Ezért számítanak a nemi kromoszómák, amikor a szívbetegségekről van szó
A legtöbb emlősnek, így az embernek is, két nemi kromoszómája van, az X és az Y. Általában mindkét szülőtől egy-egy nemi kromoszómát örökölnek, és a test minden sejtjében XX vagy XY kromoszómaként párosulnak. Az XX kromoszómával rendelkező emberek jellemzően nőként, az XY kromoszómával rendelkező emberek pedig jellemzően férfiként azonosítják magukat.
Az ezeken a kromoszómákon található gének kulcsszerepet játszanak a fejlődésben és a működésben – beleértve a szívbetegségek kialakulását is.
Az X-kromoszómáknak van azonban egy különös funkciója.
A nőstény kalikó macskáknak szinte mindig narancssárga és fekete foltos a bundájuk, mert a szőrszínt meghatározó gén az X kromoszómán található. Amikor egy narancssárga macska egy fekete macskával párosodik, a nőstény utódoknak, amelyek jellemzően mindkét szülőtől egy-egy X-kromoszómát örökölnek, narancssárga és fekete szőrzet keveréke lesz –az egyik X-kromoszóma a narancssárga szőrzetet kódolja, míg a másik a fekete szőrzetet.
Emiatt a hím macskák, amelyek jellemzően egy X- és egy Y-kromoszómával rendelkeznek, egyszínű narancssárga vagy fekete bundával rendelkeznek.
Hogyan történik biológiailag ez a nemi különbség a szőrzet színében?
Mint kiderült, az XX kromoszómával rendelkező sejtek az X kromoszóma inaktivációját tapasztalják: az egyik szülőtől származó X kromoszóma egyes sejtekben, míg a másik szülőtől örökölt X kromoszóma másokban kikapcsolódik.
A nőstény kalikó macskák sejtjeiben az X-inaktiváció narancssárga és fekete szőrzetű foltokhoz vezethet, ha az egyik X-kromoszóma az egyik szülő narancssárga szőrzetű, a másik X-kromoszóma pedig a másik szülő fekete szőrzetű szülőjétől származik.
Az X-inaktiváció azért történik, mert az olyan szervezeteknek, mint a macskák és az emberek, csak egy X-kromoszómára van szükségük a megfelelő működéshez. A megfelelő „adagolás" biztosítása érdekében az egyik X-kromoszómát minden sejtben kikapcsolják. Az inaktivált X-kromoszómán lévő gének egy része azonban megússza az inaktiválást, és bekapcsolva marad. Valójában az emberekben az X-kromoszómán lévő gének akár egyharmada is megmenekülhet az inaktiválástól, amelyről úgy gondolják, hogy szerepet játszanak az egészség és a betegségek szabályozásában.
Mivel az X-aktiválás csak azoknál az embereknél fordul elő, akiknek egynél több X-kromoszómájuk van, a kutatók azt vizsgálták, hogy a második X-en az inaktiválást megúszó gének hogyan befolyásolják az XX kromoszómával rendelkező emberek egészségét. Azt találták, hogy bizonyos állapotok esetében a sejtek neme állhat a dolog középpontjában.
Szívbeli változás
Az egyik betegség, amelyet részben az X-kromoszóma elől menekülő gének szabályoznak, az aortabillentyű-szűkület (AVS), egy olyan állapot, amelyben a szívnek az a része, amely a véráramlást szabályozza a test többi része felé, megmerevedik és beszűkül. Ezáltal a szív nehezebben dolgozik a vér pumpálásában, és végül szívelégtelenséghez vezethet.
Hasonlóan az emberhez, aki megpróbál kinyitni egy ajtót rozsdás zsanérokkal, a szív elfárad. Jelenleg nem állnak rendelkezésre hatékony gyógyszerek az AVS betegség tüneteinek lassítására vagy megállítására, de már folynak vizsgálatok arról, hogyan befolyásolhatják a nemi kromoszómák az AVS-hez hasonló szív- és érrendszeri állapotokat.
Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az XX versus XY kromoszómával rendelkező emberek billentyűi különböző módon merevedhetnek meg. Általában az XX kromoszómájú embereknél fokozott hegesedés, úgynevezett fibrózis, míg az XY kromoszómájú embereknél fokozott kalciumlerakódás figyelhető meg. Tekintettel ezekre a különbségekre, gyanítható, hogy nem biztos, hogy az AVS kezelésének legjobb módja, ha mindenkinek ugyanazt a gyógyszert adják.
Mi okozhatja ezeket a különbségeket?
A kutatók úgy gondolják, hogy a nemi hormonok irányítják a nemi különbségeket a billentyűszövet merevedésében. Valóban, a menopauza során csökkenő ösztrogénszint súlyosbíthatja a szívfibrózist.
Az XX és XY egereken végzett szív- és érrendszeri betegségekkel kapcsolatos vizsgálatok azonban azt találták, hogy a nemi különbségek még a nemi hormonokat termelő nemi szervek sebészi eltávolítása után is fennmaradnak. Brian Aguado, a Kaliforniai Egyetem egyetemi docense kutatócsoportjával azt feltételezte, hogy az X-inaktiválást elkerülő gének, amelyek csak az XX kromoszómával rendelkező emberekre jellemzőek, a billentyűmerevedés ezen különbségeinek hátterében állhatnak. Ennek az elképzelésnek a teszteléséhez hidrogélek segítségével bioenginezett billentyűszövet-modelleket fejlesztettek ki.
A hidrogélek jobban utánozzák a billentyűszövet merevségét, mint a hagyományos petri-csészés közeg, így a szívsejteket a testhez jobban hasonlító környezetben tudják tanulmányozni.
Aguado és csoportja azt találta, hogy a hidrogél modelleken növesztett sejtek képesek voltak reprodukálni a billentyűszövetben megfigyelhető nemi különbségeket – nevezetesen az XX kromoszómájú billentyűsejtek nagyobb mértékben hegesedtek, mint az XY kromoszómájú sejtek. Sőt, amikor csökkentették az X-inaktiváció elől menekülő gének aktivitását, csökkenteni tudták az XX kromoszómájú sejtek hegesedését.
A következő lépésben modelljeik segítségével meghatározták, hogy a sejtek neme alapján mely kezelések hatnak a legjobban az AVS-re. Azt találták, hogy az XX billentyűsejtek kevésbé voltak érzékenyek ezekre a hegesedést elősegítő géneket célzó gyógyszerekre, mint az XY sejtek. Azok a gyógyszerek azonban, amelyek kifejezetten az X-aktiválást elkerülő géneket célozzák, erősebb hatást fejtettek ki az XX sejtekre.
Egyenlő bánásmód mindenkinek
A szív- és érrendszeri megbetegedésekben a nemek közötti egyenlőtlenségek nagymértékűek. A nők például az iránymutató ajánlások ellenére kisebb valószínűséggel kapnak szív- és érrendszeri gyógyszereket, mint a férfiak, és a transzneműeknél magasabb a szívinfarktus aránya, mint a ciszgendereknél.
A nemi kromoszómák figyelembevételével Aguado és csapata úgy vélik, hogy a kezelési stratégiák mindenki számára optimalizálhatók, függetlenül a sejtek nemétől.
Nyitókép: Shutterstock / vchal
