Jeśli chodzi o badanie infekcji wirusowej, ludzki układ odpornościowy od dawna przykuł uwagę. Naukowcy spędzili dziesięciolecia zastanawiając się nad tym, jak ten złożony zestaw mechanizmów obronnych ewoluował, aby walczyć i przetrwać śmiercionośne wirusy, a także na wiele sposobów, w jakie układ odpornościowy może się różnić w zależności od populacji, grupy wiekowej, a nawet płci. Ale tango wymaga dwojga - w tym przypadku układu odpornościowego i najeźdźcy. Do tej pory o wiele mniej uwagi poświęcono infekcji.
powiązana zawartość
- Jedna z pierwszych amerykańskich pediatrów uratowała życie od 74 lat
- Geny wirusów w ludzkim DNA mogą, co zaskakujące, pomóc nam zwalczać infekcje
Szkoda, ponieważ wirusy mogą być o wiele bardziej doświadczone, niż nam się to wydaje. Teraz nowe badania sugerują, że niektóre podstępne patogeny ewoluowały, aby uwzględnić jeden szczególnie ważny czynnik dotyczący ich gospodarzy: płeć. W badaniu opublikowanym wczoraj w czasopiśmie Nature Communications stwierdzono, że wirus białaczki mógł ewoluować, aby ułatwić niektóre ludzkie kobiety, prawdopodobnie w celu zwiększenia szans na przeniesienie na ich dzieci.
Innymi słowy, wirusy mogą lepiej niż my rozumieć różnice między płciami. „To bardzo ładny przykład tego, jak ewolucja patogenu ma tak naprawdę wpływ na zdrowie i medycynę” - mówi Vincent Jansen, biolog matematyczny z Royal Holloway University i główny autor badania. „Myślę, że to nie zawsze było doceniane wcześniej”.
Tak jak mężczyźni i kobiety opracowali różne strategie radzenia sobie z procami i strzałami społeczeństwa, podobnie ich układ odpornościowy. Ogólnie rzecz biorąc, kobiety mają tendencję do przeprowadzania znacznie bardziej agresywnych ataków na infekcje, co może pomóc im szybciej je usunąć, ale może również prowadzić do intensywniejszych reakcji autoimmunologicznych na choroby i szczepionki. Biolodzy wciąż dyskutują o przyczynach tej rozbieżności, ale podejrzewają, że może to mieć związek z różnym poziomem hormonów u mężczyzn i kobiet lub z genami o różnej ekspresji między płciami.
Jednak do tej pory biolodzy nie przyjrzeli się głęboko, w jaki sposób wirusy mogą wykorzystać różnice między płciami. W rzeczywistości Jansen powiedział, że początkowo był dość sceptyczny, kiedy jego kolega z uniwersytetu, biolog Francisco Úbeda, po raz pierwszy zastanawiał się, czy to możliwe, że patogeny mogły ewoluować w inny sposób wpływając na płcie. „Spodziewałem się, że wirusy lub bakterie mają uniwersalną strategię, jeśli chodzi o gospodarzy płci męskiej i żeńskiej” - mówi Jansen.
Jednak po tym, jak Úbeda zbudowała matematyczny model ewolucji, który pokazał, że jest to teoretycznie możliwe, Jansen postanowił poszukać danych w świecie rzeczywistym, aby sprawdzić, czy to rzeczywiście prawda. „To nie jest tak proste, jak się wydaje” - mówi Jansen.
On i Úbeda potrzebowali szczegółowego zestawu danych, aby zobaczyć, jak choroba może wpłynąć na określoną grupę ludzi. Odkryli, że dane w statystykach epidemiologicznych z badań przeprowadzonych na tysiącach ludzi na limfotropowym wirusie ludzkich komórek T-1, wirusie, który może przekształcić się w białaczkę dorosłych komórek T u około 1–5 procent zakażonych osób. Jansen i Úbeda dokładnie porównali, jak często infekcje prowadziły do białaczki u mężczyzn i kobiet na Karaibach w porównaniu z Japonią, bez badania czynników kulturowych lub związanych z wiekiem.
