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Los hombres y las mujeres difieren en la prevalencia, las respuestas al tratamiento y las tasas de supervivencia para una variedad de enfermedades. Para la enfermedad cardíaca, a las mujeres les va casi uniformemente mucho peor que a los hombres. Probablemente hay muchas razones para esto, y los científicos de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y la Universidad de Princeton parecen haber encontrado uno en el interior de las células antes de que nazcamos.
Esta investigación, publicada en la revista Developmental Cell, sugiere que las diferencias entre hombres y mujeres en la expresión de proteínas ocurren inmediatamente después de que las células embrionarias se convierten en células del corazón llamadas cardiomiocitos. Esta es la etapa más temprana del desarrollo del corazón, mucho antes de que el embrión se exponga a las hormonas sexuales.
Este informe completo es el primero en detallar los mecanismos de las disparidades sexuales cardíacas en una etapa tan temprana, brindando nuevas oportunidades para investigación de la enfermedad cardíaca y su tratamiento, así como el avance del estudio biológico de las diferencias sexuales en este campo floreciente.
«Nuestros estudios muestran que los sesgos sexuales en el desarrollo del corazón ocurren antes de la determinación primaria del sexo y pueden ser, y se asocian con la cardiopatía congénita por sesgo sexual», dijo el coautor principal Frank Conlon, Ph.D., profesor de genética y biología en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. «Dado que se han informado disparidades sexuales en muchos otros estados patológicos, incluidos el cáncer, la demencia, la enfermedad renal crónica, la obesidad, las enfermedades autoinmunes y la COVID-19, nuestros estudios proporcionan un marco para descubrir los mecanismos y las vías de estos estados patológicos, así como .»
Esta investigación fue una colaboración entre el laboratorio Conlon en la Facultad de Medicina de la UNC y el laboratorio de la coautora principal Ileana Cristea, Ph.D., profesora Henry L. Hillman de Biología Molecular en Princeton.
Tales disparidades de salud entre hombres y mujeres se conocen desde hace mucho tiempo y llevaron al «Informe del Grupo de Trabajo del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre sobre la Investigación de Diferencias Sexuales en Enfermedades Cardiovasculares» en 2016 Aunque el sexo juega un papel fundamental en la enfermedad cardíaca, se desconocen los mecanismos subyacentes a las diferencias sexuales en la salud y la enfermedad cardíacas.
Los coautores Wei Shi, Ph.D., investigador postdoctoral en Conlon lab, y Xinlei Sheng, Ph.D., un investigador postdoctoral rcher en el laboratorio de Cristae, dirigió un enfoque basado en sistemas para identificar las diferencias moleculares, tanto a nivel de ARN como de proteínas de las células, entre corazones embrionarios y adultos masculinos y femeninos en ratones. Aprovecharon el poder de Collaborative Cross (CC) como sustituto de la diversidad humana, identificando las proteínas, los complejos de proteínas y las vías de proteínas que son comunes entre los mamíferos y los que divergen entre machos y hembras. El CC está compuesto por ocho cepas fundadoras de ratones genéticamente diversos para abordar las muchas deficiencias de investigación en la mayoría de los demás recursos disponibles sobre cepas de ratones, incluido un pequeño número de cepas, diversidad genética limitada y una estructura de población menos que ideal.
El equipo de Conlon luego definió los tipos de células que expresan un subconjunto de estas proteínas para mostrar diferencias en la expresión en el linaje de cardiomiocitos entre corazones masculinos y femeninos.
«Contrariamente al paradigma actual, descubrimos que los hombres- Las diferencias sexuales cardíacas femeninas no están controladas únicamente por las hormonas, sino también a través de un mecanismo de cromosomas sexuales independiente de las hormonas sexuales», dijo Conlon, quien también es miembro del Instituto del Corazón McAllister de la UNC. «Nuestro análisis mostró que la expresión de proteínas difiere entre corazones masculinos y femeninos en el período embrionario antes de la determinación primaria del sexo y antes de que el embrión fuera expuesto a las hormonas sexuales».
Comprender la biología básica del desarrollo del corazón en este momento etapa muy temprana proporciona información crucial para los biólogos de células madre interesados en el uso de células progenitoras cardíacas para la regeneración del tejido cardíaco y otras terapias de reemplazo cardíaco.
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Los investigadores identifican proteínas modelo animales importantes en el estudio de enfermedades humanas Más información: Wei Shi et al, Cardiac proteomics revela diferencias dependientes de los cromosomas sexuales entre hombres y mujeres que surgen antes a la formación de gónadas, Developmental Cell (2021). DOI: 10.1016/j.devcel.2021.09.022
Christine Maric-Bilkan et al, Informe del grupo de trabajo del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre sobre investigación de diferencias sexuales en enfermedades cardiovasculares, hipertensión (2016) . DOI: 10.1161/hypertensionaha.115.06967 Información del diario: Developmental Cell, Hipertensión