Τα αρσενικά ποντίκια έχουν τρεις φορές περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσουν από μόλυνση από E. coli από τα θηλυκά

Τα αρσενικά ποντίκια έχουν τρεις φορές περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσουν από μόλυνση από E. coli από τα θηλυκά

Οι επιστήμονες στο UC San Francisco (UCSF) ανέπτυξαν μια νέα προοπτική για τις ασθένειες που σχετίζονται με το φύλο που έχει τις ρίζες της στην εξελικτική βιολογία.

Θεωρούν ότι οι άνδρες και οι γυναίκες ακολούθησαν αντίθετους δρόμους σε μια αντιστάθμιση μεταξύ της ανοσίας και του μεταβολισμού που εμφανίζεται στο ήπαρ. Αυτό βοήθησε τα αρσενικά να καταπολεμήσουν τις βακτηριακές λοιμώξεις μέσω των πληγών που υπέστησαν κατά τη διάρκεια των αγώνων κυριαρχίας, ενώ βοηθούσε τις γυναίκες να αποθηκεύουν το υποδόριο λίπος για να επιβιώσουν όταν η τροφή είναι σπάνια.

Χρησιμοποιώντας ποντίκια, οι επιστήμονες περιγράφουν τη δραστηριότητα μιας οδού σηματοδότησης που ρυθμίζει τα λιπίδια, αποθηκεύει λίπος στο συκώτι στους άνδρες και το απελευθερώνει στην κυκλοφορία του αίματος στις γυναίκες. Αυτή η οδός σηματοδότησης ανταποκρίνεται επίσης στις αυξητικές ορμόνες.

Αυτό το φαινόμενο μπορεί να έχει διαμορφώσει την ανδρική βιολογία με τρόπους που ενέχουν κινδύνους στο σημερινό περιβάλλον με πολλές θερμίδες. Τα ευρήματα έχουν ιδιαίτερη σχέση με τη λιπώδη ηπατική νόσο, η οποία επηρεάζει το ένα τέταρτο του πληθυσμού των ΗΠΑ. Εμφανίζεται κυρίως στους άνδρες έως ότου οι γυναίκες φτάσουν στην εμμηνόπαυση.

«Οι επιστήμονες μόλις πρόσφατα άρχισαν να καταλαβαίνουν ότι υπάρχουν αυτές οι βαθιές διαφορές μεταξύ ανδρών και γυναικών», δήλωσε η Holly Ingraham, PhD, Herzstein Καθηγήτρια Μοριακής Φυσιολογίας στο UCSF και συν-συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύεται στις 21 Οκτωβρίου 2022 στο Science. "Η κατανόηση αυτών των διαφορών θα είναι το κλειδί για το ξεκλείδωμα της θεραπείας για ασθένειες που σχετίζονται με το φύλο. Η λιπώδης ηπατική νόσος είναι ένα παράδειγμα."

Τα πειράματα έδειξαν ότι τα αρσενικά ποντίκια είχαν τρεις φορές περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσουν από μόλυνση με το βακτήριο E. coli από τα θηλυκά ποντίκια. Τα θηλυκά ανέπτυξαν υπερλιπιδαιμία, μια κατάσταση που εμφανίζεται επίσης σε ανθρώπους με σοβαρή σήψη. Η μείωση των επιπέδων των λιπιδίων τους βοήθησε να επιβιώσουν.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν πώς ανταποκρίνονται τα αρσενικά και τα θηλυκά στην τρέχουσα περιβαλλοντική πρόκληση της υπερκατανάλωσης τροφής, ταΐζοντας τα ποντίκια με τροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Οι άνδρες ανέπτυξαν λιπώδη ηπατική νόσο και δυσανεξία στη γλυκόζη, που μπορεί να οδηγήσει σε διαβήτη τύπου 2, αλλά οι γυναίκες όχι. Αυτό ίσχυε ακόμη και όταν αρσενικά και θηλυκά κέρδισαν παρόμοιο βάρος.

