Pelių patinai tris kartus dažniau išgyvena E. coli infekciją nei patelės

Pelių patinai tris kartus dažniau išgyvena E. coli infekciją nei patelės

UC San Francisco (UCSF) mokslininkai sukūrė naują požiūrį į lyčiai būdingas ligas, kurios yra evoliucinėje biologijoje.

Jie teigia, kad vyrai ir moterys pasirinko priešingus kelius, siekdami kompromiso tarp imuniteto ir metabolizmo, vykstančio kepenyse. Tai padėjo patinams kovoti su bakterinėmis infekcijomis per žaizdas, padarytas kovojant dėl ​​dominavimo, o patelėms padėjo kaupti poodinius riebalus, kad išgyventų, kai trūksta maisto.

Naudodami peles mokslininkai aprašo signalizacijos kelio, reguliuojančio lipidus, kaupiančio riebalus vyrų kepenyse ir išleidžiančio juos į moterų kraują, veiklą. Šis signalizacijos kelias taip pat reaguoja į augimo hormonus.

Šis reiškinys galėjo formuoti vyrų biologiją tokiais būdais, kurie kelia pavojų šiandieninėje kaloringoje aplinkoje. Išvados ypač svarbios suriebėjusiai kepenų ligai, kuri paveikia ketvirtadalį JAV gyventojų. Vyrams jis dažniausiai pasireiškia iki menopauzės.

„Mokslininkai tik neseniai pradėjo suprasti, kad yra šie dideli skirtumai tarp vyrų ir moterų“, - sakė Holly Ingraham, PhD, UCSF molekulinės fiziologijos profesorius Herzstein ir tyrimo, kuris pasirodys 2022 m. spalio 21 d., bendraautoris. "Šių skirtumų supratimas bus labai svarbus norint atskleisti lyties specifinių ligų gydymą. Vienas iš pavyzdžių yra suriebėjusių kepenų liga."

Eksperimentai parodė, kad pelių patinai tris kartus didesnę tikimybę išgyventi užsikrėtę E. coli bakterija nei pelių patelės. Moterims išsivystė hiperlipidemija – būklė, kuri pasitaiko ir žmonėms, sergantiems sunkiu sepsiu. Sumažėjęs lipidų kiekis padėjo jiems išgyventi.

Tada mokslininkai ištyrė, kaip patinai ir patelės reaguoja į dabartinį aplinkos iššūkį – persivalgymą – maitindami peles riebiu maistu. Vyrams išsivystė suriebėjusių kepenų liga ir gliukozės netoleravimas, dėl kurio gali išsivystyti 2 tipo diabetas, tačiau moterims – ne. Tai buvo tiesa net tada, kai patinai ir patelės priaugo panašiai.

Komanda literatūroje ieškojo to, kas galėtų tai paaiškinti, ir nustatė transkripcijos faktorių, vadinamą BCL6, kuris neleidžia riebalams skaidytis kepenyse ir yra daug dažnesnis pelių patinams.

Ištrynus šio baltymo geną, patinų organizme buvo pašalinti kepenų riebalai ir jų gebėjimas išgyventi nuo infekcijos.

„Kepenų šeimininko gynybos programos yra predisponuojantys veiksniai, skatinantys riebią kepenų ligą vyrams“, – sakė Ląstelių molekulinės farmakologijos katedros doktorantė Joni Nikkanen, kuri pradėjo darbą su vyresniuoju autoriumi Ajay Chawla, PhD, buvusiu UCSF, o dabar „Merck Research Labs“.

„Turime evoliucinę perspektyvą, kodėl tokios programos išsivystė – nes jos apsaugo vyrus nuo bakterinių infekcijų“, – sakė jis. „Tačiau kitokiame kontekste tos pačios programos jums nebetinka ir išsivystys sunkesnė suriebėjusių kepenų liga.

Komanda taip pat ištyrė, kaip BCL6 buvimas paveikė genų ekspresiją kepenyse. Šis procesas prasideda brendimo metu, kai vyrai gamina daugiau testosterono, o jų hipofizė pradeda išskirti augimo hormoną staigiose viršūnėse ir slėniuose.

Šie protrūkiai, greičiausiai reguliuojami testosterono, yra svarbūs. Kai mokslininkai pelių patinams nuolat švirkštė tokio augimo hormono, kokį išskiria patelės, BCL6 dingo iš jų kepenų ir jos prarado gebėjimą kovoti su E. coli infekcijomis.

Rezultatai rodo, kad augimo hormonas yra galimas gydymas suaugusiems, sergantiems riebiomis kepenų ligomis, šiuo metu bandoma idėja. Jo poveikis jau gerai žinomas vaikams, kurių hipofizė negamina pakankamai augimo hormono. Vyrų vaikai ypač linkę susirgti suriebėjusia kepenų liga, tačiau ši liga išnyksta, kai jiems skiriama augimo hormonų, skirtų mažam ūgiui gydyti.

Darbas taip pat išplečia mokslinį požiūrį į tai, kaip organizmas kovoja su infekcijomis, įtraukiant tokius organus kaip kepenys.

Kova vis dar vyksta tarp infekcijos ir imuninės sistemos. Tačiau kepenys valdo mūšio lauką.

Omer Gokcumen, PhD, evoliucinis antropologas, Bafalo universitetas ir tyrimo bendraautoris

Šaltinis:

Kalifornijos universitetas – San Franciskas

.