Гипоксия: механизмы, патофизиологические последствия и терапевтические перспективы
Каширская Е.И., Швечихина Е.Р., Мамкурбанова З.Г., Вязгина Е.В., Александрова У.Н., Иванова Н.О.
В современной патофизиологии гипоксия рассматривается не только как следствие дыхательных, сосудистых, гематологических и метаболических нарушений, но и как активный регулятор клеточных программ. Цель статьи — обобщить современные представления о классификации гипоксии, ее молекулярных механизмах, патофизиологических последствиях и терапевтических возможностях модуляции гипоксического ответа. Работа выполнена в формате нарративного обзора литературы. После последовательного отбора в итоговый анализ включены 34 наиболее значимые публикации, отражающие фундаментальные и клинические аспекты проблемы. Показано, что центральное место в кислородном ответе занимают HIF-зависимые сигнальные пути, а также митохондриальная дисфункция, метаболическая перестройка и hypoxamiRs (микроРНК, индуцируемые гипоксией). Сделан вывод о двойственной роли гипоксии как фактора повреждения и триггера адаптации, что определяет необходимость персонализированного подхода к ее диагностике и коррекции.
Для цитирования: Каширская Е.И., Швечихина Е.Р., Мамкурбанова З.Г., Вязгина Е.В., Александрова У.Н., Иванова Н.О. Гипоксия: механизмы, патофизиологические последствия и терапевтические перспективы. Фарматека. 2026;33(7):31-38. DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2026.7.31-38
Вклад авторов: З.Г. Мамкурбанова – сбор и анализ данных, формирование базы данных, подготовка первоначального варианта рукописи. Е.И. Каширская – разработка концепции и дизайна исследования, методологическое сопровождение, научное руководство, редактирование и критический пересмотр рукописи. Е.Р. Швечихина – разработка концепции и дизайна исследования, методологическое сопровождение, участие в сборе материала, валидация данных. Е.В. Вязгина – сбор и анализ данных, валидация результатов исследования. У.Н. Александрова – участие в сборе материала, валидация данных. Иванова Н.О. – участие в сборе материала, валидация данных. Все авторы прочли и одобрили окончательный вариант статьи и несут ответственность за все аспекты выполненной работы.
Конфликт интересов: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Финансирование: Все авторы заявили об отсутствии финансовой поддержки при подготовке данной рукописи.
Ключевые слова
гипоксия
гипоксемия
HIF
ангиогенез
митохондрии
hypoxamiRs
Список литературы
1. Della Rocca Y., Fonticoli L., Rajan T., et al. Hypoxia: molecular pathophysiological mechanisms in human diseases. J Physiol Biochem. 2022;78:739–752. https://dx.doi.org/10.1007/s.13105-022-00912-6
2. Mallat J., Rahman N., Hamed F., et al. Pathophysiology, mechanisms, and managements of tissue hypoxia. Anaesthesia, Critical Care & Pain Medicine. 2022;101087. https://dx.doi.org/10.1016/j.accpm.2022.101087
3. Samaja M., Ottolenghi S. The Oxygen Cascade from Atmosphere to Mitochondria as a Tool to Understand the (Mal)adaptation to Hypoxia. Int J Mol Sci. 2023;24. https://dx.doi.org/10.3390/ijms24043670
4. Luo Z., Tian M., Yang G., et al. Hypoxia signaling in human health and diseases: implications and prospects for therapeutics. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2022;7. https://dx.doi.org/10.1038/s41392-022-01080-1
5. Yuan X., Ruan W., Bobrow B., et al. Targeting hypoxia-inducible factors: therapeutic opportunities and challenges. Nature Reviews Drug Discovery. 2023;23:175–200. https://dx.doi.org/10.1038/s41573-023-00848-6
6. Archontakis-Barakakis P., Mavridis T., Chlorogiannis D., et al. Intestinal oxygen utilisation and cellular adaptation during intestinal ischaemia-reperfusion injury. Clinical and Translational Medicine. 2024;15. https://dx.doi.org/10.1002/ctm2.70136
7. Бекматова А.К., Бекболотова Э.О. Особенности транспорта кислорода при гипоксии и характер влияния антигипоксантов. Вестник Жалал-Абадского государственного университета. 2023;2(56):350-355.
