Hyperoxia and mitochondrial function - using a translational model of diving to investigate the effects of oxidative stress
Prosjekt
- Prosjektnummer
- 46056906
- Ansvarlig person
- Ingunn Lie
- Institusjon
- NTNU, ISB
- Prosjektkategori
- Doktorgradsstipend
- Helsekategori
- Cardiovascular, Metabolic and Endocrine, Respiratory
- Forskningsaktivitet
- 2. Aetiology
Rapporter
Undervannsarbeidere utsettes for forhøyede deltrykk av oksygen, ettersom pustegassen vil være påvirket av det økte omgivelsestrykket. Dette prosjektet har som målsetting å undersøke om eksponering for forhøyet oksygentrykk i relasjon til arbeid under vann vil påvirke mitokondriets respirasjon, samt dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser.Mitokondriene er cellenes energiproduserende enhet, og som et naturlig biprodukt dannes oksygenradikaler. Med økte konsentrasjoner av oksygen, vil mengden oksygenradikaler som produseres også øke. Men, hvordan dette påvirker mitokondriets evne til energiproduksjon (respirasjon) er lite studert innenfor dykking, og det er dette vi forsøker å finne et svar på med det pågående prosjektet. For å studere mitokondrierespirasjon benytter vi eksperimentelle modeller med rotter som forsøksdyr.
I første forsøksrunde ble det sett på effekten av økt deltrykk av oksygen med og uten påvirkning av et økt omgivelsestrykk. 24 rotter ble tilfeldig delt inn i tre grupper: 1) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 40 meter i 60 minutter. Rottene pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) for å simulere en reell situasjon hos dykkere, 2) normobar gruppe som pustet ren oksygen i 60 minutter ved normalt omgivelsestrykk, og 3) kontrollgruppe som kun pustet luft ved normalt omgivelsestrykk. Alle rottene ble etter de ulike eksponeringene bedøvd, og blod-og vevsprøver ble tatt før dyret ble avlivet. Mitokondriets respirasjon og dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser ble studert ved hjelp av en oksygraf, og til dette benyttet vi hjertevev fra venstre ventrikkel. Ved å manipulere de ulike komponentene i mitokondriets respirasjonssystem kan vi deretter si noe om hvilke komplekser i respirasjonskjeden som er påvirket, evt ikke påvirket. Blodplasma fra de samme dyrene ble i tillegg analysert for aktivitet av ulike antioksidantenzymer. Data fra første forsøksrunde er bearbeidet og statistiske beregninger på materialet er gjort.
Det jobbes med å skrive artikkel for publisering av resultater fra første forsøksrunde. I andre forsøksrunde ble det undersøkt hvordan mitokondrierespirasjon og antioksidantaktivitet påvirkes av opphold under forhøyet trykk, men denne gang med tøffere simulerte dykkeprofiler enn ved første forsøksrunde. Denne gangen ble det sett på effekten av gassbobler i blodet på mitokondrierespirasjon og antioksidantaktivitet. 30 rotter ble tilfeldig delt inn tre grupper: 1) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 60 meter i 60 minutter, pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) og med en dekompresjonsrate på 50 kPa/min, 2) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 60 meter i 60 minutter, pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) og med en dekompresjonsrate på 75 kPa/min, og 3) kontrollgruppe som kun pustet luft ved normalt omgivelsestrykk. Alle rottene ble etter ulike eksponeringer bedøvd og observert i én time. I løpet av denne timen ble det ved hjelp av ultralyd målt bobler hos gruppe 1 og 2. Deretter ble blod-og vevsprøver tatt før dyret ble avlivet. Mitokondriets respirasjon og dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser ble studert ved hjelp av en oksygraf, og til dette benyttet vi hjertevev fra venstre ventrikkel. Blodplasma fra de samme dyrene ble i tillegg analysert for aktivitet av ulike antioksidantenzymer.
Det arbeides med statistiske beregninger på de ulike materialene, samt skriving av artikkel fra første forsøksrunde, men for øyeblikket er stipendiaten sykemeldt.
Undervannsarbeidere utsettes for forhøyede deltrykk av oksygen, ettersom pustegassen vil være påvirket av det økte omgivelsestrykket. Dette prosjektet har som målsetting å undersøke om eksponering for forhøyet oksygentrykk i relasjon til arbeid under vann vil påvirke mitokondriets respirasjon, samt dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser.Mitokondriene er cellenes energiproduserende enhet, og som et naturlig biprodukt dannes oksygenradikaler. Med økte konsentrasjoner av oksygen, vil mengden oksygenradikaler som produseres også øke. Men, hvordan dette påvirker mitokondriets evne til energiproduksjon (respirasjon) er lite studert innenfor dykking, og det er dette vi forsøker å finne et svar på med det pågående prosjektet. For å studere mitokondrierespirasjon benytter vi eksperimentelle modeller med rotter som forsøksdyr.
