Em formação

Alergias - situações congênitas ou criadas e desenvolvidas ao longo dos anos?


Esta é provavelmente uma pergunta fácil, mas ainda não encontrei uma resposta.

Recentemente, senti-me cada vez mais indisposta, especialmente na hora em que estava acordando. Presumi que fosse uma coisa relacionada a alergia, então fiz um teste de alergia e descobri que sou alérgico a ácaros. Isso explica minha condição depois de acordar, já que esses ácaros residem principalmente no colchão e, portanto, afetam você durante o sono. No entanto, não explica por que essa alergia não havia me afetado de forma alguma até agora e por que apareceu de repente depois de mais de 20 anos. Portanto, a questão é: esta (e mais geralmente outras alergias) é uma situação congênita ou foi desenvolvida devido ao meu estilo de vida, hábitos (não) de limpeza, etc.?


As alergias são causadas pelo sistema imunológico de uma pessoa. Se você nunca tivesse sido exposto ao alérgeno, não teria nenhum sintoma. Portanto, eles não são inatos ou inerentes.

Por que as pessoas desenvolvem alergias alimentares após exposição repetida? Não li nenhuma explicação convincente para a biologia por trás disso. Quando você olha para a troca de cadeia pesada que ocorre nas células B, a IgE responsável pelos sintomas de alergia é a troca terminal, de modo que essas regiões variáveis ​​de anticorpo já foram selecionadas durante sua história de vida até aquele ponto.


Princípios de Imunização

Pamela Rendi-Wagner, Herwig Kollaritsch, em Travel Medicine (segunda edição), 2008

Vacinação em pessoas com imunidade prejudicada

No caso de imunocompetência prejudicada, incluindo deficiências imunológicas congênitas, infecção por HIV, neoplasia maligna ou receptores de terapia imunossupressora, devem ser feitas considerações cautelosas sobre os riscos e benefícios da vacinação. 10 Em geral, os pacientes com estado imunológico incerto ou gravemente comprometido não devem receber vacinas vivas devido ao risco de doença das cepas da vacina após a administração de vacina viral ou bacteriana atenuada. Uma exceção, entretanto, é a administração da vacina combinada contra sarampo-caxumba-rubéola (MMR) a indivíduos com infecção assintomática por HIV ou infecção sintomática por HIV sem imunossupressão grave.

Uma vez que a imunidade diminuída resulta em imunogenicidade reduzida das vacinas refletida por taxas de soroconversão e níveis de anticorpos significativamente diminuídos, esses pacientes devem ser considerados para teste sorológico pós-vacinação.

O gerenciamento detalhado de grupos de risco específicos será abordado em outro lugar.


Imagens espetaculares

Burgess também conta com um dos campos de mais rápido crescimento da biologia celular & # 8217s para sua pesquisa - imagens ao vivo.

De acordo com John Condeelis, a imagem in vivo - que captura a atividade em tempo real das células e seus componentes em organismos vivos - terá um impacto significativo na biologia celular.

& # 8220Um dos grandes obstáculos da biologia celular é que ainda estudamos células em cultura & # 8221 diz Condeelis, professor e co-presidente de anatomia e biologia estrutural do Albert Einstein College of Medicine da Yeshiva University em Nova York. & # 8220 As células cultivadas em cultura agem de maneira diferente isoladamente e sua função fisiológica é perdida. & # 8221

Condeelis prevê que a imagem se desenvolverá em uma subespecialidade chamada biofotônica (ele codirige o Gruss Lipper Biophotonics Center da faculdade e # 8217s, e a NSF também tem um programa de financiamento de biofotônica). & # 8220A geração de alunos que estamos treinando agora será a primeira a ser capaz de fazer experimentos biológicos definitivos in vivo & # 8221, diz ele.

& # 8220Cinco anos atrás, quando construímos nossa instalação, ela foi a primeira desse tipo. Agora, todo lugar tem um. É um grande desenvolvimento em infraestrutura & # 8221, diz ele.