8. Burtscher J., Mallet R., Pialoux V., et al. Adaptive Responses to Hypoxia and/or Hyperoxia in Humans. Antioxidants & Redox Signaling. 2022;37:887–912. https://dx.doi.org/10.1089/ars.2021.0280
9. Аннаева О.В. Гипоксия и ее влияние на организм человека. A Posteriori. 2025;11:121-124.
10. Behrendt T., Bielitzki R., Behrens M., et al. Effects of Intermittent Hypoxia–Hyperoxia on Performance and Health-Related Outcomes in Humans: A Systematic Review. Sports Medicine - Open. 2022;8. https://dx.doi.org/10.1186/s40798-022-00450-x
11. Semenov D., Belyakov A., Rybnikova E. Experimental Modeling of Damaging and Protective Hypoxia of the Mammalian Brain. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2022;58:2021–2034. https://dx.doi.org/10.1134/S0022093022060291
12. Zhao Y., Xiong W., Li C., et al. Hypoxia-induced signaling in the cardiovascular system: pathogenesis and therapeutic targets. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2023;8. https://dx.doi.org/10.1038/s41392-023-01652-9
13. Wang B., Li Z., Zhang Y., et al. Hypoxia and chronic kidney disease. EBioMedicine. 2022;77. https://dx.doi.org/10.1016/j.ebiom.2022.103942
14. Storz J. High-Altitude Adaptation: Mechanistic Insights from Integrated Genomics and Physiology. Molecular Biology and Evolution. 2021;38:2677–2691. https://dx.doi.org/10.1093/molbev/msab064
15. Литвицкий П. Ф. Гипоксия. Вопросы современной педиатрии. 2016;1:45-58.
16. Рыбникова Е. А. Влияние интервальной гипоксии на экспрессию глюкокортикоидных рецепторов и гипоксия-индуцибельного фактора в мозге крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2025;1:113-117.
17. Chun Y., Kim J. AMPK–mTOR Signaling and Cellular Adaptations in Hypoxia. Int J Mol Sci. 2021;2. https://dx.doi.org/10.3390/ijms22189765
18. Egea V. HypoxamiRs: the hidden architects of tissue adaptation in hypoxia. Cell Death & Disease. 2025;16. https://dx.doi.org/10.1038/s41419-025-08091-0
19. Prabhakar N.R., Peng Y.J., Nanduri J. Hypoxia-inducible factors and obstructive sleep apnea. J Clin Invest. 2020;130(10):5042-5051. https://doi.org/10.1172/JCI137560
20. Nisar A., Khan S., Li W., et al. Hypoxia and aging: molecular mechanisms, diseases, and therapeutic targets. Med Comm. 2024 Oct 15;5(11):e786. https://doi.org/10.1002/mco2.786
21. Burtscher J., Mallet R., Burtscher M., Millet G. Hypoxia and brain aging: Neurodegeneration or neuroprotection? Ageing Research Reviews. 2021;68. https://dx.doi.org/10.1016/j.arr.2021.101343
22. Wang X., Cui L., Ji X. Cognitive impairment caused by hypoxia: from clinical evidences to molecular mechanisms. Metabolic Brain Disease. 2021;37:51–66. https://dx.doi.org/10.1007/s11011-021-00796-3
23. Mitroshina E., Savyuk M., Ponimaskin E., Vedunova M. Hypoxia-Inducible Factor (HIF) in Ischemic Stroke and Neurodegenerative Disease. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021; 9. https://dx.doi.org/10.3389/fcell.2021.703084
24. Chen Z., Han F., Du Y., et al. Hypoxic microenvironment in cancer: molecular mechanisms and therapeutic interventions. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2023;8. https://dx.doi.org/doi: 10.1038/s41392-023-01332-8
