Uroshiiret selviävät kolme kertaa todennäköisemmin E. coli -infektiosta kuin naaraat

Uroshiiret selviävät kolme kertaa todennäköisemmin E. coli -infektiosta kuin naaraat

UC San Franciscon (UCSF) tutkijat ovat kehittäneet uuden näkökulman sukupuolispesifisiin sairauksiin, joiden juuret ovat evoluutiobiologiassa.

He väittävät, että miehet ja naiset käyttivät vastakkaisia ​​polkuja immuniteetin ja maksassa tapahtuvan aineenvaihdunnan välillä. Tämä auttoi miehiä taistelemaan bakteeri-infektioita vastaan ​​valtataistelujen aikana saatujen haavojen kautta, ja samalla naaraita varastoimaan ihonalaista rasvaa selviytyäkseen, kun ruokaa on niukasti.

Hiirillä tutkijat kuvaavat signaalireitin toimintaa, joka säätelee lipidejä, varastoi rasvaa miesten maksaan ja vapauttaa sen verenkiertoon naisilla. Tämä signalointireitti reagoi myös kasvuhormoneihin.

Tämä ilmiö on saattanut muokata miesbiologiaa tavoilla, jotka aiheuttavat riskejä nykypäivän korkeakalorisessa ympäristössä. Löydöksillä on erityistä merkitystä rasvamaksasairaudelle, joka vaikuttaa neljäsosaan Yhdysvaltain väestöstä. Sitä esiintyy pääasiassa miehillä, kunnes naiset saavuttavat vaihdevuodet.

"Tutkijat ovat vasta äskettäin alkaneet ymmärtää, että miesten ja naisten välillä on näitä syvällisiä eroja", sanoi Holly Ingraham, PhD, UCSF:n molekyylifysiologian Herzstein-professori ja tutkimuksen toinen kirjoittaja, joka ilmestyy 21.10.2022 Science-lehdessä. "Näiden erojen ymmärtäminen on avainasemassa sukupuolispesifisten sairauksien hoitojen avaamisessa. Rasvamaksasairaus on yksi esimerkki."

Kokeet osoittivat, että uroshiiret selvisivät kolme kertaa todennäköisemmin E. coli -bakteerin aiheuttamasta infektiosta kuin naarashiiret. Naaraille kehittyi hyperlipidemia, tila, jota esiintyy myös ihmisillä, joilla on vaikea sepsis. Lipiditasojen alentaminen auttoi heitä selviytymään.

Tämän jälkeen tutkijat tutkivat, kuinka urokset ja naaraat vastaavat nykyiseen ylensyömisen ympäristöhaasteeseen ruokkimalla hiirille rasvaista ruokaa. Miehille kehittyi rasvamaksa ja glukoosi-intoleranssi, joka voi johtaa tyypin 2 diabetekseen, mutta naisille ei. Tämä oli totta, vaikka miehet ja naiset lihoivat saman verran.

Ryhmä etsi kirjallisuudesta jotain, joka voisi selittää tämän, ja tunnisti transkriptiotekijän nimeltä BCL6, joka estää rasvan hajoamisen maksassa ja on paljon yleisempi uroshiirillä.

Tämän proteiinin geenin poistaminen eliminoi maksarasvan miehiltä ja siten heidän kyvyn selviytyä infektiosta.

"Isäntäpuolustusohjelmat maksassa ovat altistavia tekijöitä, jotka aiheuttavat rasvamaksasairauksia miehillä", sanoi Joni Nikkanen, PhD, tohtoritutkija solumolekyylifarmakologian laitokselta, joka aloitti työskentelyn yhdessä vanhemman kirjailijan Ajay Chawlan, PhD, kanssa, entinen UCSF:stä ja nyt Merck Research Labsista.

"Meillä on evoluutionäkökulma siihen, miksi tällaiset ohjelmat ovat kehittyneet - koska ne suojaavat miehiä bakteeri-infektioilta", hän sanoi. "Mutta eri kontekstissa samat ohjelmat eivät ole enää hyväksi sinulle, ja sinulle kehittyy vakavampi rasvamaksa."

Ryhmä tutki myös, kuinka BCL6:n esiintyminen vaikutti geenin ilmentymiseen maksassa. Tämä prosessi alkaa murrosiässä, kun miehet tuottavat enemmän testosteronia ja heidän aivolisäke alkaa erittää kasvuhormonia jyrkissä huippuissa ja laaksoissa.

Nämä ajoittaiset purkaukset, joita todennäköisesti säätelee testosteroni, ovat tärkeitä. Kun tutkijat ruiskuttivat uroshiiriin jatkuvasti naaraiden erittämää kasvuhormonia, BCL6 katosi niiden maksasta ja he menettivät kyvyn taistella E. coli -infektioita vastaan.

Tulokset viittaavat kasvuhormonin mahdolliseen hoitoon aikuisille, joilla on rasvamaksasairauksia. Ideaa testataan parhaillaan. Sen vaikutus on jo vakiintunut lapsilla, joiden aivolisäke ei tuota tarpeeksi kasvuhormonia. Erityisesti mieslapset ovat alttiita sairastumaan rasvamaksasairauksiin, mutta tämä häviää, kun heille annetaan kasvuhormoneja lyhytkasvuisuuden hoitoon.

Työ laajentaa myös tieteellistä näkemystä siitä, kuinka keho taistelee infektioita vastaan, mukaan lukien elimet, kuten maksa.

Taistelu on edelleen infektion ja immuunijärjestelmän välillä. Mutta maksa hallitsee taistelukenttää."

Omer Gokcumen, PhD, evoluutioantropologi, Buffalon yliopisto ja tutkimuksen toinen kirjoittaja

Lähde:

Kalifornian yliopisto - San Francisco

.