Mamalia wengi, wakiwemo wanadamu, wana wawili kromosomu za ngono, X na Y. Kromosomu ya jinsia moja kwa kawaida hurithiwa kutoka kwa kila mzazi, na huoanishwa kama XX au XY katika kila seli ya mwili. Watu walio na kromosomu za XX kwa kawaida hujitambulisha kuwa ni wanawake, na watu walio na kromosomu za XY kwa kawaida hujitambulisha kuwa wanaume. Jeni kwenye kromosomu hizi huchukua jukumu muhimu katika ukuzaji na utendakazi - ikijumuisha jinsi ugonjwa wa moyo unavyokua.
Kabla sijawa a mhandisi wa matibabu nikisoma jinsi kromosomu za ngono zinavyoathiri moyo, nilijifunza kuhusu utendaji mmoja wa ajabu wa kromosomu X katika darasa langu la sayansi la shule ya upili, na paka calico mfano.
Paka za kike za calico karibu kila mara huwa na manyoya ya machungwa na nyeusi, kwa sababu jeni inayofafanua rangi ya kanzu inapatikana kwenye chromosome ya X. Paka wa chungwa anaposhirikiana na paka mweusi, watoto wa kike, ambao kwa kawaida hurithi kromosomu moja ya X kutoka kwa kila mzazi, watakuwa na mchanganyiko wa manyoya ya chungwa na meusi - kromosomu moja ya kromosomu ya X kwa manyoya ya chungwa huku nyingine ikisimba kwa manyoya meusi. Kwa sababu hii, paka za kiume, ambazo kwa kawaida zina kromosomu moja ya X na Y, zina rangi ya chungwa au kanzu nyeusi.
Paka wa ganda la Calico na kobe wana manyoya yenye rangi nyingi kwa sababu ni kromosomu moja tu kati ya mbili za X ambayo huwashwa katika kila seli.
Je, tofauti hii ya kijinsia katika rangi ya manyoya hutokeaje kibayolojia? Kama inavyobadilika, seli zilizo na chromosomes ya XX hupata uzoefu Uanzishaji wa X: Kromosomu ya X kutoka kwa mzazi mmoja imezimwa katika baadhi ya visanduku, huku kromosomu ya X iliyorithiwa kutoka kwa mzazi mwingine imezimwa kwa wengine. Katika chembechembe za paka wa kike wa kaliko, uzima wa X unaweza kusababisha michirizi ya manyoya ya chungwa na meusi ikiwa kromosomu moja ya X itatoka kwa mzazi aliye na manyoya ya chungwa na kromosomu ya X nyingine kutoka kwa mzazi aliye na manyoya meusi.
Uzinduzi wa X hutokea kwa sababu viumbe kama vile paka na watu wanahitaji kromosomu moja tu ya X ili kufanya kazi vizuri. Ili kuhakikisha kuwa ni sahihi"kipimo,” mojawapo ya kromosomu ya X imezimwa katika kila seli. Lakini baadhi ya jeni kwenye kromosomu X ambayo haijaamilishwa epuka kutoanzisha na ubaki umewashwa. Kwa kweli, hadi theluthi moja ya jeni kwenye kromosomu ya X katika watu inaweza kuepuka uanzishaji, na wanafikiriwa kuwa na jukumu katika kudhibiti afya na magonjwa.
Kwa sababu uanzishaji wa X hutokea tu kwa watu walio na zaidi ya kromosomu ya X, watafiti kama mimi wamekuwa wakiangalia jinsi jeni zinazoepuka kutofanya kazi kwenye X ya pili huathiri afya ya watu walio na kromosomu za XX. Tumegundua kuwa kwa hali fulani, ngono ya seli inaweza kuwa kiini cha jambo hilo.
