Пользователи:
Women have supercharged immune systems and we now know why | |
|---|---|
|
Being born with two X chromosomes brings a host of health benefits, and recognising this could lead to personalised medical treatments for men and women
|
Женщины в моей семье, мягко говоря, выносливые. Они избавились от бесчисленных болезней и поддерживали себя во время беременности. Им это удалось, несмотря на сомнительный образ жизни (скажем так, пристрастие к джину и "Вирджиния Слимс" не помешало моей бабушке дожить до 90-х, прежде чем она сбавила обороты). По крайней мере, на протяжении пяти поколений женщины в моем роду доживали до старости, казалось бы, не обращая внимания на то, что жизнь – или их собственные пристрастия – преподносила им.
Какими бы веселыми и сказочными ни были мои родственницы, моя семья не уникальна. Вполне возможно, что у вас похожая история. По статистике, женщины не только переживают мужчин, но и лучше справляются практически со всеми проблемами со своим здоровьем. Они даже получают больше пользы от вакцинации. И для этого есть причина. Их иммунная система лучше – быстрее, сильнее и долговечнее мужской. Это преимущество проявляется на разных континентах, в разные исторические периоды и при разных заболеваниях. Это признается традиционными медицинскими системами, такими как Аюрведа.
Теперь исследования, проведенные иммунологами, вирусологами и генетиками, наконец-то выявили причину, объясняющую давно известный, но недостаточно изученный иммунитет женщин. Это раскрывает роль гормонов и половых хромосом в усилении работы женских иммунных клеток, позволяющих им обнаруживать, бороться с незваными гостями и запоминать их, а также в поддержании молодости их иммунной системы дольше, чем у мужчин.
Everything is perimenopause now – but what if it’s not?
Многие из признаков перименопаузы также могут быть симптомами других заболеваний, и некоторые из них становятся все более опасными, если их неправильно диагностировать
Эти знания могут быть использованы для разработки более точных медицинских вмешательств, учитывающих особенности пола. Это уже используется при лечении рака и может привести к разработке различных протоколов вакцинации и методов лечения различных инфекций. От этого выиграют не только женщины. В эпоху глобальных пандемий и неопределенности в отношении вакцин понимание преимуществ женского иммунитета улучшит здоровье каждого человека.
Сильный пол Исторически сложившийся недостаток исследований женского организма в медицинской науке распространяется и на иммунологию. На сегодняшний день предпочтение отдается “универсальному подходу, ориентированному на мужскую биологию”, - говорит Caroline Duncombe из Стэнфордского университета в Калифорнии, чье исследование посвящено изучению того, как половые различия влияют на иммунный ответ. Тот факт, что иммунологические исследования по-прежнему опираются на фундаментальные знания, основанные в основном на исследованиях мужчин, является проблемой для женщин. “Биологический пол является одним из наиболее важных факторов, влияющих на здоровье и болезни на протяжении всей жизни, – говорит она, - поскольку он влияет на окружающую среду и образ жизни, а также на генетику и гормоны - все это важно при оценке иммунного ответа”.
Но предвзятое отношение к исследованиям мужчин также является проблемой для мужчин. “У [женщин] есть преимущество в иммунитете, о котором можно было бы рассказать, если бы им так долго не пренебрегали”, - говорит она.
XX chromosome advantage Из исследований иммунитета в женском организме стало очевидным, что значительная часть этого преимущества заключается в половых хромосомах. Обычно женщины получают две Х-хромосомы, по одной от каждого родителя, и обе содержат гены, связанные с иммунной функцией. Мужчины обычно наследуют одну Х-хромосому от матери и уменьшенную Y-хромосому с меньшим количеством генов от отца. “Х-хромосома содержит наибольшее количество генов, связанных с иммунитетом, поэтому наличие двух копий дает женщинам генетическое преимущество”, - говорит иммунолог Duygu Ucar из лаборатории Джексона в Коннектикуте.
