Muški miševi imaju tri puta veću vjerojatnost da će preživjeti infekciju E. coli nego ženke

Muški miševi imaju tri puta veću vjerojatnost da će preživjeti infekciju E. coli nego ženke

Znanstvenici s UC San Francisco (UCSF) razvili su novu perspektivu o spolno specifičnim bolestima koja je ukorijenjena u evolucijskoj biologiji.

Oni teoretiziraju da su muškarci i žene krenuli suprotnim putovima u kompromisu između imuniteta i metabolizma koji se odvija u jetri. To je pomoglo mužjacima u borbi protiv bakterijskih infekcija kroz rane zadobivene tijekom borbi za dominaciju, dok je ženkama pomoglo u pohranjivanju potkožnog masnog tkiva kako bi preživjele u oskudici hrane.

Koristeći miševe, znanstvenici opisuju aktivnost signalnog puta koji regulira lipide, pohranjuje mast u jetri kod muškaraca i otpušta je u krvotok kod žena. Ovaj signalni put također reagira na hormone rasta.

Ovaj je fenomen možda oblikovao mušku biologiju na načine koji predstavljaju rizike u današnjem visokokaloričnom okruženju. Nalazi su od posebne važnosti za bolest masne jetre, koja pogađa četvrtinu stanovništva SAD-a. Uglavnom se javlja kod muškaraca dok žene ne uđu u menopauzu.

“Znanstvenici su tek nedavno počeli shvaćati da postoje te duboke razlike između muškaraca i žena,” rekla je dr. Holly Ingraham, profesorica molekularne fiziologije Herzstein na UCSF-u i koautorica studije koja je objavljena 21. listopada 2022. u časopisu Science. "Razumijevanje ovih razlika bit će ključno za otključavanje terapije za bolesti specifične za spol. Bolest masne jetre je jedan primjer."

Pokusi su pokazali da su muški miševi tri puta vjerojatnije preživjeli infekciju bakterijom E. coli od ženki. Ženke su razvile hiperlipidemiju, stanje koje se javlja i kod ljudi s teškom sepsom. Smanjenje razine lipida pomoglo im je da prežive.

Istraživači su zatim ispitali kako mužjaci i ženke reagiraju na trenutni ekološki izazov prejedanja hraneći miševe hranom s visokim udjelom masti. Muškarci su razvili bolest masne jetre i intoleranciju na glukozu, što može dovesti do dijabetesa tipa 2, ali žene nisu. To je vrijedilo čak i kada su muškarci i ženke dobili sličnu težinu.

Tim je pretražio literaturu u potrazi za nečim što bi to moglo objasniti i identificirao faktor transkripcije nazvan BCL6, koji sprječava razgradnju masti u jetri i mnogo je češći kod mužjaka miševa.

Brisanje gena za ovaj protein eliminiralo je jetrenu mast kod muškaraca, a time i njihovu sposobnost da prežive infekciju.

"Obrambeni programi domaćina u jetri predisponirajući su čimbenici koji pokreću bolest masne jetre kod muškaraca", rekao je dr. Joni Nikkanen, postdoktorand na Odsjeku za staničnu molekularnu farmakologiju koji je započeo rad s ko-autorom dr. Ajayem Chawlom, bivšim s UCSF-a, a sada u Merck Research Labs.

"Imamo evolucijsku perspektivu zašto su se takvi programi razvili - jer štite muškarce od bakterijskih infekcija", rekao je. "Ali u drugačijem kontekstu, isti programi više nisu dobri za vas i razvit ćete težu bolest masne jetre."

Tim je također ispitao kako prisutnost BCL6 utječe na ekspresiju gena u jetri. Ovaj proces počinje u pubertetu, kada muškarci proizvode više testosterona i njihova hipofiza počinje lučiti hormon rasta u oštrim vrhovima i padovima.

Ovi povremeni naleti, vjerojatno regulirani testosteronom, važni su. Kad su istraživači neprestano ubrizgavali mužjacima miševa hormon rasta poput onog koji luče ženke, BCL6 je nestao iz njihovih jetara i oni su izgubili sposobnost borbe protiv infekcija E. coli.

Rezultati ukazuju na hormon rasta kao potencijalnu terapiju za odrasle s bolešću masne jetre, što je ideja koja se trenutno testira. Njegov učinak već je dobro utvrđen kod djece čija hipofiza ne proizvodi dovoljno hormona rasta. Osobito su muška djeca sklona razvoju bolesti masne jetre, ali to nestaje kada im se daju hormoni rasta za liječenje niskog rasta.

Rad također proširuje znanstveni pogled na to kako se tijelo bori protiv infekcija kako bi uključio organe kao što je jetra.

Još uvijek se vodi bitka između infekcije i imunološkog sustava. Ali jetra vlada bojnim poljem.”

Omer Gokcumen, PhD, evolucijski antropolog, Sveučilište u Buffalu i koautor studije

Izvor:

Kalifornijsko sveučilište – San Francisco

.