Воспаление вокруг имплантата похоже на репетицию оркестра, где дирижёр — сам материал, а музыканты — клетки иммунной системы. Партитура одна, но звучит она по-разному в зависимости от того, кто сидит за пультами: молодые или старые, самцы или самки.
Учёные взяли мышей двух возрастов — 2 и 18 месяцев (это как 20 и 70 лет у человека) — и вживили им в мышцу бедра частицы из двух распространённых полимеров: поликапролактона и полиэтилена. Через шесть недель они прочитали все активные гены в ткани вокруг имплантата, измерили толщину рубца и подсчитали иммунные клетки. Оказалось, что пол меняет партитуру сильнее возраста: между самцами и самками одного возраста различались более 3000 генов, а между молодыми и старыми одного пола — меньше 200.
Разница между полами проявилась и в составе иммунных клеток. У старых самцов в ткани вокруг имплантата росла доля CD8+ Т-клеток, которые обычно атакуют заражённые клетки, а у самок — CD4+ Т-клеток, помогающих другим иммунным клеткам. Макрофаги, главные «уборщики» и регуляторы воспаления, у самок несли больше маркера CD86, связанного с агрессивным воспалением, а у самцов — CD206, который указывает на заживление и перестройку ткани.
Это исследование впервые сравнило возраст и пол в одной модели фиброза с двумя разными имплантатами. Оно показывает, что предсказать реакцию организма на материал только по активности генов нельзя: нужно смотреть и на белки, и на клетки, и на сам рубец. Причём картина зависит от конкретного полимера.
Для практики это значит, что доклинические испытания биоматериалов должны включать оба пола и разные возрастные группы. Если тестировать материал только на молодых самцах, как это часто делают, можно упустить особенности женского организма или пожилого возраста. В итоге безопасный для одних имплантат окажется проблемным для других. Оркестр один, но партитуру нужно писать с учётом всех музыкантов.
Разница в экспрессии генов между полами в одном возрасте превышала 3000 генов, тогда как между возрастами внутри одного пола было менее 200 различий. Это показывает, насколько сильнее пол влияет на транскриптом, чем возраст в данной модели.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.