Хотя одна копия обычно инактивируется, чтобы обеспечить выработку необходимого количества белка, примерно от 15 до 25 процентов генов избегают этого "замалчивания". И эти "беглецы" часто играют важную роль в иммунитете. В результате у женского организма появляется больше возможностей, когда он сталкивается с угрозами. “Повышенная экспрессия генов приводит к усилению иммунной системы”, - говорит иммунолог Petter Brodin из Каролинского института в Стокгольме, Швеция.
Такая сила разнообразия очевидна, если взглянуть на первую линию защиты от злоумышленников, известную как врожденный иммунитет. Он состоит из клеток, оснащенных целым рядом рецепторов, включая рецепторы, активируемые киллерами, рецепторы распознавания образов и toll-подобные рецепторы, которые обнаруживают присутствие патогенов, а затем инициируют реакцию с участием множества других иммунных клеток для борьбы с незваными гостями и исцеления организма.
Благодаря большей вариабельности и избыточности кодирующих их генов женские рецепторы могут быстрее и надежнее реагировать на более широкий спектр патогенов. Результат? Инфекции выявляются раньше, что дает женскому организму преимущество в их устранении – часто еще до появления симптомов.
Гены-"беглецы" также могут помочь объяснить, почему у женщин вероятность развития большинства видов рака примерно на 20% ниже, чем у мужчин. Раковые клетки часто содержат мутации в генах, которые помогают подавлять развитие опухолей. Некоторые из этих генов находятся в Х-хромосоме, и когда что-то идет не так, гены-беглецы предоставляют женщинам резервную копию, которая может исправить ошибку. У мужчин это не так. Действительно, новое исследование Margaret Gadek из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и ее коллег показывает, что та же система избыточности, обеспечиваемая двумя Х-хромосомами, может также помочь объяснить, почему женский мозг проявляет большую устойчивость к старению.
Между тем, Y–хромосома, которая когда-то считалась генетической пустошью и со временем должна исчезнуть из генома человека, теперь, как известно, тоже влияет на иммунитет, но не всегда в лучшую сторону. В частности, наследственность по Y-хромосоме, распространенная у мужчин европейского происхождения, повышает риск развития ишемической болезни сердца из-за усиления воспаления и подавления иммунного ответа. Кроме того, ген под названием UTY, по-видимому, лежит в основе восприимчивости некоторых мужчин к сложным заболеваниям, обусловленной иммунитетом.
How working out your ageotype could help you live healthier for longer
Мы знаем, что некоторые преимущества женского иммунитета заложены в фундаментальной генетике и сохраняются на всю жизнь. Исследования показывают, что женщины всех возрастов реже болеют внутрибольничными инфекциями, чем мужчины. “Если вы запустите вирус в иммунную систему женщины, она, скорее всего, отреагирует сильнее, чем мужская, и не имеет значения, когда именно вы это сделаете”, - говорит Brodin.
Precision immune attack Гормоны тоже оказывают влияние. Эстроген усиливает оба звена иммунной системы: врожденный иммунитет, который отвечает в первую очередь, и адаптивный иммунитет, который развивается со временем. Он модулирует активность иммунных клеток, что помогает им координировать более быстро и точно атаку.
Мы уже видели, что наличие двух Х-хромосом дает врожденной иммунной системе более широкий спектр рецепторов на ее клетках. И оказывается, что эстроген также может повышать активность некоторых из этих клеток, включая нейтрофилы, белые кровяные тельца, которые поглощают и уничтожают незваных гостей. Иммунологи знали, что у женщин больше нейтрофилов, чем у мужчин. Совсем недавно они обнаружили, что эстроген помогает активировать эти клетки, делая их более чувствительными к захватчикам и повышая эффективность их рецепторов распознавания образов. Исследования, проведенные Sarthak Gupta из Национального института здравоохранения США и его коллегами, показали, что именно это делает нейтрофилы у женщин лучше приспособленными для обнаружения и уничтожения патогенных микроорганизмов, особенно у женщин в возрасте от 20 до 30 лет.
Эстроген также влияет на развитие В-клеток, элитной группы адаптивной иммунной системы, которая вырабатывает антитела для захвата и нейтрализации захватчиков. В процессе, называемом соматической гипермутацией, В-клетки мутируют в миллион раз быстрее, чем другие клетки, чтобы точно настроить выработку антител, и иммунная система женщин проходит больше циклов такой доработки. Это означает, что антитела "подтягиваются" и иммунный ответ становится более эффективным.
