Исследование проводилось на мышах, чтобы имитировать обычную опухоль головного мозга, возникающую при генетическом заболевании, называемом нейрофиброматозом типа 1 (NF1). Результаты, доступные в Интернете в Журнале экспериментальной медицины, предполагают, что блокирование женских половых гормонов или подавление активации определенных иммунных клеток в головном мозге может спасти зрение детей с опухолями головного мозга, связанными с NF1.
«Основная идея заключается в том, что пол ребенка имеет значение, когда дело касается этой болезни», — сказал Дэвид Х. Гутманн, доктор медицинских наук, Дэвид О. Профессор неврологии семьи Шнак и старший автор исследования. «Мы определили, что приводит к такой разнице в потере зрения, и предложили новые потенциальные методы лечения этой серьезной медицинской проблемы у детей. Понимание того, почему мальчики и девочки с мутациями в одном и том же гене имеют разные результаты, предоставляет беспрецедентные возможности для решения проблемы."
NF1 вызывает у детей и взрослых опухоли мозга и нервов. Эти опухоли, как правило, доброкачественные — это означает, что они не распространяются на другие части тела и не приводят к смерти, но они все же могут иметь серьезные последствия.
Почти у 20 процентов детей с NF1 развиваются опухоли головного мозга, которые затрагивают зрительный путь, поражая нервы, передающие сигналы, связанные со зрением, от глаза к мозгу. У некоторых детей эти опухоли вызывают потерю зрения; однако в настоящее время невозможно предсказать, у кого будет ухудшение зрения, а у кого — нет.
Два года назад Гутманн и его коллеги первыми сообщили, что девочки с NF1 в пять раз чаще теряют зрение, чем мальчики, хотя четких различий в размерах опухолей между мальчиками и девочками не было.
Чтобы выяснить, почему у девочек чаще наблюдается ухудшение зрения из-за опухолей, Гутманн, постдокторский исследователь Джозеф А. Toonen, PhD, и его коллеги изучали мышей с мутациями гена Nf1, специально сконструированными для развития опухолей на оптическом пути.
И у самцов, и у самок развились опухоли, идентичные по размеру и скорости роста; однако только самки мышей показали значительное повреждение нервов и потерю зрения.
Исследователи обнаружили, что опухоли содержат тип иммунных клеток, называемых микроглией.
Поразительно, что у самок мышей в этих опухолях было в три раза больше микроглии, чем у самцов. При активации микроглия выделяет ряд токсичных соединений, которые могут вызвать побочное повреждение близлежащих нервных клеток. Когда они активируются, они выделяют эти соединения и иногда вызывают побочный ущерб соседним клеткам. Исследователи обнаружили, что микроглия в опухолях зрительного нерва у самок мышей была активирована, а нейроны рядом с опухолями были повреждены.
Чтобы проверить, могут ли половые гормоны объяснять эти различия, исследователи удалили яичники у самок мышей и семенники у самцов мышей. Количество поврежденных и умирающих клеток в сетчатке — светочувствительном слое нервной ткани глаза — у кастрированных самцов не изменилось.
Но у самок без яичников погибло меньше клеток сетчатки, а количество активированной микроглии в опухолях также уменьшилось. Эти данные свидетельствуют о том, что женские половые гормоны могут вызывать активацию микроглии и последующее повреждение нейронов.
Когда исследователи использовали лекарство для блокирования действия женского полового гормона у самок мышей, несущих мутацию Nf1, они увидели снижение количества активированной микроглии и уменьшение повреждения сетчатки и гибели нервных клеток. Более того, исследователи определили специфические повреждающие нервы токсины, вырабатываемые этой активированной микроглией. Будущие методы лечения для уменьшения потери зрения у детей с опухолями NF1-зрительного нерва могут быть нацелены на эти соединения.
Гутманн подчеркнул, что мальчики с NF1 также испытывают потерю зрения, но не так часто, как девочки, и что самцы мышей NF1 имеют некоторую активированную микроглию в своих опухолях. Он считает, что процесс активации микроглии и последующего повреждения нейронов одинаков у мужчин и женщин, но присутствие женских половых гормонов увеличивает активацию микроглии, что приводит к большему повреждению зрительного нерва и потере зрения.
«Эта половая разница оказалась критической для нас, чтобы мы начали разгадывать причины потери зрения при опухолях оптики NF1», — сказал Гутманн. «Мы не смогли бы идентифицировать ключевые молекулярные сигналы, которые способствуют гибели нейронов, без этих половых различий.
Более того, эти результаты имеют значение не только для опухолей головного мозга, но и побудили нас изучить половые различия при других неврологических проблемах NF1, включая аутизм, сон и дефицит внимания."
С тех пор, как его команда обнаружила влияние секса на потерю зрения, Гутманн начал вносить изменения в свою клиническую практику.
«Мы искали способы идентифицировать детей с наибольшим риском потери зрения, и теперь мы думаем, что одним из важных факторов является принадлежность к девочке», — сказал Гутманн. "Я не ослабил своего беспокойства за мальчиков, но это, безусловно, усилило мое беспокойство за девочек."