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# Biologie # Neurowissenschaften

Geschlechtsspezifische Unterschiede bei Schmerzen und Immunität

Forschung zeigt, dass Männer und Frauen Schmerz unterschiedlich erleben, wegen biologischer Faktoren.

Allison M Barry, Julia R Sondermann, Joseph B Lesnak, Feng Xian, Úrzula Franco-Enzástiga, Jayden A O’Brien, David Gomez Varela, Morgan K Schackmuth, Stephanie Shiers, Theodore J Price, Manuela Schmidt

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Schmerzempfindung: Männer Schmerzempfindung: Männer vs. Frauen Schmerzreaktion. Geschlechterunterschiede bei der Neue Studie zeigt wichtige
Inhaltsverzeichnis

Neuroimmune-Erkrankungen beschäftigen sich damit, wie unser Nervensystem und Immunsystem miteinander interagieren. Diese Bedingungen können beeinflussen, wie wir Schmerzen empfinden und können bei Männern und Frauen unterschiedlich sein. Es ist wichtig zu wissen, wie dieser Unterschied funktioniert, damit wir diese Erkrankungen besser behandeln können. Zum Beispiel hat man festgestellt, dass Autoimmunerkrankungen, bei denen das Immunsystem den Körper angreift, oft Frauen stärker betreffen als Männer. Tatsächlich sind über 80 % der Menschen mit bestimmten Autoimmunerkrankungen Frauen.

Wenn es um Schmerzen geht, berichten Frauen oft, dass sie in experimentellen Situationen mehr Schmerzen empfinden. Sie haben auch höhere Raten von chronischen Schmerzen und sind wahrscheinlicher von Schmerzerkrankungen wie Migräne und komplexem regionalem Schmerzsyndrom betroffen. Das deutet auf einige zugrunde liegende Unterschiede basierend auf Geschlecht und Gender hin, die weiter erforscht werden müssen.

Hormoneller Einfluss auf Schmerz und Immunantwort

Hormone spielen eine wichtige Rolle dabei, wie unser Körper auf Schmerzen und Krankheiten reagiert. Besonders Hormone wie Östrogen, Prolaktin und Testosteron können beeinflussen, wie unser Immunsystem funktioniert und wie wir Schmerzen wahrnehmen. Forschungen mit Nagetieren zeigen, dass diese hormonellen Einflüsse spürbare Unterschiede in der Schmerzempfindung und Immunfunktion zwischen den Geschlechtern schaffen können. Das deutet darauf hin, dass biologische Faktoren zu unterschiedlichen Erfahrungen mit Schmerzen und Immunproblemen bei Männern und Frauen führen.

Die Dorsalen Wurzelganglien: Ein Schlüsselspieler

Die dorsalen Wurzelganglien (DRG) sind eine Gruppe von Nervenzellkörpern, die sich entlang der Wirbelsäule befinden. Sie spielen eine entscheidende Rolle dabei, wie wir Schmerzen empfinden. Sinnesneuronen in den DRG empfangen Signale von der Haut und anderen Körperteilen und senden diese Signale an das Gehirn. Wenn im Körper eine Entzündung auftritt, reagieren diese Neuronen, indem sie immunologische Signale erkennen und Substanzen namens Neuropeptide freisetzen. Dadurch entstehen komplexe Schaltungen, die das Immunsystem mit dem Nervensystem verbinden.

Kürzlich haben Forscher begonnen, die spezifischen Gene und Proteine in diesen Neuronen zu untersuchen, um die Unterschiede zwischen Männern und Frauen besser zu verstehen. Einige Studien haben gezeigt, dass es Unterschiede darin gibt, wie Gene in Sinnesneuronen und anderen Zelltypen basierend auf Geschlecht exprimiert werden. Diese Forschung hilft zu erkennen, wie männliche und weibliche Körper unterschiedlich auf Schmerzen reagieren können.

