Новости

Антитела к комплексу белок-РНК покрывают половину Х-хромосомы в XX клетках.    Почему женщины гораздо больше подвержены аутоиммунным заболеваниям, чем мужчины? Появилось новое объяснение этому различию: молекулярная оболочка, обычно присутствующая на половине Х-хромосом женщин, но не в мужских клетках, может провоцировать нежелательные иммунные реакции. Это покрытие, представляющее собой смесь РНК и белков, играет центральную роль в процессе развития, называемом инактивацией Х-хромосомы. Ранее исследователи предполагали, что причиной аутоиммунного неравенства являются половые гормоны и несовершенная регуляция генов на Х-хромосоме. Но открытие того, что белки, играющие центральную роль в инактивации Х-хромосомы, сами по себе могут вызывать иммунологические нарушения, добавляет еще один уровень сложности - и может указать на новые диагностические и терапевтические возможности.    "Это действительно добавляет новую деталь в процесс", - считает Лаура Каррел, генетик из Медицинского колледжа штата Пенсильвания. На долю женщин приходится около 80% всех случаев аутоиммунных заболеваний, в категорию которых входят, например, волчанка и ревматоидный артрит. Однако чем объясняется этот половой дисбаланс, долгое время оставалось загадкой. "Этот вопрос не дает покоя иммунологам и ревматологам последние 60 или 70 лет", - рассказывает Роберт Лахита, ревматолог из Медицинской школы Хакенсак Меридиан.    Главным подозреваемым является Х-хромосома: у большинства млекопитающих, включая человека, мужские клетки обычно содержат только одну ее копию, в то время как женские - две. Инактивация Х-хромосомы заглушает активность одной Х-хромосомы в большинстве клеток XX, делая их "дозу" сцепленных с X генов равной дозе XY клеток, характерной для мужчин. Процесс происходит исключительно физически: длинные нити РНК, известные как XIST (произносится как "экзист"), наматываются вокруг хромосомы, привлекая десятки белков для формирования комплексов, которые эффективно глушат гены внутри. Однако не все гены остаются в стороне, и те, которые избегают инактивации X, как полагают, лежат в основе некоторых аутоиммунных заболеваний. Кроме того, сами молекулы XIST могут инициировать воспалительные иммунные реакции, сообщили исследователи в 2023 году. Но это еще не вся история.    Почти десять лет назад Говард Чанг, дерматолог и молекулярный генетик из Медицинской школы Стэнфордского университета и соавтор нынешнего исследования, опубликованного в журнале Cell, заметил, что многие белки, взаимодействующие с XIST, являются мишенями для аутоантител, которые могут атаковать ткани и органы, приводя к хроническому воспалению и повреждениям, характерным для аутоиммунных заболеваний. Поскольку XIST обычно экспрессируется только в XX клетках, логично предположить, что аутоантитела, атакующие XIST-ассоциированные белки, могут быть большей проблемой для женщин, чем для мужчин.    Чтобы проверить эту идею, Чанг и его коллеги использовали мышей-самцов, которые обычно не экспрессируют XIST. В результате биоинженерии мышей была получена форма XIST, которая не заглушала экспрессию генов, но образовывала характерные комплексы РНК-белок. Исследователи спровоцировали у мышей волчанку и обнаружили, что у животных, которые экспрессировали XIST, уровень аутоантител был выше, чем у тех, кто не экспрессировал. Их иммунные клетки также находились в состоянии повышенной готовности, что является признаком предрасположенности к аутоиммунным атакам, и у них наблюдалось более обширное повреждение тканей.    Примечательно, что такие же аутоантитела были обнаружены в образцах крови людей с волчанкой, склеродермией и дерматомиозитом - свидетельство того, что XIST и связанные с ним белки - это "нечто, что наша иммунная система с трудом игнорирует", - поясняет Эллисон Билли, дерматолог из Медицинской школы Мичиганского университета.    Монтсеррат Ангуера, генетик из Пенсильванского университета, считает, что данные по людям подтверждают, что механизмы, связанные с XIST, наблюдаемые у мышей, имеют прямое отношение к аутоиммунным заболеваниям человека, что может повлиять на лечение заболеваний. Например, диагностика, нацеленная на эти аутоантитела, могла бы помочь врачам в выявлении и мониторинге различных аутоиммунных расстройств. "Это отличное начало", - говорит она. "Если мы сможем использовать эту информацию для ускорения диагностики, это будет просто замечательно".