& # 147Os pesquisadores esperam que a modelagem computacional leve a um tratamento individualizado para uma ampla variedade de doenças & # 148

O diploma de Condeelis em física de alta energia o ajuda a desenvolver novas técnicas de imagem para investigar o movimento celular, particularmente a metástase do câncer de mama. Sua equipe de pesquisa descobriu que apenas uma pequena população de células cancerosas se move dentro dos tumores de mama. & # 8220Estas células interagem com macrófagos e vasos sanguíneos, permitindo que metastatizem para outras áreas do corpo & # 8221 diz Condeelis. & # 8220 Podemos ver células tumorais individuais e seu conteúdo em escalas de tempo secundárias e identificar as decisões que elas tomam. & # 8221

Os dados obtidos por meio de avanços em imagens e análises também produziram outra nova subespecialidade em biologia celular - biologia computacional e cólon biologia no Virginia Polytechnic Institute e na State University (Virginia Tech).

O objetivo final dos biólogos da computação é criar modelos que prevejam com precisão o comportamento de sistemas biológicos complexos no espaço e no tempo. Eventualmente, os pesquisadores esperam que a modelagem computacional ajude a projetar medicamentos mais seguros e eficazes e leve a um tratamento individualizado para uma ampla variedade de doenças.


É como estar dentro de uma estrela: simulação de altas pressões

Alguns experimentos são realmente difíceis de realizar na prática. Para obter uma compreensão detalhada do comportamento do hidrogênio molecular (H2), por exemplo, teríamos de produzir altas pressões como as que ocorrem no núcleo de planetas gasosos como Júpiter e Saturno ou no interior de estrelas. Se tais condições não puderem ser criadas, um método alternativo é simulá-las no computador, mas o modelo deve ser preciso. Um grupo de cientistas pesquisadores da International School for Advanced Studies (SISSA) em Trieste usou um modelo de simulação muito mais preciso do que o usado anteriormente e realizou um experimento para testar uma hipótese sobre o comportamento do hidrogênio que está dividindo a comunidade científica .

& ldquoNós desenvolvemos esse método de simulação aqui na SISSA nos últimos dez anos & rdquo, explica Sandro Sorella, professor da SISSA e coautor do artigo. & ldquoIt & rsquos uma técnica altamente precisa baseada no método quântico de Monte Carlo & ndash uma família de algoritmos, mas geralmente limitada a um pequeno número de partículas & ndash que desenvolvemos a fim de considerar agora um grande número de átomos e obter uma situação quase realista. Uma grande vantagem & rdquo.

& ldquoNós usamos a simulação para verificar a previsão de Wigner e Huntington & rdquo, acrescenta Guglielmo Mazzola, da SISSA e primeiro autor do artigo.

Em 1935, Eugene Wigner e Hillard Bell Huntington conjecturaram que em pressões muito altas, quando o hidrogênio faz a transição da fase & ldquomolecular & rdquo para a fase & ldquoatômica & rdquo (quando os átomos estão tão próximos uns dos outros que as estruturas moleculares não podem mais ser distinguidas), o hidrogênio adquire propriedades metálicas.

“Nos últimos anos, as tentativas de verificar esta hipótese tanto teórica quanto experimentalmente produziram resultados conflitantes no que diz respeito à pressão necessária para atingir a“ desquometalização ”, comenta Mazzola. & ldquoNossa simulação, na fase líquida, mostrou que podemos, de fato, estar muito longe de sermos capazes de observar experimentalmente essa transição. De acordo com nossas descobertas, a metalização só pode ocorrer em pressões próximas a 500 gigapascal. Este é um valor enorme, que só ocorre nas camadas mais internas dos planetas gasosos e não pode ser alcançado com o equipamento experimental disponível atualmente & rdquo.

"Uma compreensão detalhada do diagrama de fases do hidrogênio", conclui Sorella, "não é importante apenas para estudos no campo da astrofísica, mas também para aprender como esse elemento se comporta e, por exemplo, em que condições ele se torna um supercondutor".

