Isastel hiirtel on kolm korda suurem tõenäosus E. coli infektsiooni üle elada kui emastel

Isastel hiirtel on kolm korda suurem tõenäosus E. coli infektsiooni üle elada kui emastel

UC San Francisco (UCSF) teadlased on välja töötanud uue vaatenurga soopõhistele haigustele, mille juured on evolutsioonibioloogias.

Nad väidavad, et mehed ja naised läksid immuunsuse ja maksas toimuva ainevahetuse vahelises kompromissis vastandlikule teele. See aitas isastel võidelda bakteriaalsete infektsioonidega üle domineerimise võitluse ajal tekkinud haavade kaudu, aidates samal ajal emasloomadel säilitada nahaalust rasva, et ellu jääda, kui toitu napib.

Hiirte abil kirjeldavad teadlased signaaliraja aktiivsust, mis reguleerib lipiide, säilitab rasva meestel maksas ja vabastab selle naiste vereringesse. See signaalirada reageerib ka kasvuhormoonidele.

See nähtus võis kujundada meeste bioloogiat viisil, mis kujutab endast riske tänapäeva kõrge kalorsusega keskkonnas. Leiud on eriti olulised rasvmaksahaiguse puhul, mis mõjutab neljandikku USA elanikkonnast. Seda täheldatakse peamiselt meestel, kuni naised jõuavad menopausi.

"Teadlased on alles hiljuti hakanud mõistma, et meeste ja naiste vahel on need sügavad erinevused," ütles Holly Ingraham, PhD, UCSF-i molekulaarfüsioloogia Herzsteini professor ja uuringu kaasautor, mis ilmub 21. oktoobril 2022 ajakirjas Science. "Nende erinevuste mõistmine on soopõhiste haiguste ravimeetodite avamise võtmeks. Üks näide on rasvmaksahaigus."

Katsed näitasid, et isastel hiirtel oli E. coli bakteriga nakatumise tõenäosus kolm korda suurem kui emastel hiirtel. Emastel tekkis hüperlipideemia – seisund, mis esineb ka raske sepsisega inimestel. Nende lipiidide taseme langetamine aitas neil ellu jääda.

Seejärel uurisid teadlased, kuidas isased ja emased reageerivad praegusele ülesöömise keskkonnaprobleemile, andes hiirtele rasvarikka toidu. Meestel tekkis rasvmaksahaigus ja glükoositalumatus, mis võib viia II tüüpi diabeedini, naistel aga mitte. See kehtis isegi siis, kui isas- ja emasloomad võtsid sama palju juurde.

Töörühm otsis kirjandusest midagi, mis võiks seda seletada, ja tuvastas transkriptsioonifaktori nimega BCL6, mis takistab rasvade lagunemist maksas ja on palju tavalisem isastel hiirtel.

Selle valgu geeni kustutamine kõrvaldas isasloomade maksarasva ja seega nende võime nakkuse üle elada.

"Peremeesorganismi kaitseprogrammid maksas on eelsoodumustegurid, mis põhjustavad rasvmaksahaigust meestel," ütles Joni Nikkanen, PhD, rakulise molekulaarfarmakoloogia osakonna järeldoktor, kes alustas tööd kaasautori Ajay Chawlaga, PhD, endise UCSF-i ja nüüd Merck Research Labsi juures.

"Meil on evolutsiooniline perspektiiv, miks sellised programmid on arenenud – kuna need kaitsevad mehi bakteriaalsete infektsioonide eest," ütles ta. "Kuid teises kontekstis ei ole samad programmid teile enam head ja teil tekib raskem rasvmaksahaigus."

Meeskond uuris ka seda, kuidas BCL6 olemasolu mõjutas geeniekspressiooni maksas. See protsess algab puberteedieas, kui mehed toodavad rohkem testosterooni ja nende ajuripats hakkab kasvuhormooni eritama teravatel tippudel ja orgudes.

Need vahelduvad purunemised, mida tõenäoliselt reguleerib testosteroon, on olulised. Kui teadlased süstisid isastele hiirtele pidevalt kasvuhormooni, nagu emased eritavad, kadus BCL6 nende maksast ja nad kaotasid võime võidelda E. coli infektsioonidega.

Tulemused viitavad kasvuhormoonile kui potentsiaalsele rasvmaksahaigusega täiskasvanutele mõeldud ravimeetodile, mida praegu katsetatakse. Selle toime on juba hästi tõestatud lastel, kelle ajuripats ei tooda piisavalt kasvuhormooni. Eriti meessoost lastel on kalduvus haigestuda rasvmaksahaigusele, kuid see kaob, kui neile antakse nende lühikese kasvu raviks kasvuhormoone.

Töö laiendab ka teaduslikku vaadet selle kohta, kuidas keha võitleb infektsioonidega, hõlmates selliseid elundeid nagu maks.

Võitlus käib endiselt nakkuse ja immuunsüsteemi vahel. Aga maks valitseb lahinguvälja.

Omer Gokcumen, PhD, evolutsiooniline antropoloog, Buffalo ülikool ja uuringu kaasautor

Allikas:

California ülikool – San Francisco

.