I første forsøksrunde ble det sett på effekten av økt deltrykk av oksygen med og uten påvirkning av et økt omgivelsestrykk. 24 rotter ble tilfeldig delt inn i tre grupper: 1) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 40 meter i 60 minutter. Rottene pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) for å simulere en reell situasjon hos dykkere, 2) normobar gruppe som pustet ren oksygen i 60 minutter ved normalt omgivelsestrykk, og 3) kontrollgruppe som kun pustet luft ved normalt omgivelsestrykk. Alle rottene ble etter de ulike eksponeringene bedøvd, og blod-og vevsprøver ble tatt før dyret ble avlivet. Mitokondriets respirasjon og dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser ble studert ved hjelp av en oksygraf, og til dette benyttet vi hjertevev fra venstre ventrikkel. Ved å manipulere de ulike komponentene i mitokondriets respirasjonssystem kan vi deretter si noe om hvilke komplekser i respirasjonskjeden som er påvirket, evt ikke påvirket. Blodplasma fra de samme dyrene ble i tillegg analysert for aktivitet av ulike antioksidantenzymer. Data fra første forsøksrunde er bearbeidet og statistiske beregninger på materialet er gjort.
Siden sist er det jobbet mer med å skrive artikkel for publisering av resultater fra første forsøksrunde. I tillegg har det blitt planlagt og gjennomført en studie nr. 2 hvor det undersøkes hvordan mitokondrierespirasjon og antioksidantaktivitet blir påvirket av opphold under forhøyet trykk, men denne gang med tøffere simulerte dykkeprofiler enn ved første forsøksrunde. Denne gangen ble det sett på effekten av gassbobler i blodet på mitokondrierespirasjon og antioksidantaktivitet. 30 rotter ble tilfeldig delt inn tre grupper: 1) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 60 meter i 60 minutter, pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) og med en dekompresjonsrate på 50 kPa/min, 2) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 60 meter i 60 minutter, pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) og med en dekompresjonsrate på 75 kPa/min, og 3) kontrollgruppe som kun pustet luft ved normalt omgivelsestrykk. Alle rottene ble etter ulike eksponeringer bedøvd og observert i én time. I løpet av denne timen ble det ved hjelp av ultralyd målt bobler hos gruppe 1 og 2. Deretter ble blod-og vevsprøver tatt før dyret ble avlivet. Mitokondriets respirasjon og dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser ble studert ved hjelp av en oksygraf, og til dette benyttet vi hjertevev fra venstre ventrikkel. Blodplasma fra de samme dyrene ble i tillegg analysert for aktivitet av ulike antioksidantenzymer.
Det arbeides for øyeblikket med statistiske beregninger på de ulike materialene, samt skriving av artikkel fra første forsøksrunde, men for øyeblikket er stipendiaten i foreldrepermisjon og er forventet tilbake våren/sommeren 2019.
Undervannsarbeidere utsettes for forhøyede deltrykk av oksygen, ettersom pustegassen vil være påvirket av det økte omgivelsestrykket. Dette prosjektet har som målsetting å undersøke om eksponering for forhøyet oksygentrykk i relasjon til arbeid under vann vil påvirke mitokondriets respirasjon, samt dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser.Mitokondriene er cellenes energiproduserende enhet, og som et naturlig biprodukt dannes oksygenradikaler. Med økte konsentrasjoner av oksygen, vil mengden oksygenradikaler som produseres også øke. Men, hvordan dette påvirker mitokondriets evne til energiproduksjon (respirasjon) er lite studert innenfor dykking, og det er dette vi forsøker å finne et svar på med det pågående prosjektet. For å studere mitokondrierespirasjon benytter vi eksperimentelle modeller med rotter som forsøksdyr.
I første forsøksrunde ble det sett på effekten av økt deltrykk av oksygen med og uten påvirkning av et økt omgivelsestrykk. 24 rotter ble tilfeldig delt inn i tre grupper: 1) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 40 meter i 60 minutter. Rottene pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) for å simulere en reell situasjon hos dykkere, 2) normobar gruppe som pustet ren oksygen i 60 minutter ved normalt omgivelsestrykk, og 3) kontrollgruppe som kun pustet luft ved normalt omgivelsestrykk. Alle rottene ble etter de ulike eksponeringene bedøvd, og blod-og vevsprøver ble tatt før dyret ble avlivet. Mitokondriets respirasjon og dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser ble studert ved hjelp av en oksygraf, og til dette benyttet vi hjertevev fra venstre ventrikkel. Ved å manipulere de ulike komponentene i mitokondriets respirasjonssystem kan vi deretter si noe om hvilke komplekser i respirasjonskjeden som er påvirket, evt ikke påvirket. Blodplasma fra de samme dyrene ble i tillegg analysert for aktivitet av ulike antioksidantenzymer.
Siden sist er data fra første forsøksrunde bearbeidet og det er gjort statistiske beregninger på materialet, og for øyeblikket arbeides det med å skrive artikkel for publisering av resultatene. Det vil deretter utarbeides en plan for videre undersøkelser av hvordan mitokondrierespirasjonen blir påvirket av å oppholde seg i omgivelser med forhøyet trykk.