Mabadiliko ya moyo
Ugonjwa mmoja ambao jeni za kutoroka kwa kromosomu ya X hudhibiti kwa kiasi ni stenosis ya vali ya aota, hali ambayo sehemu ya moyo inayodhibiti mtiririko wa damu kwenye sehemu nyingine ya mwili hukakamaa na kusinyaa. Hii hufanya moyo kufanya kazi kwa bidii kusukuma damu na hatimaye inaweza kusababisha kushindwa kwa moyo. Kama vile mtu anayejaribu kusukuma mlango wenye bawaba zenye kutu, moyo huchoka. Kwa sasa hakuna dawa faafu zinazopatikana kupunguza au kukomesha dalili za ugonjwa wa AVS.
Mioyo iliyo na stenosis ya vali ya aota lazima isukume kwa nguvu zaidi ili kusukuma damu kupitia vali ya aota iliyofinywa hadi kwa mwili wote. Credit: SuneErichsen/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Kwa ujumla, watafiti wanafikiria homoni za ngono endesha tofauti za ngono katika ugumu wa tishu za vali. Hakika, kupungua kwa viwango vya estrojeni wakati wa kukoma hedhi inaweza kuzidisha adilifu ya moyo. Walakini, tafiti za ugonjwa wa moyo na mishipa katika panya za XX na XY zimegundua kuwa tofauti za kijinsia bado zinaendelea hata baada ya kutokwa kwa upasuaji viungo vya uzazi vinavyozalisha homoni za ngono.
Timu yangu na mimi zilizodhaniwa kwamba jeni zinazoepuka uanzishaji wa X, zikiwa za kipekee kwa watu walio na kromosomu za XX, zinaweza kuwa zinaongoza tofauti hizi katika ugumu wa valvu. Ili kujaribu wazo hili, tulitengeneza mifano ya bioengineered ya tishu za vali kwa kutumia haidrojeni. Hydrogels huiga ugumu wa tishu za valve bora kuliko sahani ya jadi ya petri, kuturuhusu kusoma seli za moyo katika mazingira ambayo yanafanana zaidi na mwili.
Tishu za moyo zilizo na kromosomu XX zina mkusanyiko wa juu wa seli (kijani chenye rangi ya kijani kibichi, na viini vya buluu) ambavyo vinakuza kovu kuliko seli zilizo na kromosomu za XY. Credit: Brian Aguado, CC BY-NC-ND
Tuligundua kuwa seli tulizokuza kwenye miundo yetu ya hidrojeli ziliweza kuiga tofauti za jinsia zinazoonekana katika tishu za vali - yaani, seli za vali zenye kromosomu XX zilikuwa na makovu zaidi kuliko seli zilizo na kromosomu za XY. Zaidi ya hayo, tulipopunguza shughuli za jeni ambazo ziliepuka uanzishaji wa X, tuliweza kupunguza kovu katika seli za kromosomu za XX.
Hatua yetu iliyofuata ilikuwa kutumia miundo yetu kubainisha ni matibabu gani yanafaa zaidi kwa AVS kulingana na jinsia ya seli. Tuligundua kuwa seli za vali za XX hazikuwa nyeti sana kuliko seli za XY kwa dawa hizi ambazo zililenga jeni zinazoendeleza kovu. Madawa ya kulevya ambayo hulenga hasa jeni ambazo huepuka uanzishaji wa X, hata hivyo, zina athari kubwa zaidi kwenye seli za XX.
Utunzaji wa usawa kwa wote
Tofauti za kijinsia na kijinsia katika ugonjwa wa moyo na mishipa zimeenea. Kwa mfano, wanawake wana uwezekano mdogo kuliko wanaume kuagizwa dawa za moyo na mishipa licha ya mapendekezo ya mwongozo, na watu waliobadili jinsia kuwa na viwango vya juu vya mshtuko wa moyo kuliko watu wa cisgender.
Kazi yetu inachukua hatua moja zaidi kuelekea kufikia usawa katika kuendeleza matibabu ya ugonjwa wa moyo na mishipa. Kwa kuzingatia kromosomu za ngono, mimi na timu yangu tunaamini kuwa mikakati ya matibabu inaweza kuboreshwa kwa kila mtu, bila kujali kisanduku "seXX."
Imeandikwa na Brian Aguado, Profesa Msaidizi, Chuo Kikuu cha California San Diego.
Makala hii ilichapishwa kwanza Mazungumzo.