A pesquisa foi conduzida em colaboração com o instituto de pesquisa avançada AICS-Riken em Tóquio, que forneceu os recursos computacionais de um dos supercomputadores mais poderosos do mundo, o K-computer.


Alergias - situações congênitas ou criadas e desenvolvidas ao longo dos anos? - Biologia

Uma colher de albumina ajuda o remédio a descer

A albumina é usada há muito tempo para melhorar a circulação e o direcionamento de drogas no corpo. Em princípio, esse conceito tem sido atraente para o tratamento de tumores com apetite por nutrientes protéicos que alimentam o crescimento maligno. No entanto, os mecanismos de entrega à base de albumina no câncer permanecem difíceis de entender. Em um relatório recente da Nature Nanotechnology, uma equipe do MGH-CSB demonstrou como a sinalização oncogênica KRAS controla a captação de albumina-droga em modelos de tumor de camundongo. A equipe descobriu que a manipulação terapêutica da sinalização de nutrientes por meio da inibição do receptor do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF1Ri) poderia aumentar o consumo do tumor e a eficácia do quimioterápico formulado com albumina, nab-paclitaxel. Esses resultados oferecem novas possibilidades para melhorar a entrega seletiva de drogas ligantes de albumina em pacientes.

Ciclando entre a vida e a morte

O inibidor de MDM2 de molécula pequena altera a expressão temporal do p53 nos tecidos e pode torná-los mais radiossensíveis. Isso tem aplicações potencialmente importantes em oncologia de radiação. O estudo publicado na Nature Communications pelas equipes de Lahav e Weissleder lançou uma nova luz sobre a expressão temporal do p53 nos tecidos e propõe um novo paradigma na exploração das diferenças nos níveis de expressão do p53.

Identificar displasia de alto grau e câncer de pâncreas invasivo precoce pode ter se tornado mais fácil

O aumento da detecção de neoplasias mucinosas papilares intraductais (IPMNs), tumores císticos do pâncreas, a partir de imagens transversais é um problema para os médicos, pois esses pacientes requerem vigilância prolongada. Um método não invasivo para a distinção entre IPMNs benignos e invasivos é uma necessidade clínica não atendida. Os autores do Centro de Biologia de Sistemas, Cirurgia, Radiologia e Patologia desenvolveram uma tecnologia de triagem de vesícula extracelular (EV) digital baseada no sangue (DEST) que permite a distinção de IPMNs invasivos de subtipos de baixo grau e não invasivos. Em um estudo com 133 pacientes, o perfil de MUC5AC EV identifica de forma confiável os pacientes com IPMN invasivo. Quando combinado com exames de imagem e achados clínicos, o método DEST tem o potencial de transformar a detecção e avaliação cirúrgica de câncer IPMN / PDAC precoce, evitando cirurgias desnecessárias. Este Editorial destaca as descobertas.

Exames de sangue de rotina podem prever risco de morte hospitalar COVID-19

A doença por coronavírus 2019 (COVID-19) é uma doença respiratória aguda com alto índice de hospitalização e mortalidade. Os biomarcadores são urgentemente necessários para a estratificação de risco do paciente. Em um artigo recente no JAMA Network Open, uma equipe de pesquisadores do MGH Center for Systems Biology relatou que um teste padrão que avalia variações no volume de glóbulos vermelhos (RDW) pode identificar pacientes hospitalizados com COVID-19 no momento da admissão que têm um risco 2,7 vezes maior de mortalidade. Pacientes que tiveram valores de RDW acima da faixa normal quando foram admitidos no hospital tiveram uma taxa de mortalidade de 31 por cento em comparação com 11 por cento em pacientes com valores de RDW normais. Um aumento do RDW durante a hospitalização também foi associado ao aumento da mortalidade.