Помимо выработки антител, В-клетки создают в организме память о патогенах, с которыми они сталкивались в прошлом. Однажды сформировавшись, В-клетки памяти могут сохраняться десятилетиями или даже всю жизнь. И у многих видов самки сохраняют эти клетки дольше, чем самцы, что позволяет предположить, что это развилось как адаптивное преимущество, вероятно, для того, чтобы матери могли передавать защитные антитела своему потомству. Это также может объяснить, почему у девочек и женщин, как правило, более сильная и стойкая реакция на вакцины. Если в их организме уже есть память о вирусе, прививка значительно повысит иммунитет.
The key to differences in lifespan? Гормоны тоже играют здесь роль, но это не все, потому что женщины в постменопаузе сохраняют превосходную функцию В-клеток. Более того, это, по-видимому, является ключевым фактором, когда речь заходит о поддержании иммунной системы более крепкой на более длительный срок. Исследования, проведенные Ucar и ее коллегами, показали, что как мужчины, так и женщины теряют иммунитет, начиная с 40-летнего возраста. Однако у мужчин второй спад наблюдается в возрасте около 60 лет, в то время как у женщин он наступает примерно на пять лет позже, “что может быть связано с различиями в продолжительности жизни”, – говорит Укар. Наибольшая разница наблюдается после 65 лет, когда В-клетки у женщин (и Т-клетки, другой важный компонент адаптивной иммунной системы) становятся более активными, чем у мужчин. Это, по ее мнению, может объяснить, почему пожилые мужчины более подвержены инфекционным заболеваниям, чем пожилые женщины.
Недостатком для женщин всех возрастов является то, что более реактивная иммунная система иногда может перестроить свою работу и атаковать организм, который она должна защищать. На долю женщин приходится от 70 до 80% людей с аутоиммунными заболеваниями, и, хотя точные механизмы их возникновения неизвестны, нет сомнений в том, что в основе этого лежат как гены, так и гормоны. “Женщины обладают большей устойчивостью к инфекционным заболеваниям и раку, но и большей восприимчивостью ко всем видам неприятных аутоиммунных заболеваний”, - говорит Mark M. Davis из Стэнфордского университета. “Это палка о двух концах”.
Еще многое предстоит выяснить об иммунологических различиях между полами, но то, что мы уже знаем, показывает неадекватность универсального подхода к науке об иммунитете. Во-первых, это означает, что мы упускаем из виду нюансы, касающиеся женщин. “На протяжении всей жизни у людей гормоны вырабатываются в разном количестве, поэтому очень важно понимать и учитывать их влияние”, - говорит Duncombe.
Это также имеет большое значение для медицинских исследований. При испытаниях новых противовирусных препаратов и вакцин, если объединить данные, полученные от мужчин и женщин-участниц, реакции, характерные для каждого пола, будут усреднены, что потенциально может привести к тому, что мужчины получат слишком низкую дозу, а женщины - слишком большую, или к совершенно неправильному лечению. Это не говоря уже о том, как можно было бы адаптировать методы лечения для трансгендерных людей, в отношении которых было проведено еще меньше исследований.
Лечение рака - это еще одна область, где пол человека действительно имеет значение. “Половые гормоны влияют на реакцию организма на различные виды терапии рака, непосредственно воздействуя как на рост опухоли, так и на иммунную реакцию, направленную на борьбу с ней”, - говорит Duncombe. Однако исследователи начинают осознавать, что они могут использовать эти знания в своих интересах. “По этой причине активно исследуется вопрос о том, как вы можете использовать различные гормоны для максимизации или минимизации вашего иммунного ответа на различные методы лечения рака”, - говорит она. Например, исследователи знают, что эстроген действует как катализатор роста рака молочной железы, и они разрабатывают методы лечения, которые могли бы предотвратить активацию, блокируя рецепторы этого гормона.
