В недавней обзорной статье, опубликованной в журнале Обзоры природы ИммунологияИсследователи синтезируют современные знания о том, как наличие двух Х-хромосом влияет на состав и функцию иммунной системы.
Ученые заметили, что женщины могут избавиться от инфекции быстрее, чем мужчины, и имеют более низкую смертность после заражения во всех возрастных группах, включая младенцев и даже до рождения. Они также сильнее реагируют на вакцинацию, как это видно на самках мышей, чьи иммунные реакции сохраняются дольше и более устойчивы к вирусным и бактериальным инфекциям.
Обзор: Связь между полом и иммунными реакциями. Изображение предоставлено: Устина Шевчук / Shutterstock
Однако эти преимущества также сопровождаются повышенным риском развития аутоиммунных заболеваний, таких как системная склеродермия (ССД), системная красная волчанка (СКВ) и синдром Шегрена. На долю женщин приходится 80% случаев аутоиммунных заболеваний, и эта доля со временем увеличилась. Эти различия могут возникнуть из-за изменений уровня половых гормонов, половых гормонов гонад и X- и Y-хромосом.
В составе иммунных клеток наблюдаются половые различия
Ученые использовали проточное цитометрическое иммунотипирование, чтобы наблюдать половые различия в гуморальных, клеточных и врожденных иммунных реакциях, включая увеличение кластеров дифференцировки (CD)4+ Т-клеток у женщин, что указывает на более высокую функцию тимуса.
У женщин также больше плазматических клеток, регуляторных Т-клеток (Treg), CD19+ В-клеток, инвариантных Т-клеток, связанных со слизистой оболочкой, и наивных CD8+ Т-клеток, чем у мужчин. Однако у мужчин, как правило, больше моноцитов CD16+ и CD14+, естественных клеток-киллеров (NK) и миелоидных клеток. Различия между мужчинами и женщинами с точки зрения гуморального иммунитета включают высокую выработку антител иммуноглобулина М (IgM) у женщин.
Мышиные линии также использовались для выявления других различий по признаку пола, в том числе более высокого уровня Т- и В-клеток в периферической крови у самок и большего количества NK-клеток в селезенке у самцов. Однако половые гормоны не связаны с эффекторной функцией или количеством NK-клеток.
На иммунные клетки влияют половые гормоны
Экспрессия генов в подмножествах иммунных клеток различается у мужчин и женщин, на что могут влиять половые гормоны. Около 1875 транскриптов, большинство из которых аутосомные, демонстрируют половые различия, в основном в одном типе иммунных клеток.
Например, в зависимости от того, какие иммунные клетки или концентрация гормона исследуются, эстрогены могут выполнять противовоспалительные или провоспалительные функции. Они также увеличивают экспрессию эндосомальных Toll-подобных рецепторов 9 (TLR9), TLR7 и TLR3.
Иммунные функции также могут различаться у разных полов с точки зрения микробных инфекций. Ученые обнаружили, что у самок крыс перитонеальные макрофаги экспрессируют более высокие уровни TLR и демонстрируют усиленный фагоцитоз и элиминацию бактерий. Исследования сепсиса на моделях мышей также показали, что самцы болели чаще; У них было выделено больше живых бактерий, чем у самок мышей.
Мужчины с большей вероятностью страдают от эндотоксического шока, чем женщины, что может быть связано с тем, что их нейтрофилы имеют более высокую экспрессию TLR3, что приводит к большей выработке провоспалительных цитокинов.
Однако считается, что андрогены играют противовоспалительную роль, поэтому механизмы, повышающие экспрессию TLR4 в нейтрофилах человека, недостаточно изучены. Другая причина, по которой андрогены важны, заключается в том, что они регулируют экспрессию в тимусе транскрипционного фактора, который поддерживает элиминацию аутореактивных Т-клеток.
Реактивация Х-хромосомы и женские аутоиммунные заболевания
Во время развития у самок млекопитающих одна Х-хромосома остается неактивной или транскрипционно молчащей. Это может уменьшить или даже устранить обогащение гетерохроматическими модификациями, что приводит к миелопролиферативной неоплазии, повышенному образованию полипов или отсутствию перцептивных фенотипов на мышиных моделях. Однако эти исследования показывают, что воспалительный стресс может реактивировать неактивную Х-хромосому.
Предшественники лимфоцитов и другие иммунные клетки лишены эпигенетических особенностей неактивной Х-хромосомы, что позволяет предположить, что ее хроматин более эухроматичен по сравнению с фибробластами и может в определенных локусах аберрантно реактивироваться. Это может привести к тому, что провоспалительные гены станут более выраженными в ответ на инфекции, что будет выгодно для женщин. Однако это также объясняет, почему женщины более восприимчивы к аутоиммунным заболеваниям.
Различия в реакции на возбудители и вакцинацию
Наблюдаемые половые различия в уровне заражения патогенами включают более высокую восприимчивость ко многим грибковым, бактериальным, вирусным и паразитарным инфекциям у мужчин и к инфекциям, вызываемым паразитическими червями, у женщин. Эбола, коронавирус 2, связанный с тяжелым острым респираторным синдромом (SARS-CoV-2), и вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ) продемонстрировали половые различия в скорости репликации, коинфекции и передачи. Исследователи полагают, что это можно объяснить более сильными воспалительными реакциями, наблюдаемыми у женщин.
Женщины часто демонстрируют более высокий ответ антител после вакцинации, но также с большей вероятностью испытывают побочные реакции. Они показывают более высокий уровень воспаления вблизи места инъекции. Некоторые исследователи предположили, что дозы вакцин для женщин следует пересмотреть, чтобы снизить вероятность побочных реакций. Однако мало что известно о том, какие Х-сцепленные гены могут вызывать эти различия.
Выводы
В целом результаты исследования показывают, что биологический пол в значительной степени связан с иммунным здоровьем и реакциями. Пол-специфичный анализ необходим в дополнительных иммунологических исследованиях, чтобы понять молекулярную и клеточную основу наблюдаемых различий между мужчинами и женщинами. Такие идеи являются ключом к разработке эффективных методов лечения с учетом пола для достижения лучших результатов.
Ссылка на журнал:
- Связь между полом и иммунными реакциями. Форсайт, К.С., Йиврайка, Н., Ловелл, К.Д., Тутакр, Н.Е., Ангера, МК Обзоры природы Иммунология (2024).
2024-02-23 03:30:00
1708659716
#Иммунная #система #женщин #превосходит #мужчин #но #ценой #более #высокого #аутоиммунного #риска
