Мужской мозг отличился большей вариативностью
Различия в размерах и объемах корковых и подкорковых структур головного мозга чаще встречаются среди мужчин, чем среди женщин, и сильнее выражены у мужчин молодого возраста, чем пожилого. Формируются эти гендерные различия в раннем возрасте и, вероятно, под влиянием половых гормонов или экспрессии сцепленных с полом генов. Эти результаты ученые получили, сравнив снимки МРТ 16683 здоровых людей в возрасте от одного до 90 лет. Статья опубликована в журнале Human Brain Mapping.
По сравнению с женщинами, мужчины проявляют большую видовую изменчивость или большее разнообразие черт личности и характера, а также у них шире диапазон когнитивных способностей и успеваемости. Недавние исследования показали, что среди мужчин также больше различий в строении мозга и особенностях его развития. Тем не менее, имеющихся данных недостаточно для того, чтобы делать выводы о том, когда возникают половые различия в морфологии и развитии структур мозга и формируются ли они на ранних этапах развития или на протяжении всей жизни человека. Ученые считают необходимым обратиться к более крупным выборкам, охватывающим людей от раннего детства до пожилого возраста.
Чтобы оценить особенности изменчивости в строении головного мозга у мужчин и женщин и роль развития в формировании гендерных различий ученые под руководством Лары Виеренги (Lara Wierenga) из Лейденского университета сравнили МРТ-сканы 16683 здоровых людей в возрасте от года до 90 лет, среди которых женщин было 47 процентов.
Авторы сопоставили величины корковых и подкорковых структур мозга у мужчин и женщин, а также степень изменчивости размеров их мозговых структур. Оказалось, что объем подкорковых структур и площадь коры головного мозга у мужчин выше, чем у женщин, а толщина неокортекса в 32 зонах коры больше у женщин (в основном, это лобные и теменные отделы) и в девяти зонах — у мужчин (p < 0,05).
Далее исследователи показали, что объемы подкорковых структур и размеры площади коры среди мужчин отличаются больше, чем среди женщин (p <0,05). Изменчивость же толщины коры у мужчин была выше в 39 областях, а у женщин — в пяти (p < 0,05).
Авторы отметили, что вариативность объемов корковых и подкорковых структур связана с возрастом: среди молодых людей различий было больше, чем среди людей старшего возраста (p < 0,05). Выражена эта зависимость была для 50 процентов подкорковых объемов и для 30 процентов корковых площадей, участвующих в планировании, регулировании и торможении движений (паллидум, правая теменная кора, парацентральная долька), эпизодической памяти (гиппокамп) и объединении сенсорной информации от разных органов чувств (таламус). Причем снижение изменчивости ученые обнаружили только у мужчин, но не у женщин (p < 0,05).
Ученые заключили, что более высокая вариативность размеров структур головного мозга у мужчин закладывается в период раннего развития, и предположили, что данные гендерные различия могут быть вызваны влиянием половых гормонов в перинатальный и пубертатный периоды или экспрессией сцепленных с полом генов. Также исследователи отметили, что снижение гендерных различий с возрастом может объяснять разницу в продолжительности жизни: известно, что у женщин она выше, а среди мужчин, по мнению авторов, до пожилого возраста доживают те, у кого размеры структур головного мозга приближены к таким у женщин.
Гендерные различия в работе головного мозга также делают мужчин более подверженным таким расстройствам, как аутизм. Это в своем исследовании показали итальянские ученые.
Екатерина Рощина
Причина оказалась в реакции на воспаление
Неврологи из Национального института здоровья США описали патогенез синдрома хронической усталости у пациентки, болевшей раком молочной железы и волчанкой. У нее обнаружили повышенную активность белка WASF3, мешающего сборке и скоординированной работе электрон-транспортной цепи митохондрий. Гиперактивация WASF3 возникла в ответ на системное воспаление, в результате снизилась эффективность тканевого дыхания, а вместе с ней и переносимость физической нагрузки. Наблюдение опубликовано в журнале Proceedings of the National academy of sciences. Центральное место в возникновении миалгического энцефаломиелита-синдрома хронической усталости занимает ответ организма на воспаление. Часто синдром связан с повышением уровня провоспалительных цитокинов, а проявления включают не только слабость и повышенную утомляемость, но и такие физические симптомы и молекулярные проявления, как снижение аэробных возможностей организма и изменение липидного обмена лимфоцитов. Патогенез синдрома пока не расшифрован до конца: лишь часть случаев синдрома хронической усталости удается объяснить последствием инфекций, а популяционно-генетические исследования плохо справляются с объяснением, почему у одних людей возникает синдром хронической усталости или похожий по проявлениям синдром поствирусной усталости, а у других — нет. Неврологи из Американского национального института здоровья под руководством Пола Хвана (Paul M. Hwang) обнаружили еще один механизм возникновения синдрома хронической усталости, обследуя пациентку с синдромом Ли-Фраумени. Это наследственное заболевание вызвано мутацией в антионкогене TP53 и проявляется злокачественными опухолями начиная с молодого возраста. У 38-летней женщины, перенесшей две опухоли молочной железы и болеющей системной красной волчанкой, с 16 лет регулярно возникали боли в мышцах ног после неинтенсивных физических нагрузок, а обследование у неврологов и ревматологов не позволило обнаружить причину симптомов. Пациентка была направлена в центр, занимающийся изучением митохондриальных заболеваний — ведь митохондриальные дисфункции часто сопровождаются мышечными симптомами, а белок p53 влияет напрямую на митохондрии. Ученые обнаружили, что у пациентки примерно в два раза снижена скорость восстановления мышечных запасов креатинфосфата и активность IV комплекса дыхательной цепи митохондрий. Причем снижены не только в сравнении со здоровыми людьми, но и в сравнении с родным братом пациентки, носителем той же мутации в TP53, не болевшим опухолями или аутоиммунными заболеваниями. В мышечных клетках у сестры было больше активной (фосфорилированной) формы белка p53, чем у брата, а причиной тому, как выяснили ученые, является повышенная активность белка WASF3. Функции этого внутриклеточного белка касаются ремоделирования цитоскелета и регуляции синтеза АТФ в митохондриях, но через цепочку посредников белок влияет и на активность p53. Ученые создали несколько линий мышей с гиперактивированным или выключенным WASF3 и выяснили, что WASF3 нарушает организацию III и IV комплексов электрон-транспортной цепи митохондрий на мембране и ускоряет деградацию IV (цитохром с-оксидазного) комплекса. Эффективность работы дыхательной цепи максимальна, когда два комплекса находятся в непосредственной близости друг от друга в соотношении 2:1, а нарушение пропорции снижает КПД клеточного дыхания. Мыши с несколькими копиями WASF3 показывали более низкие результаты в беговых упражнениях. У пациентки же повышение активности WASF3 было связано с посттрансляционными модификациями белка, но не имело геномной подоплеки и не сопровождалось изменениями транскриптома клеток. Нарушения энергетического обмена в клетках иммунной и нервной системы при синдроме хронической усталости были известны и раньше, но находка американских врачей подчеркивает, что данные отдельно геномики или протеомики не всегда эффективны в расшифровки патогенеза болезней, в которых тесно переплетены геномные факторы и ответ на действие внешней среды. Изучению патогенеза синдрома хронической усталости во многом поспособствовал постковидный синдром, имеющий похожие звенья патогенеза и клиническую картину. Но мы рассказывали и о других факторах, ухудшающих работу мышц — в частности, о том, как прием антигистаминных препаратов снижает тренируемость.