.6 millioner til PAH-forskning, fordelt på 29 projekter på 12 forskellige britiske institutioner. Få mere at vide om vores forskning her.