Seksuaaliset dimorfismit liikalihavuuden epidemiologiassa ja patofysiologiassa

Seksuaaliset dimorfismit liikalihavuuden epidemiologiassa ja patofysiologiassa

Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa Immunologian rajat Tutkijat tutkivat seksuaalisia dimorfismeja liikalihavuudessa.

Studie: Sexualhormone, Darmentzündungen und das Darmmikrobiom: Haupteinflussfaktoren der sexuellen Dimorphismen bei Fettleibigkeit j. Bildnachweis: SHISANUPONG1986/Shutterstock

tausta

Liikalihavuus eli liiallisen kehon rasvan kerääntyminen liittyy suurempaan riskiin sairastua terveysongelmiin, kuten diabetekseen, sydän- ja verisuonitauteihin (CVD) ja aivohalvaukseen. Lihavuuden esiintyvyys on kolminkertaistunut viimeisen neljän vuosikymmenen aikana, ja se vaikuttaa noin 30 prosenttiin aikuisista maailmanlaajuisesti. Erityisesti lihavuuden patofysiologiassa ja epidemiologiassa on seksuaalisia dimorfismeja.

Naiset ovat yleensä paremmin suojattu liikalihavuudelle kuin miehet erilaisten biologisten prosessien, kuten suoliston immuunijärjestelmän, suoliston mikrobiomin, sukupuolihormonien/kromosomien ja rasvan jakautumisen vaikutusten vuoksi. Tässä katsauksessa tutkijat tiivistivät todisteet seksuaalisista dimorfismista ja keskustelivat suoliston mikrobiomin, suoliston tulehduksen ja sukupuolihormonien välisestä vuorovaikutuksesta.

Seksuaaliset dimorfismit rasvakudoksen jakautumisessa, sukupuolikromosomeissa ja hormoneissa

Naiset ovat historiallisesti olleet aliedustettuina prekliinisissä tutkimuksissa ja kliinisissä kokeissa. Tämä johtui osittain siitä väärinkäsityksestä, että naiset ja miehet olivat tasa-arvoisia. Se, että urokset ja naaraat ovat ainutlaatuisia solutasolla, on nyt ilmeistä. Vaikka se on hieman yleisempää naisilla kuin miehillä, naiset ovat suojassa aineenvaihduntahäiriöiltä ja liikalihavuuden etenemiseen liittyviltä seurauksilta.

Eläintutkimukset ovat osoittaneet, että urosjyrsijät ovat alttiimpia varhain alkavalle ja korkeammalle lihavuudelle kuin naaraspuoliset vastineensa. Mielenkiintoista on, että vanhemmat naaraat tai eläimet, joilta on poistettu munasarjat, ovat vähemmän suojattuja kuin nuoremmat eläimet, joilla on ehjät munasarjat. Tämä korreloi ihmisten liikalihavuuden epidemiologian kanssa, sillä postmenopausaalisilla miehillä ja naisilla on suurin liikalihavuuskomplikaatioiden riski, mikä viittaa siihen, että sukupuolihormonit (premenopausaalisilla naisilla) suojaavat liikalihavuudelle.

Rasvakudoksen jakautuminen vaihtelee naisten ja miesten välillä. Naisilla ihonalainen rasva on voimakkaampaa erityisesti pakaroiden alueella, kun taas miehillä sisäelinten rasvaa esiintyy pääasiassa vatsan alueella. Miesten suurempi sisäelinten rasvaisuus lisää tulehdusta edistävien molekyylien erittymistä systeemiseen verenkiertoon, mikä johtaa dominoilmiöön, joka lisää merkittävästi kardiovaskulaaristen tapahtumien riskiä.

Sukupuolikromosomit myötävaikuttavat merkittävästi rasvakudoksen jakautumisen seksuaalisiin dimorfismiin. Hiirimallissa naaras- ja uroshiirillä, joilta oli poistettu gonadektomia, joilla oli XX-kromosomikomplementti, oli huonompia lihavuustuloksia kuin hiirillä, joilta oli poistettu sukupuolirauhaset, joilla oli XY-kromosomikomplementti.

Lisäksi gonadektomoidut hiiret, joilla oli XO- ja XXY-komplementteja, osoittivat, että erot XY- ja XX-hiirien välillä johtuivat ylimääräisestä X-kromosomista. Siksi X-kromosomi voi sukupuolihormonien/sukurauhasten lisäksi olla tärkeä tekijä liikalihavuuden seksuaalisissa dimorfismeissa.

