image: A biologist from RUDN University studied the development of the immune response in prepubertal male and female animals. According to her, the severity and mortality of infectious and inflammatory diseases at this age depend not on the sex hormones, but mainly on the chromosome set or karyotype. view more
Credit: RUDN University
Un biólogo de RUDN University descubrió cómo se desarrolla la respuesta inmune en animales de diferentes sexos antes de la pubertad. Se concluyó que la gravedad y la mortalidad de las enfermedades infecciosas e inflamatorias a esta edad no están determinadas por las hormonas sexuales, sino principalmente por el cariotipo, el conjunto de cromosomas. Los resultados de la investigación fueron publicados en Scientific Reports.
La cantidad de hormonas sexuales y el estado del sistema inmune en los animales cambian a lo largo de la vida, y se desconoce por completo cómo se relacionan estos cambios entre sí. Hasta ahora se ignoraba cómo afectan las hormonas sexuales al sistema inmunológico de los animales durante el período prepuberal (en los humanos, este periodo es desde los 6-7 hasta los 11-12 años). Por primera vez, un biólogo de RUDN University describió diferencias de la respuesta inmune en ratas prepuberales según el sexo. Los resultados ayudarán a encontrar tratamientos más eficaces para enfermedades infecciosas en niños y mejorarán la seguridad de las vacunas.
"Estudiar las particularidades de la respuesta inmune en animales prepuberales puede ayudar a desarrollar una inmunoterapia más eficaz y minimizar los efectos secundarios de las vacunas en niños. Por esta razón, decidimos investigar las diferencias de sexo en la respuesta inflamatoria en ratas prepuberales", expresó Anna Kosyreva, Doctora en Ciencias Biológicas, Profesora del Departamento de Histología, Citología y Embriología, RUDN University.
En el experimento, la bióloga y su equipo usaron 51 ratas prepuberales (de 10 días), entre ellas 21 hembras y 30 machos. A 35 crías de rata (12 hembras y 23 machos) se les inyectó lipopolisacárido (LPS), un componente de la pared celular de bacterias, el cual es tóxico para su organismo. De esta manera, fue simulado un choque séptico, que generalmente ocurre como una complicación en enfermedades infecciosas graves. La dosis que recibieron las ratas (15 mg por kg de peso corporal) es letal para aquellas de edad adulta. Entre las crías, la tasa de mortalidad fue del 17% (2 de 12) para las hembras y del 56% (13 de 23) para los machos. Veinte y cuatro horas después de inyectar las dosis, los biólogos realizaron un análisis histológico de los pulmones, el hígado y el timo de las ratas supervivientes y de las ratas que no recibieron una inyección (grupo de control). Antes y después de la inyección, los niveles de las hormonas estradiol y testosterona fueron medidos en todas las crías de rata, así como los corticosteroides, hormonas que se producen solo en la corteza suprarrenal, mas no en las gónadas.
Se descubrió que las diferencias de sexo en la respuesta inmunitaria al LPS no dependen de las hormonas sexuales de las crías de ratas. Sin embargo, el curso de la inflamación fue más severo en los hombres. El área de necrosis en el hígado de las ratas macho fue siete veces mayor que la de las hembras. El edema pulmonar apareció en casi todas las ratas que recibieron la dosis, pero los machos tenían 1.5 veces más neutrófilos (células que combaten la inflamación). Probablemente, la reacción inflamatoria más frecuente fue la causa de alta mortalidad en las ratas macho. Dado que esto no se puede explicar mediante las diferencias en las hormonas sexuales, los biólogos han sugerido que el problema está relacionado con el cromosoma X.
El cromosoma X contiene genes relacionados con la respuesta inmune, incluidos los genes que regulan el trabajo del NF-κB, un factor responsable de la síntesis de mediadores de la inflamación. La mujer tiene dos cromosomas X, uno de la madre y otro del padre. Si en uno de los cromosomas X los genes responsables de NF-κB son dominantes, entonces le "gana" al segundo, ya que los genes dominantes son los que determinarán la síntesis de los mediadores de la inflamación. Esto le da al cuerpo la oportunidad de trabajar eficazmente en caso de infección. En el hombre, no existe tal posibilidad, ya que el grupo de genes de respuesta inmune está determinado únicamente por el cromosoma X recibido de la madre.
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Journal
Scientific Reports