Die meeste soogdiere, insluitend mense, het twee geslagschromosome, X en Y. Een geslagschromosoom word gewoonlik van elke ouer geërf, en hulle pas as óf XX óf XY in elke sel van die liggaam. Mense met XX-chromosome identifiseer tipies as vroulik, en mense met XY-chromosome identifiseer tipies as manlik. Die gene op hierdie chromosome speel 'n sleutelrol in ontwikkeling en funksie - insluitend hoe hartsiektes ontwikkel.
Voordat ek 'n biomediese ingenieur Ek bestudeer hoe sekschromosome die hart beïnvloed, en ek het geleer van een eienaardige funksie van X-chromosome in my hoërskool wetenskapklas, met die kaliko kat voorbeeld.
Vroulike kaliko-katte het byna altyd oranje en swart kolle van pels, want die geen wat die kleur van die jas definieer, word op die X-chromosoom gevind. Wanneer 'n oranje kat met 'n swart kat paar, sal vroulike nageslag, wat tipies een X-chromosoom van elke ouer erf, 'n mengsel van oranje en swart pels hê - een X-chromosoom kodeer vir oranje pels terwyl die ander vir swart pels kodeer. Om hierdie rede het manlike katte, wat tipies een X- en een Y-chromosoom het, soliede oranje of swart jasse.
Calico- en skilpadkatte het veelkleurige kolle pels omdat slegs een van hul twee X-chromosome in elke sel geaktiveer word.
Hoe gebeur hierdie geslagsverskil in pelskleur biologies? Soos dit blyk, ervaar selle met XX-chromosome X-inaktivering: Die X-chromosoom van een ouer is in sommige selle afgeskakel, terwyl die X-chromosoom wat van die ander ouer geërf is in ander afgeskakel is. In die selle van vroulike kaliko-katte kan X-inaktivering tot vlekke oranje en swart pels lei as een X-chromosoom van 'n ouer met oranje pels kom en die ander X-chromosoom van 'n ouer met swart pels kom.
X-inaktivering gebeur omdat organismes soos katte en mense net een X-chromosoom nodig het om behoorlik te funksioneer. Om die korrekte “dosis,” is een van die X-chromosome in elke sel afgeskakel. Maar sommige van die gene op die geïnaktiveerde X-chromosoom ontsnap inaktivering en bly aangeskakel. In werklikheid, tot 'n derde van die gene op die X-chromosoom in mense kan inaktivering vryspring, en daar word vermoed dat hulle 'n rol speel in gesondheid en siekte te reguleer.
Omdat X-inaktivering slegs in daardie mense met meer as een X-chromosoom plaasvind, het navorsers soos ek gekyk na hoe die gene wat inaktivering op die tweede X ontsnap, die gesondheid van mense met XX-chromosome beïnvloed. Ons het gevind dat vir sekere toestande, sel seks kan die kern van die saak wees.
'N Hartsverandering
Een siekte wat X-chromosoom-ontsnappingsgene gedeeltelik reguleer, is aortaklepstenose, 'n toestand waarin die deel van die hart wat bloedvloei na die res van die liggaam beheer, verstyf en vernou. Dit laat die hart harder werk om bloed te pomp en kan uiteindelik tot hartversaking lei. Baie soos 'n persoon wat 'n deur met geroeste skarniere probeer oopstoot, word die hart moeg. Daar is tans geen effektiewe middels beskikbaar om AVS-siekte simptome te vertraag of te stop nie.
Harte met aortaklepstenose moet harder pomp om bloed deur 'n vernoude aortaklep na die res van die liggaam te druk. Krediet: SuneErichsen/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Oor die algemeen dink navorsers seks hormone dryf geslagsverskille in klepweefsel verstywing. Inderdaad, dalende estrogeenvlakke tydens menopouse kan hartfibrose vererger. Studies oor kardiovaskulêre siektes in XX- en XY-muise het egter bevind dat geslagsverskille steeds voortduur selfs na chirurgies uitsny die voortplantingsorgane wat geslagshormone produseer.
My span en ek hipotetiese dat die gene wat X-inaktivering ontsnap, wat uniek is aan mense met XX-chromosome, hierdie verskille in klepversterking kan dryf. Om hierdie idee te toets, het ons bio-gemanipuleerde modelle van klepweefsel ontwikkel met behulp van waterstowwe. Hidrogels boots die styfheid van klepweefsel na beter as die tradisionele petri gereg medium, wat ons toelaat om hartselle te bestudeer in 'n omgewing wat meer na die liggaam lyk.
Hartweefsel met XX-chromosome het 'n hoër konsentrasie selle (groen gekleur, met blou kerne) wat littekenvorming bevorder as selle met XY-chromosome. Krediet: Brian Aguado, CC BY-NC-ND
Ons het gevind dat die selle wat ons op ons hidrogelmodelle gekweek het in staat was om die geslagsverskille wat in klepweefsel gesien word, te herhaal – naamlik klepselle met XX-chromosome het meer littekens gehad as selle met XY-chromosome. Verder, toe ons die aktiwiteit van gene verminder het wat X-inaktivering vrygespring het, kon ons littekens in XX-chromosoomselle verminder.
Ons volgende stap was om ons modelle te gebruik om te bepaal watter behandelings die beste werk vir AVS gebaseer op selseks. Ons het gevind dat XX-klepselle minder sensitief was as XY-selle vir hierdie middels wat gene geteiken het wat littekens bevorder. Middels wat spesifiek gene teiken wat X-inaktivering vryspring, het egter 'n sterker effek op XX-selle.
Billike sorg vir almal
Seks- en geslagsverskille in kardiovaskulêre siektes is hoogty. Byvoorbeeld, vroue is minder geneig as mans te word voorgeskryf kardiovaskulêre medikasie ten spyte van riglyn aanbevelings, en transgender individue het hoër koerse van hartaanvalle as mense met cisgender.
Ons werk neem nog 'n stap in die rigting van die bereiking van billikheid in die ontwikkeling van mediese terapieë vir kardiovaskulêre siektes. Deur sekschromosome in ag te neem, glo ek en my span dat behandelingstrategieë vir almal geoptimaliseer kan word, ongeag sel "seXX."
Geskryf deur Brian Aguado, Assistent Professor, Universiteit van Kalifornië San Diego.
Hierdie artikel is die eerste keer gepubliseer in Die gesprek.