Η ομάδα έψαξε τη βιβλιογραφία για κάτι που θα μπορούσε να το εξηγήσει και εντόπισε έναν μεταγραφικό παράγοντα που ονομάζεται BCL6, ο οποίος αποτρέπει τη διάσπαση λίπους στο ήπαρ και είναι πολύ πιο συνηθισμένος στα αρσενικά ποντίκια.

Η διαγραφή του γονιδίου αυτής της πρωτεΐνης εξάλειψε το ηπατικό λίπος στα αρσενικά και επομένως την ικανότητά τους να επιβιώσουν από τη μόλυνση.

«Τα αμυντικά προγράμματα υποδοχής στο ήπαρ είναι οι προδιαθεσικοί παράγοντες που προκαλούν λιπώδη ηπατική νόσο στους άνδρες», δήλωσε ο Joni Nikkanen, PhD, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Τμήμα Κυτταρικής Μοριακής Φαρμακολογίας που ξεκίνησε τη δουλειά με τον συν-ανώτερο συγγραφέα Ajay Chawla, PhD, πρώην του UCSF και τώρα στο Merck Research Labs.

«Έχουμε μια εξελικτική προοπτική ως προς το γιατί τέτοια προγράμματα έχουν εξελιχθεί - επειδή προστατεύουν τους άνδρες από βακτηριακές λοιμώξεις», είπε. «Αλλά σε ένα διαφορετικό πλαίσιο, τα ίδια προγράμματα δεν είναι πλέον καλά για εσάς και θα αναπτύξετε πιο σοβαρή λιπώδη νόσο του ήπατος».

Η ομάδα εξέτασε επίσης πώς η παρουσία του BCL6 επηρέασε τη γονιδιακή έκφραση στο ήπαρ. Αυτή η διαδικασία ξεκινά στην εφηβεία, όταν οι άνδρες παράγουν περισσότερη τεστοστερόνη και η υπόφυσή τους αρχίζει να εκκρίνει αυξητική ορμόνη σε αιχμηρές κορυφές και κοιλάδες.

Αυτές οι διαλείπουσες εκρήξεις, που πιθανώς ρυθμίζονται από την τεστοστερόνη, είναι σημαντικές. Όταν οι ερευνητές έκαναν συνεχώς ένεση σε αρσενικά ποντίκια με αυξητική ορμόνη όπως αυτή που εκκρίνουν τα θηλυκά, το BCL6 εξαφανίστηκε από το συκώτι τους και έχασαν την ικανότητα να καταπολεμούν τις λοιμώξεις από E. coli.

Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν την αυξητική ορμόνη ως πιθανή θεραπεία για ενήλικες με λιπώδη ηπατική νόσο, μια ιδέα που αυτή τη στιγμή δοκιμάζεται. Η επίδρασή του είναι ήδη καλά εδραιωμένη σε παιδιά των οποίων η υπόφυση δεν παράγει αρκετή αυξητική ορμόνη. Ειδικά τα αρσενικά παιδιά είναι επιρρεπή στην ανάπτυξη λιπώδους ηπατικής νόσου, αλλά αυτό εξαφανίζεται όταν τους χορηγούνται αυξητικές ορμόνες για τη θεραπεία του κοντόσωμου ανάστημά τους.

Η εργασία επεκτείνει επίσης την επιστημονική άποψη για το πώς το σώμα καταπολεμά τις λοιμώξεις για να συμπεριλάβει όργανα όπως το ήπαρ.

Η μάχη εξακολουθεί να είναι μεταξύ της μόλυνσης και του ανοσοποιητικού συστήματος. Αλλά το συκώτι κυβερνά το πεδίο της μάχης».

Omer Gokcumen, PhD, εξελικτικός ανθρωπολόγος, Πανεπιστήμιο στο Μπάφαλο και συν-συγγραφέας της μελέτης

Πηγή:

Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια - Σαν Φρανσίσκο

.