Novo avanço para diagnóstico ultrarrápido de câncer ao lado da cama

O diagnóstico celular rápido, automatizado e no local de atendimento do câncer continua difícil em ambientes com recursos limitados devido à falta de especialistas e infraestrutura médica. Em um artigo recente publicado na Science Translational Medicine, a equipe de engenharia biomédica do Center for Systems Biology desenvolveu um sistema de citometria de imagem automatizado (CytoPAN) que permite o diagnóstico rápido do câncer de mama e a subtipagem do receptor em 1 hora usando apenas 50 células obtidas por aspiração por agulha fina (FNA). A combinação de FNA e CytoPAN oferece uma estratégia alternativa para um diagnóstico de câncer minimamente invasivo e mais rápido em países desenvolvidos e em desenvolvimento. Juntamente com tecnologias de ciclagem recentemente desenvolvidas para FNA, isso também permitirá um rápido perfil molecular e celular de amostras de tumor em série em testes clínicos.

Todas as metástases não são criadas iguais

As metástases podem se formar em nódulos linfáticos loco-regionais - uma forma de progressão que pressagia um pior prognóstico, mas ainda pode ser curável - ou podem se desenvolver em órgãos distantes. Os tratamentos para o último caso são geralmente considerados paliativos. Não se sabe se o linfonodo e as metástases à distância são distinguidos apenas por suas diferentes implicações prognósticas, ou se a biologia subjacente à sua formação também é distinta.
Em um novo estudo, publicado na Nature Genetics, o laboratório Naxerova do Center for Systems Biology e colaboradores do Canary Center for Cancer Early Detection em Stanford agora mostram que os linfonodos e metástases distantes se desenvolvem por meio de diferentes mecanismos evolutivos. Reconstruindo as histórias evolutivas de dezenas de cânceres colorretais, a equipe mostrou que as metástases em linfonodos são um grupo geneticamente altamente diverso. Sua heterogeneidade pronunciada indica que eles podem ser semeados por muitas sub-linhagens diferentes de tumor primário. Em contraste, as metástases à distância são homogêneas. Eles normalmente se parecem e têm um ancestral comum recente, sugerindo que menos subclones de tumor primário possuem a capacidade de formar lesões em órgãos distantes. Esses resultados mostram que as pressões seletivas que moldam o desenvolvimento de metástases em diferentes locais anatômicos diferem substancialmente.

Quebrando maus hábitos na terapia do câncer

Drogas direcionadas ao câncer são projetadas para matar células tumorais, mas podem provocar uma resposta de cura de feridas protetora do tumor enquanto o corpo repara seu tecido moribundo. Em um relatório publicado na Science Advances, uma equipe do MGH Center for Systems Biology e do Massachusetts Institute of Technology colaborou para entender os mecanismos de como a resposta imunológica aos inibidores da quinase pode promover a resistência aos medicamentos, freqüentemente observada em pacientes. Usando um pipeline computacional para interpretar a sinalização multicelular nos tumores de pacientes com melanoma ou câncer de ovário, a equipe descobriu que as células tumorais adotaram um programa de cicatrização de feridas especialmente relacionado ao papel dos macrófagos na limpeza de restos de células morrendo. Esta sinalização co-amplificada entre as células tumorais e macrófagos vizinhos para causar resistência aos medicamentos em um loop de feedback de reforço. Para quebrar esse ciclo destrutivo, a equipe formulou uma nanoterapia que se acumulou de forma eficiente nos macrófagos fagocíticos de tumores resistentes e entregou uma carga tóxica que bloqueou a resistência.

“O trabalho do CSB descobre benefícios do exercício na medula óssea”

O estilo de vida moderno traz muitos perigos. Isso inclui nosso maior comportamento sedentário, já que todos nós passamos cada vez mais tempo sentados: na cadeira do escritório, no carro e no sofá. Este é um comportamento de risco e leva à obesidade, enfarte do miocárdio e acidente vascular cerebral. Um manuscrito publicado na Nature Medicine descreve agora um novo caminho potencialmente modificável como o comportamento sedentário causa doenças cardiovasculares. Camundongos que tiveram acesso a esteiras em suas gaiolas (e correram voluntariamente até 6 milhas por noite), tiveram menor proliferação de células-tronco do sangue em sua medula óssea. Por outro lado, os ratos sedentários, que se assemelham a uma grande proporção da população americana, trabalham 20 vezes menos. Como resultado, eles tinham níveis sanguíneos mais elevados do hormônio leptina, o que desencadeou a superprodução de leucócitos inflamatórios, resultando em mais aterosclerose e insuficiência cardíaca. A equipe também analisou os dados clínicos, incluindo o estudo CANTOS. No