Muutokset suoliston mikrobiomissa liikalihavuudessa

Lisäksi liikalihavuuden sukupuolierot on katsottu osittain interseksuaalisen dimorfismin syyksi suoliston mikrobiotassa. Runsaasti huonoja rasvoja ja vähän kuitua sisältävä ruokavalio voi muuttaa mikrobipopulaatioita 24 tunnin sisällä. Dysbioosi johtuu huonosta ravinnosta, ja se voidaan tunnistaa hyödyllisten bakteerien katoamisesta ja haitallisten bakteerien lisääntyneestä esiintyvyydestä.

Hyödylliset bakteerit, kuten Bifidobacterium- ja Akkermansia muciniphilan jäsenet, korreloivat negatiivisesti liikalihavuuden kanssa, kun taas haitalliset bakteerit, kuten Fusobacterium-, Bilophila- ja Desulfovibrio-sukujen jäsenet, korreloivat positiivisesti liikalihavuuden kanssa. Sukupuolisteroidihormonien tiedetään aiheuttavan seksuaalisia dimorfismeja naisilla ja miehillä.

Havaintotutkimus viittaa siihen, että sukupuolihormonit vaikuttavat suoliston mikrobiotaan. Kohonneet hormonitasot liittyivät suurempaan mikrobien monimuotoisuuteen suolistossa kuin molemmilla sukupuolilla alhaisemmat hormonitasot. Estradiolia käytetään hormonihoidoissa estrogeenin menettämisen hoitoon munasarjoissa, tyypillisesti vaihdevuosi-ikäisillä naisilla.

Hiirillä estradiolilla hoidetut naaraat, joita ruokittiin runsasrasvaisella ruokavaliolla, olivat suojassa sydän- ja verisuonisairauksilta verrattuna hoitamattomiin hiiriin. Lisäksi estradioli vaikuttaa suoliston mikrobiomin koostumukseen hidastamalla Firmicutes- ja Bacteroidetes-suhteen kasvua (lisääntynyt suhde esiintyy tyypillisesti liikalihavuudessa).

Sukupuolierot suoliston tulehduksissa

Lievää systeemistä tulehdusta esiintyy usein liikalihavuudessa. Useat liikalihavuustutkimukset ovat keskittyneet tulehdusta aiheuttavaan viskeraaliseen rasvaan. Siitä huolimatta suolistotulehdus esiintyy ennen liikalihavuutta ja rasvakudostulehdusta. Tämä on erityisen tärkeää, koska merkittävä osa systeemisistä synnynnäisistä ja adaptiivisista immuunisoluista sijaitsee suolistossa.

Lisäksi suoliston mikrobisto vaikuttaa myös suoliston immuniteettiin. Läheisyydestään johtuen suolen immuunijärjestelmän ja suoliston mikrobiotan tiedetään kehittävän ja muokkaavan toisiaan. Tämä on ilmeistä mikrobittomissa hiirissä, joilta puuttuu suolistomikrobit ja joilla on siksi heikosti kehittyneet immuunisolupopulaatiot ja suoliston imukudos.

Vaikka vahva immuunivaste liittyy lisääntyneeseen tulehdusprofiiliin, tämä voi olla hyödyllistä liikalihavuudessa ja suoliston tulehduksissa. Esimerkiksi naiset pystyvät paremmin eliminoimaan opportunistiset ja patogeeniset suolistobakteerit, jotka voivat olla tehostuneen immuunivasteen sivutuote.

Tämä tehostunut vaste voi olla se tekijä, joka viivästyttää naisten liikalihavuuteen liittyvien häiriöiden kehittymistä tai suojelee heitä siltä. Toisaalta miesten suoliston immuunivaste on suhteellisen alhainen, mikä mahdollistaa haitallisten mikrobien pääsyn sisään ja mahdollisesti pahentaa liikalihavuuden kehittymistä.

Loppuhuomautukset

Lihavuuden patofysiologian ja epidemiologian sukupuolten välisistä eroista johtuen postmenopausaalisilla miehillä ja naisilla on suurin riski saada aineenvaihduntahäiriöitä. Vaikka sukupuolihormonit/kromosomit ja rasvan jakautuminen toimivat sukupuolidimorfismien perustana, nämä dimorfismit johtuvat myös suoliston mikrobiotan ja suoliston immuunijärjestelmän toiminnasta ja koostumuksesta. Lisätutkimuksia tarvitaan jatkossa, jotta voidaan tutkia ja tunnistaa liikalihavuutta aiheuttavien suoliston mikrobiomin erityisten epätasapainojen syy-yhteyttä.

Viite:

• Brettle, H. et al. (2022) „Sexualhormone, Darmentzündungen und das Darmmikrobiom: Haupteinflussfaktoren der sexuellen Dimorphismen bei Fettleibigkeit“, Frontiers in Immunology, 13. doi: 10.3389/fimmu.2022.971048. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2022.971048/full