Undervannsarbeidere utsettes for forhøyede deltrykk av oksygen, ettersom pustegassen vil være påvirket av det økte omgivelsestrykket. Dette prosjektet har som målsetting å undersøke om eksponering for forhøyet oksygentrykk i relasjon til arbeid under vann vil påvirke mitokondriets respirasjon, samt dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser.Mitokondriene er cellenes energiproduserende enhet, og som et naturlig biprodukt dannes oksygenradikaler. Med økte konsentrasjoner av oksygen, vil mengden oksygenradikaler som produseres også øke. Men, hvordan dette påvirker mitokondriets evne til energiproduksjon (respirasjon) er lite studert innenfor dykking, og det er dette vi forsøker å finne et svar på med det pågående prosjektet. For å studere mitokondrierespirasjon benytter vi eksperimentelle modeller med rotter som forsøksdyr.
I første forsøksrunde ble det sett på effekten av økt deltrykk av oksygen med og uten påvirkning av et økt omgivelsestrykk. 24 rotter ble tilfeldig delt inn i tre grupper: 1) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 40 meter i 60 minutter. Rottene pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) for å simulere en reell situasjon hos dykkere, 2) normobar gruppe som pustet ren oksygen i 60 minutter ved normalt omgivelsestrykk, og 3) kontrollgruppe som kun pustet luft ved normalt omgivelsestrykk. Alle rottene ble etter de ulike eksponeringene bedøvd, og blod-og vevsprøver ble tatt før dyret ble avlivet. Mitokondriets respirasjon og dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser ble studert ved hjelp av en oksygraf, og til dette benyttet vi hjertevev fra venstre ventrikkel. Ved å manipulere de ulike komponentene i mitokondriets respirasjonssystem kan vi deretter si noe om hvilke komplekser i respirasjonskjeden som er påvirket, evt ikke påvirket. Blodplasma fra de samme dyrene ble i tillegg analysert for aktivitet av ulike antioksidantenzymer.
Siden forrige eRapport har kandidaten vært ute i svangerskapspermisjon, og prosjektet er forventet å starte opp igjen i løpet av våren 2017.
Undervannsarbeidere utsettes for forhøyede deltrykk av oksygen, ettersom pustegassen vil være påvirket av det økte omgivelsestrykket. Det er tidligere blitt foreslått at denne eksponeringen til forhøyet oksygen og det påfølgende stresset dette påfører arbeideren kan være med på å initiere trykkfallsyke. Dette prosjektet har som målsetting å undersøke om eksponering for forhøyet oksygentrykk vil påvirke mitokondriets respirasjon, samt dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser.Mitokondriene er cellenes energiproduserende enhet, og som et naturlig biprodukt dannes oksygenradikaler. Med økte konsentrasjoner av oksygen, vil mengden oksygenradikaler som produseres også øke. Men, hvordan dette påvirker mitokondriets evne til energiproduksjon (respirasjon) er lite studert innenfor dykking, og det er dette vi forsøker å finne et svar på med det pågående prosjektet. For å studere mitokondrierespirasjon benytter vi eksperimentelle modeller med rotter som forsøksdyr.
I første forsøksrunde ble det sett på effekten av økt deltrykk av oksygen med og uten påvirkning av et økt omgivelsestrykk. 24 rotter ble tilfeldig delt inn i tre grupper: 1) hyperbar gruppe som gjennomførte et simulert dykk til 40 meter i 60 minutter. Rottene pustet en blanding av helium og oksygen (80% helium, 20 % oksygen) for å simulere en reell situasjon hos dykkere, 2) normobar gruppe som pustet ren oksygen i 60 minutter ved normalt omgivelsestrykk, og 3) kontrollgruppe som kun pustet luft ved normalt omgivelsestrykk. Alle rottene ble etter de ulike eksponeringene bedøvd, og blod-og vevsprøver ble tatt før dyret ble avlivet. Mitokondriets respirasjon og dets dannelse av reaktive oksygenforbindelser ble studert ved hjelp av en oksygraf, og til dette benyttet vi hjertevev fra venstre ventrikkel. Ved å manipulere de ulike komponentene i mitokondriets respirasjonssystem kan vi deretter si noe om hvilke komplekser i respirasjonskjeden som er påvirket, evt ikke påvirket. Blodplasma fra de samme dyrene ble i tillegg analysert for aktivitet av ulike antioksidantenzymer. Det arbeides for øyeblikket med tolkning av alle data fra den første runden med forsøk. Per i dag er det prematurt å gi definitive resultater fra disse forsøkene, da det gjenstår å bearbeide materialet slik at det kan gjøres statistiske beregninger. Når resultatene foreligger vil endelig plan for oppfølgende forsøk utarbeides for videre undersøkelser av om hvordan mitokondrierespirasjonen blir påvirket av å oppholde seg i omgivelser med forhøyet trykk.
Deltagere
- Sindre Mellesmo Prosjektdeltaker
- Ingrid Eftedal Medveileder, biveileder
- Marianne Bjordal Havnes Medveileder, biveileder
- Andreas Møllerløkken Hovedveileder
- Ingunn Lie Doktorgradsstipendiat
eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT
Alle henvendelser rettes til Helse Midt-Norge RHF - Samarbeidsorganet og FFU