Karamihan sa mga mammal, kabilang ang mga tao, ay may dalawa sex chromosome, X at Y. Ang isang sex chromosome ay karaniwang minana mula sa bawat magulang, at sila ay nagpapares bilang XX o XY sa bawat cell ng katawan. Ang mga taong may XX chromosome ay karaniwang kinikilala bilang babae, at ang mga taong may XY chromosome ay karaniwang kinikilala bilang lalaki. Ang mga gene sa mga chromosome na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pag-unlad at paggana - kabilang ang kung paano nagkakaroon ng sakit sa puso.
Bago ako naging isang biomedical engineer sa pag-aaral kung paano nakakaapekto ang mga sex chromosome sa puso, nalaman ko ang tungkol sa isang kakaibang function ng X chromosome sa aking high school science class, kasama ang calico cat Halimbawa.
Ang mga babaeng calico cat ay halos palaging may orange at black splotches ng balahibo, dahil ang gene na tumutukoy sa kulay ng coat ay matatagpuan sa X chromosome. Kapag ang isang orange na pusa ay nakipag-asawa sa isang itim na pusa, ang babaeng supling, na karaniwang nagmamana ng isang X chromosome mula sa bawat magulang, ay magkakaroon ng pinaghalong orange at itim na balahibo - isang X chromosome ang nag-e-encode para sa orange na balahibo habang ang isa ay nag-e-encode para sa itim na balahibo. Para sa kadahilanang ito, ang mga lalaking pusa, na karaniwang may isang X at isang Y chromosome, ay may solidong orange o black coat.
Ang mga calico at tortoiseshell na pusa ay may maraming kulay na patches ng balahibo dahil isa lamang sa kanilang dalawang X chromosome ang naka-activate sa bawat cell.
Paano nangyayari ang pagkakaiba ng kasarian sa kulay ng balahibo na ito nang biologically? Sa lumalabas, ang mga cell na may XX chromosome ay nakakaranas X-inactivation: Ang X chromosome mula sa isang magulang ay naka-off sa ilang mga cell, habang ang X chromosome na minana mula sa isa pang magulang ay naka-off sa iba. Sa mga selula ng babaeng calico cats, ang X-inactivation ay maaaring humantong sa mga splotches ng orange at black fur kung ang isang X chromosome ay nagmumula sa isang magulang na may orange na balahibo at ang isa pang X chromosome ay mula sa isang magulang na may itim na balahibo.
Nangyayari ang X-inactivation dahil ang mga organismo tulad ng mga pusa at tao ay nangangailangan lamang ng isang X chromosome para gumana ng maayos. Upang matiyak ang tamang "dosis,” isa sa mga X chromosome ay naka-off sa bawat cell. Ngunit ang ilan sa mga gene sa inactivated na X chromosome escape inactivation at manatiling naka-on. Sa katunayan, hanggang sa isang-ikatlo ng mga gene sa X chromosome sa mga tao ay maaaring makatakas sa hindi aktibo, at sila ay naisip na gumaganap ng isang papel sa pagsasaayos ng kalusugan at sakit.
Dahil nangyayari lang ang X-inactivation sa mga taong may higit sa isang X chromosome, tinitingnan ng mga researcher na tulad ko kung paano nakakaapekto ang mga gene na tumatakas sa inactivation sa pangalawang X sa kalusugan ng mga taong may XX chromosome. Nalaman namin na para sa ilang partikular na kundisyon, cell sex maaaring nasa puso ng bagay.
Isang pagbabago ng puso
Ang isang sakit na bahagyang kinokontrol ng X chromosome escape genes ay stenosis ng balbula ng aortic, isang kondisyon kung saan ang bahagi ng puso na kumokontrol sa daloy ng dugo sa ibang bahagi ng katawan ay tumitigas at kumikipot. Ginagawa nitong mas mahirap ang puso na magbomba ng dugo at maaaring humantong sa pagpalya ng puso. Katulad ng isang taong sinusubukang buksan ang isang pinto na may kalawang na bisagra, napapagod ang puso. Sa kasalukuyan ay walang mabisang gamot na magagamit upang pabagalin o ihinto ang mga sintomas ng sakit na AVS.
