高高度への骨格筋におけるミトコンドリア構造と機能の初期調整：キリマンジャロ・バイオバンクからの最初の研究のデザインと根拠。

Early adjustments in mitochondrial structure and function in skeletal muscle to high altitude: design and rationale of the first study from the Kilimanjaro Biobank.

• G J M Stienen

抄録

高地での骨格筋の生理学的な順応と適応のプロセスは、高地での身体能力の限界を理解するだけでなく、重症患者における低酸素血症や組織の低酸素の結果を理解するためにも、医学的・社会的に高い関連性を持っています。これらのプロセスにおいて特に重要なのは、ミトコンドリアとミオグロビンの内容と機能の変化である。高所での組織への酸素送達と細胞代謝による利用に関する研究の大部分は、高所に長期滞在した後、高所に適応した高地の人々を対象に行われたものである。しかし、これらの研究では、生理学的な順応・適応の過程における一連の事象についての洞察は得られていない。したがって、高地での骨格筋におけるミオグロビンを介した酸素輸送とミトコンドリアによる酸素利用の主要な決定因子の構造と機能の初期変化を明らかにすることが重要である。この目標を達成するために、キリマンジャロ登山前後の登山者、ガイド、ポーター、およびキリマンジャロマラソン参加者の大腿四頭筋生検と静脈血液サンプルを収集し、分析し、比較することに関心がある。これらのサンプルは慎重に記録され、キリマンジャロ・バイオバンクに保管され、他の研究グループにも提供される予定です。

The physiological acclimatisation and adaptation processes in skeletal muscle at high altitude are of high medical and social relevance not only to understand limitations in physical performance at high altitude but also to understand the consequences of hypoxemia and tissue hypoxia in critically ill patients. Of particular importance in these processes are the alterations in content and function of mitochondria and myoglobin. The majority of studies on oxygen delivery to the tissues and utilisation by the cellular metabolism at high altitude were performed after prolonged stay at high altitude and in altitude-adapted highlanders. However, these studies do not provide insight in the sequence of events during the physiological acclimatisation and adaptation processes. Therefore, it is important to identify the early alterations in structure and function of the major determinants of the oxygen transport via myoglobin and oxygen utilisation by the mitochondria in skeletal muscle at high altitude. To achieve this goal, it is of interest to collect, analyse and compare quadriceps muscle biopsies and venous blood samples of climbers, guides and porters before and after climbing Mount Kilimanjaro and in participants of the Kilimanjaro Marathon before and after the run. The samples will be carefully documented and stored in the Kilimanjaro Biobank and will be made available to other research groups.