Поддержание барьерных функций кишечника играет важную роль в предотвращении множества патологических состояний. Нормальное функционирование эпителиальных барьеров обеспечивается комплексом белков плотных контактов. В то же время известно, что мозаика белков плотных контактов различается в тощей и толстой кишке, что определяет специфику барьерных свойств данных органов. Кроме того, было показано, что в регуляцию эффективного образования белков плотных контактов вовлекается VEGF-зависимый сигналинг, опосредованный активностью индуцируемого гипоксией транскрипционного фактора HIF1.
Целью данного исследования было изучение раннего и отложенного влияния гипобарической гипоксии в режимах 540 и 360 мм рт. ст., что эквивалентно подъему 3000 и 6000 м над уровнем моря, соответственно (ГГ3000 и ГГ6000), на барьерные функции эпителия тощей и толстой кишки крысы. Животных подвергали гипоксии в течение 3 ч с использованием барокамеры Tabay V-18. Через 3 и 24 ч после извлечения из барокамеры крыс декапитировали, фрагменты ткани тощей и толстой кишки помещали в камеру Уссинга для регистрации трансэпителиального сопротивления (ТЭС) и тока «короткого замыкания» (Ткз).
В тощей кишке ГГ3000 и ГГ6000 не вызывали изменений ТЭС, что указывает на отсутствие влияния данных режимов гипоксии на барьерные свойства. При этом, через 3 ч после ГГ3000 и ГГ6000 происходило увеличение Ткз, но уже через 24 ч этот эффект нивелировался.
В толстой кишке через 3 ч после ГГ3000 происходило снижение ТЭС и увеличение Ткз с последующей нормализацией этих параметров через 24 ч. В то же время ГГ6000 вызывала стабильное снижение ТЭС и увеличение Ткз по крайней мере на протяжении 24 ч.
Таким образом, гипоксические эпизоды снижают барьерную функцию кишечника, преимущественно в толстой кишке. В то время как уменьшение ТЭС свидетельствует о нарушении функционирования белков плотных контактов и может быть объяснено описанным в литературе гипоксическим сигналингом, увеличение Ткз вследствие гипоксических воздействий может отражать изменение активного транспорта, в частности, связанное с Na,K-АТФазой. Снижение барьерных свойств и коррелирующее с ним увеличение транспортных процессов может свидетельствовать о наличии функционального взаимодействия между белками плотных контактов и Na,K-АТФазой, расшифровка которого требует дальнейших исследований.
Работа поддержана грантом РНФ № 18-15-00043.