Как половые различия влияют на иммунные реакции и риски заболеваний
Многие заболевания по-разному влияют на мужчин и женщин. Астма, как правило, поражает мужчин в более раннем возрасте, но у женщин она развивается чаще с возрастом. Болезнь Паркинсона чаще встречается у мужчин, а болезнь Альцгеймера — у женщин.
Различия ещё более разительны, когда речь идёт об аутоиммунных заболеваниях. У женщин рассеянный склероз встречается примерно в два с половиной раза чаще, чем у мужчин, а волчанка — в девять раз чаще.
Почему некоторые заболевания чаще поражают представителей одного пола, чем представителей другого? И почему некоторые ткани, такие как лёгкие и мозг, кажутся особенно уязвимыми к этим половым различиям?
Чтобы ответить на эти вопросы, ученые из Института иммунологии Ла-Хойя (LJI) проводят новое исследование того, как наши иммунные клетки защищают определенные части тела.
В новом научном обзоре под названием «Половые различия в тканеспецифическом иммунитете и иммунологии» профессор, президент и генеральный директор LJI Эрика Оллманн Сапфир, доктор философии, магистр делового администрирования, и доцент LJI Соня Шарма, доктор философии, изучают, как генетика, половые гормоны и факторы окружающей среды совместно формируют иммунную систему.
«Всего за последние два года ученые LJI обнаружили целый массив новой информации о том, насколько сильно различаются иммунные системы мужчин и женщин», — говорит Сэфир.
«Мы изучаем, что генетически закодировано в наших XX или XY хромосомах, и как гормоны, такие как эстроген и тестостерон, влияют на то, что генетически запрограммировано в наших иммунных клетках».
В статье исследователи определяют биологический пол (в контексте иммунологии) как наличие XX-хромосом у женщин и XY-хромосом у мужчин. «Каждая клетка вашего тела имеет либо XX, либо XY-хромосому», — говорит Сэфир.
Эта X-хромосома содержит множество генов, связанных с иммунитетом. У женщин их по две копии. Это даёт им, в некотором смысле, вдвое больше палитры цветов для формирования иммунного ответа . Это также может обеспечить более сильный иммунный ответ на те гены, которые активны вдвойне — одновременно в обеих копиях.
Половые гормоны важны не только для репродуктивной функции. Иммунные клетки также могут воспринимать такие гормоны, как эстроген и тестостерон, и использовать их, чтобы определять, какие гены включить или выключить, а какие активировать ярче или тусклее. Это означает, что одинаковые иммунные клетки могут выполнять разные функции в зависимости от того, принадлежит ли эта клетка мужчине или женщине.
Более того, женские клетки различаются по тому, какая из двух копий X-хромосомы «включена». В результате органы женщин содержат коллаж, или мозаику, иммунных клеток, которые работают по-разному в разных тканях. Это врождённое «разнообразие» иммунных клеток, по-видимому, является эффективным способом предотвращения инфекционных заболеваний (женщины лучше мужчин борются с такими патогенами, как SARS-CoV-2).
Однако учёные также обнаружили, что наличие большего количества генов Х-хромосомы может предрасполагать женщин к аутоиммунным заболеваниям. Эта повышенная «дозировка» Х-хромосомы тесно связана с повышенным риском аутоиммунных заболеваний, таких как синдром Шегрена и склеродермия.
Шарма объясняет, что новые исследования различий в иммунной системе в зависимости от пола также имеют решающее значение для разработки новых методов иммунотерапии рака.
«Мы всё лучше понимаем, как гендерные различия влияют на исходы заболеваний . Когда речь идёт о медицине, универсального подхода не существует», — говорит Шарма, руководитель Центра гендерных различий в иммунной системе LJI.
«Это открывает путь к новым исследованиям, особенно в области онкологии, в направлении прецизионной медицины. Мы исследуем, как индивидуальная иммунная система человека способствует контролю рака посредством иммунотерапии».
Сапфир и Шарма также подчеркивают влияние факторов окружающей среды, таких как питание и воздействие химических веществ, которые могут усиливать сложное взаимодействие хромосом и половых гормонов. У мужчин и женщин также, по-видимому, наблюдаются некоторые характерные различия в микробиоме кожи и кишечника.
Исследователи надеются, что эти основополагающие открытия приведут к прогрессу в медицине для всех, и сотрудничают с коллегами по всей стране, чтобы продвинуть эти исследования. «Чтобы интерпретировать эти результаты, нужна команда», — говорит Шарма.