В условиях гипоксии клетки пытаются адаптироваться к недостатку кислорода, и это приводит к множеству изменений в их метаболическом профиле. Вот несколько ключевых механизмов адаптации клеток к гипоксии:

Анаэробный гликолиз: Клетки усиливают анаэробный метаболизм, увеличивая превращение глюкозы в лактат. Это позволяет производить ATP даже в условиях дефицита кислорода, хотя эффективность этого процесса ниже, чем у аэробного дыхания.

Регуляция гипоксидных факторов транскрипции (HIF): При низком уровне кислорода активируется HIF, который инициирует транскрипцию генов, отвечающих за адаптацию к гипоксии. Это может включать гены, регулирующие метаболизм глюкозы, процессы ангиогенеза (образование новых сосудов) и красного кроветворения.

Изменение использования субстратов: Клетки могут переключаться на использование жирных кислот или других субстратов для метаболизма в условиях нехватки кислорода. Это может помочь сохранить энергетический баланс и производить метаболиты, необходимые для клеточных процессов.

Модуляция клеточного цикла: Клетки могут замедлять или останавливать деление, чтобы сосредоточиться на выживании в условиях стресса.

Синтез антиоксидантов: Поскольку гипоксия может приводить к повышению окислительного стресса, клетки могут усиливать синтез антиоксидантов, таких как глутатион, чтобы защитить себя от повреждений, вызванных свободными радикалами.

Адаптация митохондрий: Происходят изменения в митохондриальной исползуемой пути — они могут снижать дыхательный аппарат и усиливать процессы, связанные с анаэробным метаболизмом.

Эти механизмы позволяют клеткам выживать и функционировать в условиях ограниченного доступа к кислороду и могут играть ключевую роль в ряде физиологических процессов, а также в патологиях, таких как опухолевый рост и метастазирование, где гипоксия часто встречается.