Исследование X-хромосомы объясняет, почему женщины чаще болеют аутоиммунными заболеваниями

Х хромосома

Новое исследование на мышах нашло возможное объяснение того, почему аутоиммунные заболевания чаще встречаются у женщин, и это связано с дополнительной Х-хромосомой.

У животных, как правило, самки имеют более сильную и устойчивую иммунную систему. Хотя это может помочь им лучше справляться с инфекциями, что также может вызывать сверхактивный иммунный ответ.

Это означает, что женщины гораздо более уязвимы для аутоиммунных заболеваний. На самом деле, у женщин в два-три раза чаще, чем у мужчин, развивается рассеянный склероз, и в девять раз чаще развивается волчанка.

Почему существует это несоответствие, остается загадкой. Явные биологические различия между полами обычно сводятся к гормонам, хромосомам или некоторой комбинации обоих. Но в то время как роль тестостерона, эстрогена и прогестерона достаточно хорошо изучена, роль, которую играют X и Y хромосомы, остается гораздо более туманной.

Это недосмотр, учитывая, что Х-хромосомы несут несколько генов, связанных с иммунитетом, и у женщин есть две из них, одна от матери и одна от отца. Для сравнения, у мужчин только одна Х-хромосома от их матери.

Основываясь на своей работе, исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) теперь считают, что эта дополнительная Х-хромосома, получаемая от отца, вносит значительный вклад в аутоиммунные проблемы.

Поскольку у женщин две Х-хромосомы, двойные удары необходимо сбалансировать с помощью механизма, называемого инактивацией Х: он использует метилирование ДНК для блокирования экспрессии определенных генов.

На неактивной Х-хромосоме подавляющее большинство генов «молчит», что приводит к более высокой экспрессии генов X у женщин (XX) по сравнению с мужчинами (XY).

Есть также веские основания полагать, что молчание некоторых генов Х может снизить общую экспрессию некоторых признаков, включая те, которые обеспечивают бесперебойную работу иммунной системы. В этом исследовании биологи из Калифорнийского университета обнаружили кластер из пяти генов, связанных с иммунной системой на Х-хромосоме, которые более выражены у мышей-самцов.

Анализируя, как гены, связанные с иммунной системой, экспрессируются у мужчин и женщин, исследователи обнаружили, что Х-хромосома, которая в конечном итоге была инактивирована у самок мышей, имела тенденцию происходить от отца, а не выключаться случайным образом.

В свою очередь, это говорит о том, что Х-хромосомы, передаваемые от отца к дочери, имеют более высокий уровень инактивации Х, что в случае иммунной системы может ослаблять экспрессию определенных генов, возможно, вызывая провоспалительный ответ у женщин.

Недавние исследования на мышах и людях показывают, что дополнительные гены Х могут дать женщинам иммунологическое преимущество, но это, безусловно, обоюдоострый меч.

«Наша общая гипотеза заключается в том, что половые различия в иммунной системе обусловлены балансом между импринтингом родителей X-генов, которые не избегают X-инактивации, и эффектами X-дозировки X-генов, которые действительно избегают X-инактивации», — пишут авторы.

Другими словами, несоответствие в инактивации Х между мышами-самцами и самками вполне может играть роль в том, что их иммунная система работает по-разному.

Тем не менее, другие исследования человеческих хромосом уже показали результаты, которые намекают на нечто подобное. В 2016 году исследователи обнаружили, что у женщин инактивация Х неполна в Т-клетках и В-клетках иммунной системы, и это может играть роль при аутоиммунных заболеваниях, таких как волчанка.

«Если вы сможете найти регуляторы метилирования, которые нацелены на эти различия, вы сможете уменьшить иммунные реакции женщин для лечения аутоиммунных заболеваний», — говорит невролог Ронда Воскухл.