5.000 humanos, relações semelhantes entre atividade física, leptina e leucócitos foram observadas, implicando que os dados de camundongos se traduzem em humanos. As próximas etapas envolvem um trabalho imparcial de descoberta de medicamentos, que pode não levar à “pílula de exercício”, mas a novos alvos para combater a inflamação nas doenças cardiovasculares.

Descobrindo células mieloides em tumores pulmonares

As células mieloides podem promover ou limitar o crescimento tumoral, mas permanecem pouco compreendidas. Em um estudo publicado na Immunity, o laboratório Pittet do MGH Center for Systems Biology e o laboratório Klein da Harvard Medical School se uniram para mapear as células mieloides no nível de uma única célula no câncer de pulmão humano e de camundongo. Eles fizeram as seguintes descobertas: 1) Complexidade consistente: as mesmas populações de tumor mieloide são encontradas repetidamente em pacientes, indicando que o microambiente mieloide dentro de tumores de pulmão é estereotipado. 2) Conservação entre as espécies: muitas populações mieloides são altamente conservadas em pacientes e camundongos, sugerindo que estudar células mielóides em camundongos pode ajudar a entender a doença humana. 3) Novos alvos terapêuticos: o mapa das populações mielóides de tumores identificadas neste estudo aponta para novos alvos para a imunoterapia contra o câncer.

O estudo ajuda a resolver o mistério de como o sono protege contra doenças cardíacas

Os pesquisadores dizem que estão mais perto de resolver o mistério de como uma boa noite de sono protege contra doenças cardíacas. Em estudos com ratos, eles descobriram um mecanismo até então desconhecido entre o cérebro, a medula óssea e os vasos sanguíneos que parece proteger contra o desenvolvimento de aterosclerose, ou endurecimento das artérias - mas apenas quando o sono é saudável e saudável. A descoberta dessa via ressalta a importância de se obter sono de qualidade suficiente para manter a saúde cardiovascular e pode fornecer novos alvos para o combate a doenças cardíacas, a principal causa de morte entre mulheres e homens nos Estados Unidos. Em um estudo publicado na Nature, o Swirski Lab do MGH Center of Systems Biology identificou um mecanismo pelo qual um hormônio cerebral controla a produção de células inflamatórias na medula óssea de uma forma que ajuda a proteger os vasos sanguíneos contra danos. Esse mecanismo antiinflamatório é regulado pelo sono e é interrompido quando você interrompe o sono com frequência ou tem sono de má qualidade.

Um ponto de verificação metabólico que contribui para doenças cardiovasculares

A resposta bioquímica à ingestão de alimentos deve ser regulada com precisão. Como os açúcares e gorduras ingeridos podem alimentar muitas vias anabólicas e catabólicas, como nossos corpos lidam com os nutrientes depende de sensores metabólicos estrategicamente posicionados que vinculam o valor nutricional intrínseco de uma refeição com o metabolismo intermediário. Em um estudo publicado na Nature, o Swirski Lab do MGH Center of Systems Biology identifica um subconjunto de células imunes no intestino que modula o metabolismo. A equipe mostra que os leucócitos T intraepiteliais do intestino (IELs) modulam o metabolismo sistêmico. Camundongos sem IELs naturais são metabolicamente hiperativos e, quando alimentados com uma dieta rica em gordura e açúcar, resistem à obesidade, hipercolesterolemia, hipertensão, diabetes e aterosclerose. O fenômeno depende da incretina GLP -1, que os IELs normalmente controlam por meio da expressão do receptor IEL GLP -1. Embora sua função possa ser vantajosa quando a comida é escassa, a superabundância de dietas ricas em gordura e açúcar torna esse ponto de verificação metabólico prejudicial à saúde.