Будущие межпланетные путешественники берегитесь: бактерии-автостопщики, попавшие на Марс в человеческих телах, могут не только выжить в суровых условиях на поверхности Красной планеты, но и потенциально процветать.    В ходе недавних экспериментов четыре распространенных микроорганизма, вызывающих заболевания, были подвергнуты воздействию симулированной среды, похожей на марсианскую, с ее недостатком воды, низким атмосферным давлением, смертоносным ультрафиолетовым излучением и токсичными солями. Бактерии оставались живыми в течение различных периодов времени, а в некоторых случаях даже росли в имитированном марсианском песке, сообщают исследователи в январском журнале Astrobiology.    Результаты исследования имеют значение для здоровья астронавтов и усилий по предотвращению загрязнения других миров. Они также подчеркивают тот факт, что "бактерии - действительно живучие маленькие существа, которые выживают во многих ситуациях, и именно поэтому они существуют на Земле миллиарды лет", - говорит Саманта Уотерс, микробиолог из Университета Мерсера (США), которая не принимала участия в экспериментах.    Ранее исследователи, пытавшиеся понять, как выживают микробы на Марсе, в основном обращали внимание на экстремофильные организмы - те, что живут в местах на Земле с большим количеством радиации, соли, перепадов температур или засушливости. Но в 2020 году группа ученых обнаружила, что несколько видов бактерий, живущих на человеческом теле или внутри него, способны расти в среде, напоминающей бедные питательными веществами условия, которые встречаются в метеоритах.    Это заставило некоторых исследователей задуматься о том, как такие бактерии будут вести себя в неблагоприятных условиях Марса. Поэтому исследовательская группа под руководством микробиолога Томмазо Заккариа из Немецкого аэрокосмического центра в Кельне поместила колонии Burkholderia cepacia, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Serratia marcescens в бокс с имитацией марсианских условий и реголита, или почвы, подобной той, что находится на поверхности Марса.     "Вначале мы думали, что реголит окажет токсическое воздействие на клетки и ограничит их рост", - рассказывает Заккария . "Но вместо этого мы убедились в обратном".Три вида выжили после эксперимента, причем P. aeruginosa стабильно росла в течение 21 дня. "Это было просто поразительно", - делится Заккария.    Сейчас он и его коллеги пытаются выяснить, как микробы смогли выжить. Возможно, в недрах реголита бактериям удалось найти небольшие оазисы с достаточным количеством воды, питательных веществ и защитой от смертоносного ультрафиолетового излучения. Исследователей также интересует, как иммунная система человека, склонная к стрессу и дисрегуляции во время космических полетов, будет реагировать на бактерии, прошедшие через такие испытания.    Полученные результаты говорят о том, что при полетах на Марс человек должен взять с собой множество различных антибиотиков, чтобы справиться с патогенами, выжившими и, возможно, мутировавшими на марсианской поверхности, и способными инфицировать нас. И поскольку мы не хотим, чтобы в поисках жизни на Марсе земные бактерии случайно приняли за марсианские, Заккария также рекомендует выделить на Красной планете участки, похожие на национальные парки, куда люди могли бы отправлять только роботизированные аппараты.    Уотерс отмечает, что человеческая изобретательность, надеюсь, найдет способы решить подобные проблемы, что не должно отпугивать нас от отправки людей за пределы нашей планеты. "В конце концов, мы хотим двигаться вперед и продолжать исследовать нашу Солнечную систему", - говорит она. "Мы стараемся изо всех сил, и это в конечном итоге приведет к действительно прекрасным открытиям и очень интересной истории".