The truth about the foods said to boost your immune system
Many foods thought to enhance our natural defences, such as orange juice and turmeric, don’t live up to the hype. Instead, the key to a healthy immune system lies in nurturing your gut microbiome
Другие, кому этот подход мог бы принести пользу, - это люди с длительным заболеванием covid или миалгическим энцефаломиелитом/синдромом хронической усталости (ME/CFS). Новое исследование Davis и его коллег показало, что как мужчины, так и женщины с этими заболеваниями имеют высокий уровень активных форм кислорода (ROS), химически активных молекул, которые являются нормальным побочным продуктом производства энергии в клетках и играют важную роль в иммунитете. “Вы должны повысить уровень ROS, чтобы активировать В- и Т-лимфоциты для выполнения своей работы”, - говорит Davis.
Уровень ROS у таких женщин особенно высок, что может помочь им бороться с инфекциями, но за это приходится платить: риск аутоиммунных заболеваний еще выше, чем обычно. Это полезное знание, поскольку предварительные исследования показывают, что распространенный препарат от диабета под названием метформин может снижать уровень ROS предлагая многообещающее лечение для людей с длительным течением covid и ME/CFS, особенно для женщин.
Если бы медицина уделяла больше внимания тому, как женский организм борется с болезнями, выздоравливает и адаптируется к проблемам со здоровьем, у нас уже были бы более качественные вакцины, меньше аутоиммунных вспышек и более целенаправленное лечение таких заболеваний, как covid и рак. Итак, это хорошая новость, что исследователи наконец-то рассматривают иммунную систему женщин с их собственной точки зрения, а не просто как причудливые отклонения от мужского базового уровня. Они обнаружили то, что эти выносливые женщины в наших генеалогических древах, казалось, знали интуитивно: сила - это не только грубая сила. Речь идет о выносливости, приспособляемости и умении перехитрить практически всех.
The testosterone trade-off Хотя эстроген повышает многие аспекты иммунной функции женщин, тестостерон, по–видимому, действует противоположным образом - и не только у людей и других млекопитающих. У ящериц, например, он притупляет активность иммунных клеток. А у птиц самки вырабатывают более сильную защиту от инфекций, чем самцы, особенно в брачный период, когда уровень тестостерона у самцов достигает максимума.
Можно подумать, что эволюция должна была отсеять самцов с самым высоким уровнем этого гормона. Но тестостерон отлично справляется и с другими функциями. Он повышает выработку спермы, повышает конкурентоспособность и способствует развитию тех эффектных черт – от мышечной массы до глубокого голоса, – которые являются культурными или биологически привлекательными для партнеров. Согласно гипотезе об ограничении иммунокомпетентности, высокий уровень тестостерона - это своего рода эволюционная авантюра. Только наиболее приспособленные мужчины могут пережить его воздействие на свою иммунную систему, оставаясь при этом здоровыми. Этот “честный сигнал” о жизнестойкости делает их более сексуально привлекательными. И в животном мире большее количество тестостерона часто означает больший успех в спаривании.
Однако не все разделяют эту идею. Некоторые исследователи утверждают, что все может быть наоборот – болезнь подавляет выработку тестостерона. Другие предполагают, что тестостерон не снижает иммунитет напрямую, а модулирует его. А гормоны стресса, такие как кортизол, которые повышаются во время инфекции, еще больше усложняют взаимодействие гормонов и иммунитета. Тем не менее, вывод остается в силе: у мужчин больше тестостерона часто означает меньшую иммунную мощь. Это компромисс между силой и статусом и восприимчивостью к болезням.
В современном мире, изобилующем новыми патогенами, этот компромисс может обойтись мужчинам дороже, чем раньше. Исследование, опубликованное более десяти лет назад, показало, что люди с самым высоким уровнем тестостерона проявляют одну из самых слабых реакций на вакцины. Медицина, как правило, не замечает иммунологических различий между мужчинами и женщинами. Однако, лучше понимая, как тестостерон влияет на иммунитет, мы могли бы адаптировать дозы вакцин и другие методы лечения, чтобы лучше удовлетворять потребности как мужчин, так и женщин.
Starre Vartan - автор книги "of The Stronger Sex: What science tells us about the power of the female body.".
|