Ang mga pusong may aortic valve stenosis ay dapat magbomba ng mas malakas upang itulak ang dugo sa isang makitid na aortic valve sa ibang bahagi ng katawan. Pinasasalamatan: SuneErichsen/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Sa pangkalahatan, iniisip ng mga mananaliksik sex hormones humimok ng mga pagkakaiba sa kasarian sa paninigas ng tissue ng balbula. talaga, pagbaba ng antas ng estrogen sa panahon ng menopause ay maaaring magpalala ng fibrosis ng puso. Gayunpaman, natuklasan ng mga pag-aaral sa sakit na cardiovascular sa XX at XY na mga daga na nagpapatuloy pa rin ang mga pagkakaiba sa kasarian kahit na pagkatapos surgically excising ang mga reproductive organ na gumagawa ng mga sex hormone.
Ang aking koponan at ako hypothesized na ang mga gene na tumatakas sa X-inactivation, na natatangi sa mga taong may XX chromosome, ay maaaring nagtutulak ng mga pagkakaibang ito sa paninigas ng balbula. Upang subukan ang ideyang ito, bumuo kami ng mga bioengineered na modelo ng tissue ng balbula gamit mga hydrogel. Ginagaya ng mga hydrogel ang higpit ng tissue ng balbula mas mahusay kaysa sa tradisyonal na petri dish medium, na nagpapahintulot sa amin na pag-aralan ang mga selula ng puso sa isang kapaligiran na mas malapit na kahawig ng katawan.
Ang tissue ng puso na may XX chromosome ay may mas mataas na konsentrasyon ng mga cell (kulay berde, na may asul na nuclei) na nagsusulong ng pagkakapilat kaysa sa mga cell na may XY chromosome. Pinasasalamatan: Brian Aguado, CC BY-NC-nd
Nalaman namin na ang mga cell na pinalaki namin sa aming mga modelo ng hydrogel ay nagawang kopyahin ang mga pagkakaiba sa kasarian na nakikita sa tissue ng balbula - ibig sabihin, ang mga selula ng balbula na may XX chromosome ay may mas maraming pagkakapilat kaysa sa mga cell na may XY chromosome. Bukod dito, kapag binawasan namin ang aktibidad ng mga gene na nakatakas sa X-inactivation, nagawa naming bawasan ang pagkakapilat sa XX chromosome cells.
Ang aming susunod na hakbang ay ang paggamit ng aming mga modelo upang matukoy kung aling mga paggamot ang pinakamahusay na gumagana para sa AVS batay sa cell sex. Nalaman namin na ang XX valve cell ay hindi gaanong sensitibo kaysa sa XY cells sa mga gamot na ito na nagta-target ng mga gene na nagsusulong ng pagkakapilat. Gayunpaman, ang mga gamot na partikular na nagta-target sa mga gene na tumatakas sa X-inactivation, ay may mas malakas na epekto sa XX na mga cell.
Pantay na pangangalaga para sa lahat
Talamak ang mga pagkakaiba sa kasarian at kasarian sa sakit na cardiovascular. Halimbawa, ang mga babae ay mas malamang kaysa sa mga lalaki na inireseta ng mga gamot sa cardiovascular sa kabila ng mga rekomendasyon sa gabay, at mga transgender na indibidwal may mas mataas na rate ng atake sa puso kaysa sa mga taong cisgender.
Ang aming trabaho ay tumatagal ng isa pang hakbang patungo sa pagkamit ng katarungan sa pagbuo ng mga medikal na therapeutic para sa cardiovascular disease. Sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa mga sex chromosome, naniniwala ako at ang aking koponan na ang mga diskarte sa paggamot ay maaaring i-optimize para sa lahat, anuman ang cell "seXX."
Isinulat ni Brian Aguado, Assistant Professor, University of California San Diego.
Ang artikulong ito ay unang inilathala sa Ang pag-uusap.