Die Studie: Analyse von Proteinen in den Dorsalen Wurzelganglien

In einer bahnbrechenden Studie sammelten und analysierten Forscher Daten zu Proteinen aus menschlichem DRG-Gewebe von männlichen und weiblichen Spendern. Ziel der Studie war es, herauszufinden, wie viele verschiedene Proteine vorhanden waren und wie sie zwischen den Geschlechtern variierten. Die Forschung ergab, dass es etwa 12.500 verschiedene Proteine in den DRG gibt, was einen sehr detaillierten Blick auf das menschliche Nervensystem ermöglicht.

Dieser umfangreiche Datensatz enthält Erkenntnisse zu Proteinen, die für Schmerz- und Immunfunktionen wichtig sind. Nicht überraschend fanden sie bemerkenswerte Unterschiede darin, wie bestimmte Proteine bei Männern und Frauen exprimiert wurden, insbesondere in den Wegen, die mit Entzündung und Schmerz verbunden sind.

Proteine und Schmerz: Ein näherer Blick auf die TNFα-Signalgebung

Ein Proteinweg, der in dieser Forschung hervorstach, ist der TNFα-Signalweg. Dieser Weg ist an Entzündungen beteiligt und ist entscheidend, wenn der Körper Krankheiten bekämpft. Die Forscher bemerkten, dass dieser Weg bei Männern anders funktioniert als bei Frauen, was wichtig ist, um zu verstehen, wie diese Geschlechter auf Behandlungen reagieren, die diesen Weg betreffen.

Als die Forscher weitere Tests durchführten, fanden sie starke Beweise dafür, dass dieser TNFα-Signalweg eine wichtige Rolle in der Art und Weise spielt, wie wir Schmerzen erleben. Das bedeutet, dass Medikamente, die diesen Weg anvisieren, für Männer und Frauen unterschiedlich wirken könnten, was potenziell zu besseren Behandlungsmöglichkeiten in der Zukunft führt.

Verständnis von Ionenkanälen und Membranproteinen

In dieser Studie schauten die Forscher auch auf Ionenkanäle und Membranproteine, die für die Nervenübertragung entscheidend sind. Sie fanden eine Vielzahl unterschiedlicher Ionenkanäle in den DRG. Diese Ionenkanäle ermöglichen es elektrischen Signalen, durch die Nerven zu gelangen, was uns hilft, Empfindungen wie Schmerz zu spüren.

Die Studie identifizierte wichtige Proteine, die speziell in den Ganglien vorkommen und normalerweise nicht in der Nervenwurzel zu finden sind. Durch die Untersuchung der Verteilung dieser Proteine konnten die Forscher bestimmen, wie diese Bereiche des Nervensystems funktionieren und wie sie zu Schmerzempfindungen beitragen könnten.

Was die Daten über die Dorsalen Wurzelganglien und die Nervenwurzel enthüllten

Beim Vergleich der Proteinniveaus in den DRG mit der Nervenwurzel entdeckten die Forscher entscheidende Unterschiede zwischen den beiden. Proteine, die mit Myelin in Verbindung stehen, das die Nervenfasern isoliert, waren in der Nervenwurzel zahlreicher, während Proteine, die sich auf neuronale Funktionen beziehen, in den Ganglien häufiger vorkamen. Das unterstützt die Idee, dass diese beiden Bereiche des Nervensystems unterschiedliche Rollen in Bezug auf Schmerz und Nervenübertragung haben.

Darüber hinaus gab es keine klaren Muster basierend auf Geschlecht, wenn man die gesamte Proteinexpression in der Nervenwurzel berücksichtigte. Allerdings wiesen die Ganglien eine starke Verbindung zu Geschlechtsunterschieden auf, insbesondere in der TNFα-Signalgebung, die bei männlichen Spendern angereichert war, während weibliche Spender eine Vorliebe für oxidative Phosphorylierung Prozesse zeigten.

