Зашто су полни хромозоми важни када су у питању болести срца

Људи са XX хромозомима се идентификују као жене, а људи са XY хромозомима се идентификују као мушкарци. Гени на овим хромозомима играју кључну улогу у развоју и функционисању – укључујући настанак и развој срчаних болести, утврдили су научници.

Како наводи професор Брајан Агуадо, пре него што је постао биомедицински инжењер и посветио се проучавању како полни хромозоми утичу на болести срца, о једној занимљивој функцији X хромозома научио је на часу биологије још у средњој школи на примеру тробојних мачака.

Женке ових мачака скоро увек имају крзно наранџасте и црне боје, јер се ген који дефинише боју длаке налази на X хромозому.

Када се наранџаста мачка пари са црном мачком, женско потомство, које обично наслеђује један X хромозом од сваког родитеља, имаће мешавину наранџастог и црног крзна – један X хромозом кодира наранџасто крзно, док други кодира црно крзно.

Из тог разлога, мужјаци, који имају један X и један Y хромозом, имају или само наранџасту или само црну длаку.

Како се ова полна разлика у боји крзна дешава биолошки?

Како се испоставило, ћелије са XX хромозомима доживљавају X-инактивацију: X хромозом једног родитеља је искључен у неким ћелијама, док је X хромозом наслеђен од другог родитеља искључен у другим.

У ћелијама женки тробојних мачака, X-инактивација може довести до мрља наранџастог и црног крзна ако један X хромозом потиче од родитеља са наранџастим крзном, а други X хромозом долази од родитеља са црним крзном.

X-инактивација се дешава зато што организмима попут мачака и људи треба само један X хромозом да би правилно функционисали. Да би се обезбедила тачна „доза“, један од X хромозома је искључен у свакој ћелији.

Али неки од гена на инактивираном X хромозому избегавају инактивацију и остају укључени. У ствари, до једне трећине гена на X хромозому код људи може избећи инактивацију, а сматра се да играју улогу у регулисању здравља и болести.

Пошто се X-инактивација дешава само код оних људи са више од једног X хромозома, истраживачи попут професора Агуада су гледали како гени који избегавају инактивацију на другом X-у утичу на здравље људи са XX хромозомима. Открили су да под одређеним условима полни хромозом ћелије може бити кључан.

Какве су промене на срцу уочене

Једна болест коју инактивирани X хромозом делимично регулише је стеноза аортног залиска, стање у коме се део срца који контролише проток крви до остатка тела укочи и сужава. Ово отежава рад срца да пумпа крв и на крају може довести до срчане инсуфицијенције.

Слично као особа која покушава да отвори врата са зарђалим шаркама, срце се умори. Тренутно не постоје ефикасни лекови за успоравање или заустављање симптома ове болести.

Претходне студије су показале да се залисци оних са XX у односу на оне са XY хромозомима могу укочити на различите начине.

Генерално, особе са XX хромозомима имају повећане ожиљке, зване фиброза, док људи са XY хромозомима имају повећане депозите калцијума.

С обзиром на ове разлике, професор Агуада напомиње да давање истог лека свима није најбољи начин за лечење овог стања.

Шта би могло да буде узрок ових разлика?

Углавном, истраживачи мисле да полни хормони утичу на полне разлике у стезању ткива аорте. Заиста, смањење нивоа естрогена током менопаузе може погоршати фиброзу срца.

Међутим, студије о кардиоваскуларним болестима код XX и XY мишева су откриле да полне разлике и даље постоје чак и након хируршког одстрањивања репродуктивних органа који производе полне хормоне.

Тим професора Агуада је пошао од претпоставке да гени који избегавају X-инактивацију, будући да су јединствени за особе са XX хромозомима, можда покрећу ове разлике у стезању артерија. Како би проверили ову хипотезу, у биоижењерској лабораторију користећи хидрогелове развили су модел ткива артерије.

Хидрогелови опонашају крутост ткива артерија боље од традиционалних метода и омогућавају научницима да проучавају срчане ћелије у окружењу које више личи на природно.

Открили су да су ћелије које су узгајали на хидрогел моделима биле у стању да реплицирају полне разлике уочене у ткиву артерије. Наиме, ћелије артерија са XX хромозомима имале су више ожиљака од ћелија са XY хромозомима.

Штавише, када смо смањили активност гена који су избегли X-инактивацију, успели смо да смањимо ожиљке у ћелијама XX хромозома.

Следећи корак је био да помоћу овог модела одреде који третман најбоље функционише за ова стања срца на основу пола ћелије.

Открили су да су ћелије XX артерија биле мање осетљиве од ћелија XY на лекове који су циљали гене који изазивају ожиљке. Лекови који специфично циљају гене који избегавају X-инактивацију, међутим, имају јачи ефекат на XX ћелије.

Једнака брига за све

Полни и родни диспаритети у кардиоваскуларним болестима су све већи. На пример, много је мања вероватноћа да ће женама бити преписани кардиоваскуларне лекови, упркос препорукама смерница.

Професор Брајан Агуеда се нада да овај рад његовог тима представља још један корак ка постизању родне равноправности у развоју медицинских третмана за кардиоваскуларне болести.