В женском мозге обнаружен встроенный защитный механизм
Международная команда ученых из Университета Эрлангена-Нюрнберга и Медицинского центра университета Майнца в Германии обнаружила природный механизм, который смягчает течение наследственных заболеваний у женщин.
Исследование показало, что в процессе развития мозга отдельные гены на инактивированной X-хромосоме — которая у женщин обычно «выключена» — снова активируются. Частичная реактивация помогает снизить тяжесть симптомов некоторых генетических расстройств.
У женщин две X-хромосомы, а у мужчин — одна X и одна Y. Чтобы уравнять «дозу» генов, одна из женских X-хромосом на ранних этапах развития эмбриона отключается. Ранее считалось, что она остается неактивной навсегда. Однако новое исследование впервые доказало, что в формирующемся человеческом мозге часть генов на этой «спящей» хромосоме снова включается в работу. Процесс носит избирательный характер: реактивация происходит в разных типах клеток с разной интенсивностью и чаще наблюдается в тех клеточных популяциях, которые впоследствии дают начало большему количеству нейронов.
Для изучения этого механизма ученые использовали мозговые органоиды — трехмерные клеточные структуры, выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) и имитирующие ранние этапы развития мозга. Это позволило наблюдать процессы, недоступные для изучения в животных моделях.
На примере модели редкого генетического заболевания — синдрома Опитца типа G/BBB — исследователи показали, что реактивация генов на второй X-хромосоме у женщин действительно снижает выраженность патологических признаков в тканях. У мужчин дефект в единственной X-хромосоме проявляется во всех клетках, тогда как у женщин активность распределяется между двумя хромосомами, а «резервная» активация генов на ранее неработающей хромосоме действует как встроенный защитный буфер.
Результаты дают биологическое обоснование тому, почему у женщин-носительниц многих заболеваний, связанных с X-хромосомой (таких как синдром Ретта или некоторые формы умственной отсталости), симптомы часто проявляются слабее или позже, чем у мужчин, пишет Medical Xpress.
Понимание этого механизма открывает путь к поиску новых терапевтических стратегий. В будущем может стать возможным целенаправленно стимулировать реактивацию определенных генов на инактивированной X-хромосоме, чтобы смягчать проявления болезней.
