Съществуват женски хромозоми, които предпазват от болест на Алцхаймер, смятат учени

Жените с Алцхаймер живеят по-дълго от мъжете със същото заболяване, твърдят учени от Калифорнийския университет в Сан Франциско. След проведено изследване те откриват, че при жените и женските на тестваните мишки, е налична генетична защита, която ги предпазва от сериозни поражения, в резултат на болестта на Алцхаймер.

Жените имат късмет, че притежават втора X хромозома. Те получават две „дози“ от вид защитен протеин, който съществува само при тази женска полова хромозома. При някои мъже и жени се наблюдава особено устойчив вариант на този ген, наречен KDM6A. Той ги прави още по-малко податливи на негативните последици от болест на Алцхаймер. Поради устройството и начина на функциониране на половите хромозоми, жените имат две Х хромозоми, докато мъжете са само с една. Оттам и изводът, че при нежния пол заболяването прогресира по-бавно – те просто се радват на две копия от гена, който им осигурява важния защитен протеин.

Наличието на две Х хромозоми помага на жените да живеят по-дълго с Алцхаймер

Ново изследване предлага различен поглед върху връзката между половите хромозоми и податливостта на Алцхаймер. Хромозомите може да се окажат причина жените, болни от болестта, да живеят по-дълго и да са с по-леки симптоми от мъжете през ранния й стадий, дори в случаите, когато нивата на вредни протеини в мозъка са много близки.

Дена Дюбал, доктор по медицина, доцент по неврология в Калифорнийския университет в Сан Франциско и автор на проучването, смята, че благодарение на него може да се развенчае мита, че жените са по-уязвими към Алцхаймер.

Резултатите са публикувани в списание „Science Translational Medicine“ на 26.08.2020 г. Д-р Дюбал е и член на Института за невронауки „Weill“ към Калифорнийския университет в Сан Франциско. Тя добавя: „Причината повече жени да страдат от Алцхаймер е, че те доживяват до старини, когато рискът от отключване на болестта е много по-голям. Но е важно да се уточни също, че те живеят по-дълго, дори след поставянето на диагнозата.“

Макар по-голямата част от втората женска Х хромозома да е „заглушена“ от външната обвивка на некодираща РНК, малък брой гени успяват да заобиколят препятствието. Процесът се наблюдава при хора и при мишки, като именно трикът на тези гени осигурява на жените и на животните двойна доза от важния протеин.

Ролята на гена KDM6A

Учените се фокусират върху един от активните гени - KDM6A, който е известен с това, че отговаря за когнитивните способности. Когато той не функционира правилно, се отключва синдром на Кабуки – рядко заболяване, което се характеризира със забавяне в развитието и лека до тежка умствена изостаналост.

Обединявайки данните от проучвания върху генната експресия, експертите откриват, че съществува един особено активен вариант на ген KDM6, срещан в 13% от жените и 7% от мъжете по света. Поради факта, че жените имат две Х хромозоми, те са с по-голям шанс да са носители на поне едно копие от този генен вариант, а някои от тях са носителите и на двете копия.

Когато екипът анализира няколко дългосрочни проучвания върху възрастни хора, повечето от които вече с лек когнитивен упадък, той забелязва, че жените с едно копие, или още по-добре с две копия, на генния вариант са по-устойчиви на болестта. Мъжете носители на копието в изследването са твърде малко, поради което данни за тяхната податливост няма.

Дженифър Йокояма, доцент по неврология към Калифорнийския университет в Сан Франциско и член на института „Weill“, споделя: „В научните среди има оскъдна информация за ролята на генетиката върху развитието на една и съща болест при мъжете и жените. Тъй като сравнението между Х и У хромозомите е трудно, всички геномни изследвания се базират на автозомите. Може да се окаже, че нашето изследване ще се натъкне на нещо интересно, което не знаем за Х хромозомите.“

Жените произвеждат по-голямо количество от протеина KDM6A

Проучванията върху генната експресия разкриват, че по принцип жените притежават по-голямо количество от протеина KDM6A в своя мозък, отколкото мъжете. Става ясно, че при хората с Алцхаймер той също е завишен, особено в мозъчните зони, които са били увредени в ранния стадий на болестта. Според една от научните теории невроните в тези области на мозъка започват да произвеждат повече от протеина, за да предпазят човека от прогресиране на болестта. Все още обаче няма доказателства, а само предположения.

В стремежа си да намерят доказателства, учените провеждат експеримент върху мишки. В началото те изследват мозъка на женските животни, където установяват наличие на двете копия на протеина Kdm6a, които активно транскрибират РНК, за да може да произвежда протеин. При тях се наблюдават значително по-високи нива на въпросния протеин в област на мозъка, наречена хипокамп. Хипокампът отговаря за когнитивните умения и запаметяването и е първата засегната област при пациентите с Алцхаймер.

След това експертите размножават мишки, като симулират ход на болестта, сходен с този при човека, произвеждайки вредния бета-амилоид протеин в мозъка. Така впоследствие и мъжкото поколение продължава да произвежда бета-амилоид и е носител на две Х хромозоми, както женските.

Бета-амилоид протеин

С налична втора Х хромозома, мъжките животни се представят по-добре на когнитивните тестове и живеят по-дълго, въпреки вредните протеини в мозъка. За да са сигурни, че добрите резултати се дължат наистина на втората Х хромозома, а не на отсъствието на У хромозома, учените изтриват втората Х хромозома при женските с Алцхаймер. Също като мъжките, те претърпяват сериозни когнитивни увреждания и умират по-бързо.

В друг свой експеримент, учените увеличават дозата на бета-амилоид протеин в мозъка на мъжките и женските мишки. Резултатът е, че невроните умират много по-бързо под неговото влияние. Когато прилагат техника за промяна на гените, за да понижат нивата на протеин Kdm6a в невроните на мозъка на женските и за да ги повишат в мозъка на мъжките, резултатите се уеднаквяват.

Експертите увеличават количеството на протеин Kdm6a в зона на хипокампа, наречена назъбена извивка (dentate gyrus). Точно тази част на мозъка ни помага да мислим пространствено и да запомняме. Един месец по-късно количеството на генния протеин при мъжките животни е равно на количеството протеин при женските. Същите мъжки дават по-добри резултати на тестове за пространствена памет, за разлика от другите, при които протеинът не е бил увеличен.

Д-р Дюбал е оптимист и вярва, че изследването разкрива нова роля на половите хромозоми. Защитният механизъм на Х хромозомата дава надежда на учените, че има начин да се повиши устойчивостта на човека срещу болестта на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания, като например чрез повишаване нивата на протеина Kdm6a и при двата пола.