Биология

В воспалительных реакциях у детенышей животных нашли половые различия

Luka Čulig/Getty Images

Биологи выяснили, как развивается иммунный ответ у животных разного пола до полового созревания. Оказалось, что степень тяжести и смертность от инфекционно-воспалительных заболеваний в этом возрасте определяются не половыми гормонами, а главным образом кариотипом — набором хромосом. Результаты исследования опубликованы в Scientific Reports.

Количество половых гормонов у животных меняется на протяжении жизни. Одновременно с этим изменяется и состояние иммунной системы. Как связаны эти изменения друг с другом, известно не до конца. До сих пор неизвестно, как половые гормоны влияют на иммунную систему животных в препубертатный период (для человека это возраст от 6–7 до 11–12 лет). Ученые впервые описали различия иммунного ответа в зависимости от пола у препубертатных крыс. Результаты помогут найти более эффективные методы лечения инфекционных заболеваний у детей и повысить безопасность вакцинирования.

«Изучение особенностей иммунного ответа у препубертатных животных может способствовать разработке более эффективной иммунотерапии и минимизации побочных эффектов вакцинации детей. Поэтому мы решили исследовать половые различия воспалительного ответа у препубертатных крыс», — рассказывает доктор биологических наук Анна Косырева, доцент кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии РУДН.

В эксперименте биологи использовали 51 крысенка препубертатного возраста (10 дней) — 21 самку и 30 самцов. 35 крысятам — 12 самкам и 23 самцам — вводили липополисахрид (LPS) — структурный компонент клеточной стенки бактерий, токсичный для организма. Таким образом биологи смоделировали септический шок, который обычно возникает как осложнение тяжелых инфекционных заболеваний. Доза, которую получили крысы, — 15 мг на кг веса, — для взрослых особей смертельна. Среди детенышей смертность оказалась 17% (2 из 12) для женского пола и 56% (13 из 23) для мужского. Через 24 часа после инъекции биологи провели гистологический анализ легких, печени и тимуса выживших крысят и крысят из контрольной группы, которые не получали инъекцию. До и после инъекции у всех крысят измерили уровень половых гормонов эстрадиола и тестостерона, а также кортикостероидов — гормонов, которые производятся только в коре надпочечников, но не в половых железах.

Оказалось, что половые различия иммунного ответа на LPS у крысят женского и мужского пола не зависят от половых гормонов. Однако течение воспаления было более тяжелым у самцов. Площадь некрозов в печени у крысят мужского пола оказалась в семь раз больше, чем у самок. Отек легких возник почти у всех крысят, получивших инъекцию, но у самцов в 1,5 раза выше было число нейтрофилов — клеток, которые борются с воспалением. Вероятно, более выраженная воспалительная реакция и стала причиной высокой смертности у крысят мужского пола. Так как различиями в половых гормонах это объяснить нельзя, биологи предположили, что дело в X-хромосоме.

Дело в том, что в X-хромосоме содержатся гены иммунного ответа, в том числе гены, регулирующие работу NF-κB — фактора, ответственного за синтез медиаторов воспаления. В женском организме две X-хромосомы — одна от матери, вторая от отца. Если в одной из X-хромосом отвечающие за NF-κB гены доминантные, то она «побеждает» вторую — именно доминантные гены будут определять синтез медиаторов воспаления. Это дает шанс на более эффективную работу организма в случае заражения. В мужском организме такой возможности нет — группа рядов генов иммунного ответа однозначно определяется Х-хромосомой, полученной от матери.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.