Samci myší majú trikrát väčšiu pravdepodobnosť, že prežijú infekciu E. coli ako samice

Samci myší majú trikrát väčšiu pravdepodobnosť, že prežijú infekciu E. coli ako samice

Vedci z UC San Francisco (UCSF) vyvinuli nový pohľad na rodovo špecifické choroby, ktorý má korene v evolučnej biológii.

Tvrdia, že muži a ženy sa vydali opačným smerom pri kompromise medzi imunitou a metabolizmom, ktorý sa vyskytuje v pečeni. To pomohlo mužom bojovať s bakteriálnymi infekciami prostredníctvom rán, ktoré utrpeli počas bojov o dominanciu, a zároveň pomáhalo ženám ukladať podkožný tuk, aby prežili, keď je nedostatok potravy.

Vedci pomocou myší popisujú aktivitu signálnej dráhy, ktorá reguluje lipidy, u mužov ukladá tuk v pečeni a u žien ho uvoľňuje do krvného obehu. Táto signálna dráha reaguje aj na rastové hormóny.

Tento jav mohol formovať mužskú biológiu spôsobmi, ktoré predstavujú riziká v dnešnom vysokokalorickom prostredí. Zistenia majú osobitný význam pre tukové ochorenie pečene, ktoré postihuje štvrtinu populácie USA. Vyskytuje sa prevažne u mužov, kým ženy nedosiahnu menopauzu.

„Vedci len nedávno začali chápať, že medzi mužmi a ženami existujú tieto hlboké rozdiely,“ povedala Holly Ingraham, PhD, Herzsteinová profesorka molekulárnej fyziológie na UCSF a spoluautorka štúdie, ktorá sa objavila 21. októbra 2022 vo vede. "Pochopenie týchto rozdielov bude kľúčom k odblokovaniu terapeutík pre choroby špecifické pre pohlavie. Tukové ochorenie pečene je jedným z príkladov."

Experimenty ukázali, že u myších samcov bola trikrát väčšia pravdepodobnosť, že prežijú infekciu baktériou E. coli, ako u myších samíc. U žien sa vyvinula hyperlipidémia, stav, ktorý sa vyskytuje aj u ľudí s ťažkou sepsou. Zníženie hladiny lipidov im pomohlo prežiť.

Vedci potom skúmali, ako samce a samice reagujú na súčasnú environmentálnu výzvu prejedania sa kŕmením myší s vysokým obsahom tuku. U mužov sa vyvinulo stukovatenie pečene a intolerancia glukózy, čo môže viesť k cukrovke 2. typu, ale u žien nie. To platilo aj vtedy, keď muži a ženy pribrali na váhe podobne.

Tím hľadal v literatúre niečo, čo by to mohlo vysvetliť, a identifikoval transkripčný faktor nazývaný BCL6, ktorý zabraňuje rozkladu tuku v pečeni a je oveľa bežnejší u samcov myší.

Vymazanie génu pre tento proteín eliminovalo pečeňový tuk u samcov a tým aj ich schopnosť prežiť infekciu.

"Programy obrany hostiteľa v pečeni sú predisponujúce faktory, ktoré spôsobujú stukovatenie pečene u mužov," povedala Joni Nikkanen, PhD, postdoktorandka na oddelení bunkovej molekulárnej farmakológie, ktorá začala pracovať so spoluautorom Ajay Chawla, PhD, predtým z UCSF a teraz v Merck Research Labs.

"Máme evolučnú perspektívu, prečo sa takéto programy vyvinuli - pretože chránia mužov pred bakteriálnymi infekciami," povedal. "Ale v inom kontexte tie isté programy už pre vás nie sú dobré a vyvinie sa u vás závažnejšie stukovatenie pečene."

Tím tiež skúmal, ako prítomnosť BCL6 ovplyvnila génovú expresiu v pečeni. Tento proces začína v puberte, keď muži produkujú viac testosterónu a ich hypofýza začne vylučovať rastový hormón v ostrých vrcholoch a údoliach.

Tieto prerušované výbuchy, pravdepodobne regulované testosterónom, sú dôležité. Keď výskumníci neustále injekčne podávali samcom myší rastový hormón podobný tomu, ktorý vylučovali samice, BCL6 zmizol z ich pečene a stratili schopnosť bojovať s infekciami E. coli.

Výsledky poukazujú na rastový hormón ako na potenciálnu terapiu pre dospelých s tukovým ochorením pečene, čo je myšlienka, ktorá sa v súčasnosti testuje. Jeho účinok je už dobre preukázaný u detí, ktorých hypofýza neprodukuje dostatok rastového hormónu. Najmä deti mužského pohlavia sú náchylné na vznik stukovatenia pečene, čo však zmizne, keď im na liečbu nízkeho vzrastu podajú rastové hormóny.

Práca tiež rozširuje vedecký pohľad na to, ako telo bojuje s infekciami, o orgány, ako je pečeň.

Stále prebieha boj medzi infekciou a imunitným systémom. Ale pečeň vládne bojisku.“

Omer Gokcumen, PhD, evolučný antropológ, Univerzita v Buffale a spoluautor štúdie

Zdroj:

Kalifornská univerzita – San Francisco

.