Według danych Światowej Organizacji Zdrowia kobiety w Japonii karmią swoje dzieci piersią średnio przez kilka miesięcy dłużej niż kobiety na Karaibach. Wydaje się, że jest to kluczowa różnica, która zmusiła wirusa do zmniejszenia śmiertelności wśród kobiet w Japonii. Jansen mówi, że wskaźniki rozwoju białaczki na skutek infekcji są mniej więcej równe wśród mężczyzn i kobiet na Karaibach, podczas gdy kobiety w Japonii są około trzy razy mniej podatne na rozwój białaczki z powodu wirusa. Białaczka lub chłoniak dorosłych komórek T zabija około 50 do 90 procent ludzi, którzy rozwijają je w ciągu 4 do 5 lat.
Kobiety w Japonii karmią piersią dłużej, mówi Jansen, co daje wirusowi więcej możliwości rozprzestrzeniania się z matki na dziecko. Byłoby więc korzystne, aby wirus był mniej śmiertelny dla tamtejszych kobiet i zaraził następne pokolenie. „Nie doceniłem tego, że chociaż ciała mężczyzn i kobiet działają w podobny sposób, z punktu widzenia patogenu mogą istnieć duże różnice”, mówi Jansen. „Fakt, że kobiety mogą przekazywać swoim dzieciom i mężczyznom, nie jest jedną z takich różnic”.
Dane dotyczące przenoszenia wirusa w Japonii wydają się potwierdzać model Jansena: mówi, że znaleziono więcej przypadków wirusa i białaczki przenoszonych tam w rodzinach.
Jansen ma nadzieję, że jego badania pomogą pobudzić dalsze badania nad tym, w jaki sposób wirusy mogą modyfikować swoje działanie na różne płcie. Mówi, że może to prowadzić do technik „oszukiwania” patogenu do myślenia, że zaraził kobietę, być może poprzez manipulowanie jakimkolwiek czynnikiem, który patogen wykorzystuje do wykrywania płci osoby, w celu zmniejszenia jej skutków. „To bardzo ładny przykład zastosowania darwinowskiej medycyny” - mówi Jansen.
Sabra Klein, biolog z Johns Hopkins University, który nie był zaangażowany w to badanie, mówi, że docenia, że autorzy przyjęli nowe spojrzenie na ewolucję i infekcję, zajmując się samym wirusem. Mówi jednak, że ich model ignoruje wiele innych czynników, od kultury do wieku, które mogą wpływać na wpływ patogenu na płeć.
„To odświeżające, biorąc pod uwagę, że patogeny mogą ewoluować zjadliwość w zależności od tego, czy replikują się u gospodarzy płci męskiej czy żeńskiej” - mówi Klein, który opublikował obszernie różne odpowiedzi immunologiczne mężczyzn i kobiet. Mówi jednak: „Myślę, że ich tytuł powinien lepiej odzwierciedlać granice modelu, ponieważ z tytułu, a nawet streszczenia, zakładano, że model ten wyjaśnia wszystkie choroby zakaźne związane z płcią”. (Tytuł artykułu brzmi „Ewolucja wirulencji płciowej w chorobach zakaźnych”).
Klein wskazuje, że inne wirusy o cechach związanych z płcią mogą przenosić się i replikować bardzo inaczej niż wirus białaczki. Na przykład cytuje wirusa Zika, który jest przenoszony nie tylko między ludźmi poprzez kontakty seksualne i z matki na dziecko, ale także przez komary. „W przypadku wirusa Zika kobiety, nawet kobiety niebędące w ciąży, cierpią na poważniejszą chorobę (i częściej) niż Puerot Rico” - mówi Klein. „Jak ich model wyjaśniłby to?”
Biolog z środkowego Tennessee State University, Erin McClelland, zgadza się z krytyką Kleina, ale także z twierdzeniem Jansena i Úbedi, że należy przeprowadzić więcej badań nad procesem infekcji z perspektywy patogenu, nie tylko gospodarza. „Jeśli możemy zacząć rozplątywać obie strony równania” - mówi McClelland - „naprawdę możemy zacząć pracować nad specyficznymi dla płci środkami terapeutycznymi w odniesieniu do patogenów wykazujących uprzedzenia seksualne”. Dodaje, że terapie te mogą obejmować dostosowanie schematów leczenia w celu lepszej pracy mężczyzn i kobiet.
Innymi słowy, nadszedł czas, aby wyjąć stronę z książki patogena.