Genexpression und sexueller Dimorphismus

Studien zur Genexpression lieferten mehr Klarheit darüber, wie sich Geschlechterunterschiede in den DRG manifestieren. Mithilfe spezifischer Gen-Sets beobachteten die Forscher, dass kein Zelltyp signifikant über anderen vorherrschte. Stattdessen sahen sie eine Mischung verschiedener Zelltypen in den Proben. Während sie keine offensichtlichen Unterschiede in der gesamten Proteinexpression zwischen Männern und Frauen feststellten, zeigte die Analyse der Weganreicherung deutliche Muster, die darauf hindeuten, dass die TNFα-Signalgebung bei Männern aktiver war.

Insgesamt deuteten die Daten darauf hin, dass es tatsächlich Muster des sexuellen Dimorphismus in der Art und Weise gibt, wie schmerzbezogene Proteine exprimiert werden, was eine Rolle dabei spielen könnte, wie Männer und Frauen Schmerzen erleben.

Die Zukunft des Verständnisses von Schmerz und Behandlung

Die Implikationen dieser Erkenntnisse gehen über einfache Biologie hinaus. Wenn Männer und Frauen unterschiedlich auf Behandlungen reagieren, die die TNFα-Signalgebung anvisieren, könnte das zu neuen Strategien zur Behandlung von schmerz- und entzündungsbezogenen Erkrankungen führen.

Während die Forschung fortschreitet, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass jeder Mensch einzigartig ist. Faktoren wie Alter, hormoneller Status und Krankengeschichte beeinflussen, wie Einzelpersonen auf verschiedene Behandlungen reagieren. Zukünftig wird es entscheidend sein, diese Nuancen zu verstehen, um bessere, personalisierte Behandlungsoptionen zu entwickeln.

Fazit: Ein neues Verständnis von Schmerz und Geschlecht

Diese Studie bietet eine neue Perspektive auf die Rolle von Geschlecht und Gender in Schmerz- und Immunantworten. Durch die Erstellung eines detaillierten Proteinprofils der menschlichen DRG haben Forscher neue Wege eröffnet, um zu erkunden, wie diese biologischen Unterschiede Patienten beeinflussen können. Es stellt sich heraus, dass wir, auch wenn wir alle Menschen sind, unsere eigenen einzigartigen Wege haben, um Schmerz und Krankheit zu bewältigen, und das könnte einen grossen Unterschied darin machen, wie wir uns in Zukunft gegenseitig behandeln.

In der Medizin könnte dieses Wissen letztendlich helfen, Behandlungen zu entwickeln, die am besten auf die einzigartigen Bedürfnisse von männlichen und weiblichen Patienten zugeschnitten sind, und uns einen Schritt näher bringen, das komplexe Zusammenspiel zwischen unserer Biologie und Gesundheit zu verstehen.

Originalquelle

Titel: Multi-omic integration with human DRG proteomics highlights TNFα signalling as a relevant sexually dimorphic pathway

Zusammenfassung: The peripheral nervous system has been widely implicated in pathological conditions that exhibit distinct clinical presentations in men and women, most notably in chronic pain disorders. Here, we explored this sexual dimorphism at a molecular level. We expanded the available omics landscape in the PNS to include quantitative proteomics of the human dorsal root ganglia (hDRG) and nerve. Using data-independent acquisition mass spectrometry, we uncovered an extensive protein landscape, validated against tissue-specific differences between the nerve and hDRG. Using a combination of multi-omic analyses and in vitro functional support, we then examined sex-differences, highlighting TNF signalling as a relevant sexually dimorphic pathway in males. These results support a functional sexually dimorphism in the periphery, which is of particular importance to sensory- and pain-related clinical translation.

Autoren: Allison M Barry, Julia R Sondermann, Joseph B Lesnak, Feng Xian, Úrzula Franco-Enzástiga, Jayden A O’Brien, David Gomez Varela, Morgan K Schackmuth, Stephanie Shiers, Theodore J Price, Manuela Schmidt

Letzte Aktualisierung: 2024-12-10 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.626968

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.626968.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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