25. Liao C., Liu X., Zhang C., Zhang Q. Tumor hypoxia: From basic knowledge to therapeutic implications. Seminars in Cancer Biology. 2023. https://dx.doi.org/10.1016/j.semcancer.2022.12.011
26. Li Y., Zhao L., Li X. Targeting Hypoxia: Hypoxia-Activated Prodrugs in Cancer Therapy. Front Oncol. 2021;11. https://dx.doi.org/10.3389/fonc.2021.700407
27. Richalet J.P, Hermand E., Lhuissier F.J. Cardiovascular physiology and pathophysiology at high altitude. Nat Rev Cardiol. 2024 Feb;21(2):75-88. doi: 10.1038/s41569-023-00924-9
28. Rogers R., Mootha V. Hypoxia as a medicine. Science Translational Medicine. 2025;17. https://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.adr4049
29. Zhao Y., Zhong B., Cao J., et al. Tumor hypoxia: Classification, detection, and its critical role in cancer progression. Biomolecules and Biomedicine. 2025;25:1672–1690. https://dx.doi.org/10.17305/bb.2025.12318
30. Hompland T., Fjeldbo C., Lyng H. Tumor Hypoxia as a Barrier in Cancer Therapy: Why Levels Matter. Cancers. 2021;13. https://dx.doi.org/10.3390/cancers13030499
31. Yfantis A., Mylonis I., Chachami G., et al. Transcriptional Response to Hypoxia: The Role of HIF-1-Associated Co-Regulators. Cells. 2023;12. https://dx.doi.org/10.3390/cells12050798
32. Vélez I., Domínguez C., Sánchez M., Garavito-Aguilar Z. Hypoxia and Tissue Regeneration: Adaptive Mechanisms and Therapeutic Opportunities. Int J Mol Sci. 2025;26. https://dx.doi.org/10.3390/ijms26199272
33. Wu Q., You L., Nepovimova E., et al. Hypoxia-inducible factors: master regulators of hypoxic tumor immune escape. J Hematol Oncol. 2022;15. https://dx.doi.org/10.1186/s13045-022-01292-6
34. Godet I., Doctorman S., Wu F., Gilkes D. Detection of Hypoxia in Cancer Models: Significance, Challenges, and Advances. Cells. 2022;11. https://dx.doi.org/10.3390/cells11040686
Об авторах / Для корреспонденции
Каширская Елена Игоревна, д.м.н., доцент, зав. кафедрой госпитальной педиатрии и неонатологии, Астраханский государственный медицинский университет, Астрахань, Россия; kmn2001@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4271-543XШвечихина Елена Рудольфовна, к.м.н., доцент кафедры госпитальной педиатрии и неонатологии, Астраханский государственный медицинский университет, Астрахань, Россия; ya.shelrud@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0009-0002-4087-1743 (автор, ответственный за переписку)
Мамкурбанова Залина Гамзатовна, аспирант кафедры госпитальной педиатрии и неонатологии, Астраханский государственный медицинский университет, Астрахань, Россия; zalinamamkurbanova02@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0009-0002-0356-2300
Вязгина Елена Владимировна, ассистент кафедры госпитальной педиатрии и неонатологии, Астраханский государственный медицинский университет, Астрахань, Россия; vityalena-30@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0009-0009-2705-5478
Александрова Ульяна Николаевна, зав. лечебно-профилактическим отделением, Детская городская поликлиника № 3, Астрахань, Россия; u.n.alex@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0009-0000-1515-0368
Иванова Наталья Олеговна, врач функциональной диагностики, ОАО «Новая поликлиника-Астрахань», Астрахань, Россия;
naolivivanova@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0009-0005-7529-2639
Также по теме