Uma pequena população de células imunológicas é a chave para a imunoterapia contra o câncer

O bloqueador do ponto de verificação imunológico anti-PD-1 pode induzir respostas clínicas sustentadas em alguns pacientes. Esta droga é usada para liberar os "freios" nas células T, mas como funciona in vivo ainda não foi totalmente esclarecido. Em um estudo publicado na Immunity, o Pittet Lab no MGH Center for Systems Biology revela que as respostas antitumorais eficazes à terapia anti-PD-1 requerem um subconjunto de células dendríticas infiltrantes de tumor, que produzem interleucina 12 (IL-12) e se aplicam “Gás” para alimentar a reação antitumoral. Os resultados podem levar a novas estratégias de tratamento que beneficiam mais pacientes.

Os conjugados anticorpo-DNA trazem à luz as biópsias do paciente

A oncologia moderna depende de avaliações moleculares do tecido tumoral para desenvolver novas combinações terapêuticas e selecionar tratamentos ideais para pacientes individuais. Abordagens convencionais para imagens de fluorescência celular permitem a visualização de apenas 3-4 proteínas por vez, limitando a quantidade de informações que podemos obter de preciosas amostras de biópsia de pacientes. Em um novo estudo publicado na Nature Communications, pesquisadores da CSB desenvolveram uma abordagem que usa conjugados de anticorpo-DNA para "circular" de forma eficiente através da detecção e quantificação de várias proteínas de interesse, aumentando drasticamente o número de caminhos / alvos que podem ser visualizados a partir de uma única biópsia. Esta técnica permite que cientistas / médicos visualizem diretamente assinaturas de proteínas complexas nas células biopsiadas e tem implicações importantes para a compreensão de como as terapias medicamentosas afetam os tumores individuais dos pacientes.

Atalho para o cérebro

Os glóbulos brancos são nossos principais defensores contra infecções; no entanto, se houver excesso de oferta, eles podem se voltar contra nós. Os neutrófilos são produzidos na medula óssea, de onde se originam das células-tronco hematopoéticas. A medula óssea é distribuída por muitos ossos em nosso corpo, e o pensamento atual sugere que o suprimento de leucócitos se distribui uniformemente por todo o corpo. Em trabalho publicado na Nature Neuroscience, descrevemos que a medula do crânio assume um papel especial nas doenças inflamatórias do SNC. Sua proximidade com o cérebro leva a um suprimento preferencial de neutrófilos. Detectamos um atalho até então desconhecido que os neutrófilos usam em seu caminho das cavidades da medula do crânio em direção ao sistema nervoso central. Em vez de viajar pela circulação sangüínea geral, os leucócitos produzidos na medula óssea do crânio migram por canais que conectam diretamente a medula craniana com as meninges nas quais o cérebro está envolvido. Os canais existem em camundongos e humanos.

Intelli-sense artificial

Automatizar o diagnóstico celular pode ter um impacto de longo alcance na área da saúde. As células - geralmente obtidas por aspirações, biópsias, cotonetes ou fluidos corporais - normalmente requerem instrumentação sofisticada e análises de especialistas demoradas para fornecer diagnósticos. A equipe de engenharia da CSB desenvolveu agora uma plataforma altamente sensível, alimentada por imagens digitais e inteligência artificial para automatizar essas análises meticulosas. Além disso, esta plataforma é acessível ($

200) e portátil, portanto, exclusivamente adequado para diagnósticos de ponto de atendimento em países de baixa e média renda (LMIC). Um estudo recente publicado na Nature Biomedical Engineering destaca o primeiro ensaio clínico para diagnóstico de linfoma.

