Статистика показывает явные различия в работе иммунной системы в зависимости от пола: мужчины более подвержены инфекциям и онкологическим заболеваниям, тогда как у женщин иммунный ответ более сильный, что, например, проявляется в лучшей реакции на вакцины.
При этом, при более активной иммунной системе, возрастает и вероятность аутоиммунных реакций, в результате чего 80% новых случаев развития аутоиммунных заболеваний приходится на женщин. В этом контексте понимание старения иммунной системы имеет ключевое значение, поскольку с возрастом состав иммунных клеток меняется, а их защитные функции ухудшаются, что приводит к большей восприимчивости к заболеваниям. Однако до сих пор не было возможности понять, как пол влияет на эту глубокую трансформацию.
Новое исследование Барселонского суперкомпьютерного центра, опубликованное на днях в журнале Nature Aging, впервые продемонстрировало, что иммунологическое старение у мужчин и женщин протекает по-разному, определив клетки и гены, ответственные за этот процесс, и предоставив молекулярное объяснение различиям, которые ранее наблюдались только в целом по популяции. Полученные результаты показывают, что у женщин с возрастом наблюдаются более выраженные изменения в иммунной системе, сопровождающиеся увеличением количества воспалительных иммунных клеток. Это открытие может помочь объяснить, почему аутоиммунные заболевания в основном развиваются у женщин, особенно в пожилом возрасте, а также ухудшение течения некоторых воспалительных патологий после менопаузы. С другой стороны, изменения, связанные со старением иммунной системы, наблюдаемые у мужчин, в целом менее выражены, однако было отмечено увеличение количества определенных клеток крови, демонстрирующих предлейкемические изменения, что может объяснить, почему некоторые виды рака крови чаще встречаются у пожилых мужчин.
Выявление этих закономерностей стало возможным благодаря анализу образцов крови почти 1000 человек разного возраста, охватывающих весь период взрослой жизни, в сочетании с технологией, способной анализировать каждую клетку индивидуально, называемой секвенированием РНК отдельных клеток. В общей сложности исследователи проанализировали активность 20 000 генов в более чем миллионе клеток крови, что позволило им определить, как иммунная система меняется с годами, и выявить четкие различия между полами. «До сих пор в большинстве исследований иммунная система анализировалась на основе средних показателей по множеству клеток одновременно, что затрудняло фиксацию прогрессирующих эффектов старения. Благодаря анализу по отдельным клеткам и гораздо более крупной выборке мы смогли обнаружить эти закономерности и надежно сравнить их между биологическими полами», — пояснила соавтор исследования Марта Меле.
Для управления, обработки и анализа такого объема данных научной группе потребовалось использовать передовые вычислительные методы, которые никогда ранее не применялись к столь сложным массивам данных, причем суперкомпьютер MareNostrum 5 стал ключевым элементом, сделавшим возможным исследование, которое было бы невыполнимо без высокопроизводительной вычислительной инфраструктуры. Хотя существуют данные о том, что иммунная система стареет по-разному в зависимости от пола, женщины традиционно были недостаточно представлены в исследованиях, отмечают авторы. Впервые был проанализирован большой объем образцов с соблюдением баланса между мужчинами и женщинами, что сыграло решающую роль в получении этих результатов. «Во многих исследованиях до сих пор не учитывается пол в анализах или используются только данные о мужчинах, поэтому ключевые вопросы остаются без ответа. Наше исследование родилось именно из этой потребности и сочетает в себе научный подход с гендерной перспективой, инклюзивными данными и огромной вычислительной мощностью», — подчеркнула Меле.
Благодаря этим открытиям исследование закладывает основу для включения биологического пола в качестве основной переменной в прецизионную медицину в области старения. Выявление специфичных для пола стареющих клеток и биомаркеров открывает путь к разработке профилактических, диагностических и терапевтических стратегий, лучше адаптированных к потребностям женщин и мужчин, способствуя более индивидуализированному и справедливому медицинскому обслуживанию в условиях все более стареющего населения. «Иммунная система играет фундаментальную роль во всем организме; поэтому наблюдаемые нами различия оказывают очень важное общее влияние на весь организм. Лучшее понимание старения иммунной системы может помочь нам понять процессы, выходящие за пределы крови и затрагивающие множество тканей», — отметила Меле. Рассматривая старение как однородный процесс во всем населении, мы упускаем из виду ключевые биологические различия, и понимание того, как оно варьируется у женщин и мужчин, заключают авторы, будет иметь решающее значение для улучшения иммунного здоровья и содействия здоровому старению.
