A hím egerek háromszor nagyobb valószínűséggel élik túl az E. coli fertőzést, mint a nőstények

A hím egerek háromszor nagyobb valószínűséggel élik túl az E. coli fertőzést, mint a nőstények

Az UC San Francisco (UCSF) tudósai új perspektívát dolgoztak ki a nem-specifikus betegségekről, amelyek az evolúciós biológiában gyökereznek.

Elméletük szerint a férfiak és a nők ellentétes utat jártak be az immunitás és a májban előforduló anyagcsere közötti kompromisszumban. Ez segített a hímeknek leküzdeni a bakteriális fertőzéseket a dominanciaharcok során szerzett sebeken keresztül, míg a nőstényeket a bőr alatti zsír raktározásában, hogy túléljék, amikor szűkös az élelem.

A tudósok egerek segítségével írják le egy jelátviteli útvonal tevékenységét, amely szabályozza a lipideket, férfiaknál zsírt raktároz a májban, nőknél pedig a véráramba juttatja. Ez a jelátviteli út a növekedési hormonokra is reagál.

Ez a jelenség olyan módon alakíthatta a férfi biológiát, amely kockázatot jelent a mai magas kalóriatartalmú környezetben. Az eredmények különösen fontosak a zsírmájbetegség esetében, amely az Egyesült Államok lakosságának egynegyedét érinti. Főleg férfiaknál figyelhető meg, amíg a nők el nem érik a menopauzát.

„A tudósok csak mostanában kezdték megérteni, hogy ezek a mélyreható különbségek a férfiak és a nők között” – mondta Holly Ingraham, PhD, a UCSF molekuláris fiziológiájának herzsteini professzora és a tanulmány társszerzője, amely 2022. október 21-én jelenik meg a Science folyóiratban. "Ezen különbségek megértése kulcsfontosságú lesz a nemi specifikus betegségek terápiájának felszabadításához. A zsírmájbetegség az egyik példa."

A kísérletek azt mutatták, hogy a hím egerek háromszor nagyobb valószínűséggel élték túl az E. coli baktérium okozta fertőzést, mint a nőstény egerek. A nőstényeknél hiperlipidémia alakult ki, amely súlyos szepszisben szenvedő embereknél is előfordul. Lipidszintjük csökkentése segített túlélni őket.

A kutatók ezt követően azt vizsgálták, hogy a hímek és a nőstények hogyan reagálnak a túlevés jelenlegi környezeti kihívására az egerek zsíros táplálékával. A férfiaknál zsírmájbetegség és glükóz intolerancia alakult ki, ami 2-es típusú cukorbetegséghez vezethet, a nőknél azonban nem. Ez még akkor is igaz volt, amikor a hímek és a nőstények hasonló mértékben híztak.

A csapat az irodalomban keresett valamit, ami megmagyarázhatja ezt, és azonosították a BCL6 nevű transzkripciós faktort, amely megakadályozza a zsír lebontását a májban, és sokkal gyakoribb a hím egereknél.

A fehérje génjének törlése megszüntette a hímek májzsírját, és ezáltal a fertőzés túlélési képességét.

"A májban a gazdaszervezet védekező programjai azok a hajlamosító tényezők, amelyek elősegítik a zsírmájbetegséget férfiaknál" - mondta Joni Nikkanen, PhD, a Sejtmolekuláris Farmakológiai Tanszék posztdoktori munkatársa, aki Ajay Chawla, PhD társszerzővel, korábban az UCSF-nél, jelenleg a Merck Research Labs-nál kezdte a munkát.

"Evolúciós perspektívánk van arra vonatkozóan, hogy miért alakultak ki az ilyen programok – mert megvédik a férfiakat a bakteriális fertőzésektől" - mondta. "De más kontextusban ugyanazok a programok már nem jók neked, és súlyosabb zsírmájbetegség alakul ki."

A csapat azt is megvizsgálta, hogy a BCL6 jelenléte hogyan befolyásolta a génexpressziót a májban. Ez a folyamat a pubertás korban kezdődik, amikor a férfiak több tesztoszteront termelnek, és az agyalapi mirigyük éles csúcsokban és völgyekben növekedési hormont kezd kiválasztani.

Ezek az időszakos kitörések, amelyeket valószínűleg a tesztoszteron szabályoz, fontosak. Amikor a kutatók hím egereknek folyamatosan olyan növekedési hormont fecskendeztek be, mint amilyet a nőstények választanak ki, a BCL6 eltűnt a májukból, és elveszítették az E. coli fertőzésekkel szembeni leküzdési képességüket.

Az eredmények azt mutatják, hogy a növekedési hormon potenciális terápia zsírmáj-betegségben szenvedő felnőttek számára, ez az ötlet jelenleg tesztelés alatt áll. Hatása már jól bevált olyan gyermekeknél, akiknek az agyalapi mirigye nem termel elegendő növekedési hormont. Főleg a fiúgyermekek hajlamosak elzsírosodott májbetegség kialakulására, de ez eltűnik, ha növekedési hormont kapnak alacsony termetük kezelésére.

A munka kibővíti a szervezet fertőzésekkel való küzdelmének tudományos nézetét is, és olyan szervekre is kiterjed, mint a máj.

A harc még mindig a fertőzés és az immunrendszer között zajlik. De a máj uralja a csatateret.”

Omer Gokcumen, PhD, evolúciós antropológus, Buffalo Egyetem és a tanulmány társszerzője

Forrás:

Kaliforniai Egyetem – San Francisco

.