Научные открытия, касающиеся старения иммунной системы, имеют огромное значение. С годами состав иммунных клеток меняется, а их защитные функции ухудшаются. Это снижает сопротивляемость заболеваниям. Однако до недавнего времени было мало известно о том, как на эту глубокую трансформацию влияет пол.
Исследование Барселонского суперкомпьютерного центра – Национального центра суперкомпьютерных вычислений (BSC-CNS) впервые продемонстрировало, что у мужчин и женщин иммунное старение протекает по-разному. Команда обнаружила клетки и гены, ответственные за этот процесс, а также получила молекулярное объяснение половых различий.
Результаты, опубликованные в журнале Nature Aging, показали, что с возрастом у женщин наблюдаются более выраженные изменения в иммунной системе, которые сопровождаются увеличением количества воспалительных иммунных клеток. Команда считает, что это открытие поможет объяснить, почему:
- аутоиммунные заболевания чаще развиваются у женщин, чем у мужчин
- эти недуги более характерны для женщин именно в пожилом возрасте
- определенные воспалительные патологии обостряются после менопаузы.
Тем временем изменения, связанные со старением иммунной системы мужчин, в целом были менее выражены. Однако команда заметила у представителей сильного пола увеличение количества клеток крови, демонстрирующих предлейкемические изменения. Это наблюдение поможет объяснить, почему некоторые виды рака крови чаще встречаются у мужчин пожилого возраста.
Что узнали исследователи?
Выявление таких закономерностей стало возможным благодаря анализам образцов крови около 1000 человек разного возраста. Образцы были получены на протяжении всей взрослой жизни участников. В целом исследователи проанализировали активность 20 000 генов в более чем миллионе клеток крови. В работе ученые использовали инновационную технологию секвенирования РНК, благодаря которой они:
- изучили полный набор РНК в отдельных клетках
- определили, как иммунная система меняется с годами
- выявили в результатах четкие половые различия.
Для обработки и анализа огромного массива образцов ученые использовали передовые вычислительные методы, которые никогда ранее не применялись к таким сложным наборам данных. А ключевым инструментом стал суперкомпьютер MareNostrum 5.
«До сих пор большинство исследований анализировали иммунную систему, основываясь на усредненных данных множества клеток одновременно, что усложняло выявление эффектов старения. Благодаря поклеточному анализу и значительно более крупной выборке мы смогли выявить эти закономерности и сравнить их между биологическими полами». Мария Сопена-Риос, ведущая автор исследования.
Старение следует изучать с учетом пола
Хотя ученые и раньше имели представление о том, что иммунная система представителей каждого пола стареет по-разному, женщины в исследованиях обычно были недостаточно представлены. Это первый случай, когда ученые проанализировали большой сбалансированный набор мужских и женских образцов.
«Многие исследователи до сих пор не учитывали пол в анализах или использовали только данные, полученные от мужчин, поэтому ключевые вопросы оставались без ответа», – отметила Марта Меле, руководитель группы транскриптомики и функциональной геномики в BSC.
Авторы исследования подтвердили необходимость учета пола как ключевой переменной в персонализированной медицине старения. А выявление учеными специфичных для каждого пола клеток старения и биомаркеров открыло путь к разработке профилактических, диагностических и терапевтических стратегий как для женщин, так и для мужчин. Эти стратегии помогут улучшить иммунное здоровье и способствовать качественному старению населения планеты.
Фото: pixabay.com