Reeducando Tumores

Macrófagos associados a tumor (TAM) são abundantes em muitos cânceres e frequentemente exibem um fenótipo imunossupressor que promove o crescimento do tumor e resistência ao tratamento. Os pesquisadores da CSB desenvolveram agora uma nanopartícula direcionada à TAM carregada com um agonista de receptor semelhante a um toll que reprograma as TAMs para apoiar a luta do sistema imunológico contra o câncer. Como monoterapia, a administração da nanopartícula carregada com a droga levou à entrega eficiente da droga para TAMs, reprogramação de TAMs para um fenótipo de suporte imunológico e crescimento controlado do tumor. É importante ressaltar que a estratégia funcionou sinergicamente em combinação com a terapia de checkpoint (anti-PD1), melhorando drasticamente as taxas de resposta, mesmo em tumores resistentes ao tratamento apenas com anti-PD1. Essas descobertas demonstram a capacidade das combinações de nanopartículas de drogas projetadas racionalmente para modular eficazmente os TAMs para melhor sensibilizar o microambiente tumoral para as terapias de ponto de verificação padrão.

Ossos e neutrófilos controlam o câncer de pulmão

Os tumores são freqüentemente infiltrados por diversos tipos de células imunológicas, algumas das quais permanecem praticamente inexploradas. Em um estudo publicado na Science, o laboratório Pittet no MGH Center for Systems Biology revela um novo tipo de neutrófilo que promove o câncer de pulmão. A produção desses neutrófilos envolve uma interferência remota inesperada entre tumores e ossos: os tumores de pulmão ativam remotamente os osteoblastos, por sua vez, essas células ósseas moldam a imunidade ao fornecer neutrófilos promotores de câncer aos tumores. As descobertas abrem novos caminhos para a imunoterapia contra o câncer.

Células imunológicas participam de um baile de máscaras de ataque cardíaco

A doença isquêmica do coração é a causa de morte mais comum no mundo e começa com um ataque cardíaco. Quando as células morrem no coração, o sistema imunológico entra no tecido morto, limpa os detritos, estabiliza e repara a parede do coração. Mas o que há de tão imunoestimulante nas células moribundas do coração? Para responder a isso, os pesquisadores do CSB olharam profundamente dentro de milhares de células imunes cardíacas individuais e mapearam seus transcriptomas individuais usando um método chamado RNA de célula única -Seq. Isso levou à descoberta de que, após um ataque cardíaco, o DNA das células moribundas se disfarça de vírus e ativa um antigo programa antiviral chamado resposta do interferon tipo I em células imunológicas especializadas, que eles denominam células indutíveis por interferon (IFNICs). Quando os investigadores bloquearam a resposta do interferon, seja geneticamente ou com um anticorpo neutralizante administrado após o ataque cardíaco, houve menos inflamação, menos disfunção cardíaca e melhor sobrevida. Suas descobertas, publicadas na Nature Medicine, revelam uma nova oportunidade terapêutica potencial para evitar que ataques cardíacos progridam para insuficiência cardíaca em pacientes.

Detector de chaveiro detecta alérgenos alimentares

Mais de 50 milhões de americanos apresentam reações alimentares. A cada ano, há cerca de 20.000 visitas ao departamento de emergência relacionada a alergia alimentar nos Estados Unidos, incluindo 90.000 casos de anafilaxia. A melhor maneira de controlar a alergia alimentar é evitar produtos que contenham alérgenos. Mas nem sempre é possível evitar porque os alimentos podem ser rotulados erroneamente ou contaminados.
Conheça o iEAT (Teste de Antígeno Exógeno integrado), um sistema portátil de detecção de alérgenos de US $ 40 que consiste em um kit descartável para extrair alérgenos de alimentos e um analisador de chaveiro eletrônico para detecção de alérgenos. Em menos de 10 minutos, o iEAT completa as análises dos alimentos e envia os resultados para um servidor em nuvem. O protótipo foi usado para detectar cinco alérgenos modelo de trigo, amendoim, avelã, leite e clara de ovo. Testes em alimentos de restaurantes locais revelaram descobertas inesperadas, como glúten em pratos "sem glúten" e proteína de ovo na cerveja. A tecnologia está sendo expandida para detectar alérgenos, pesticidas e hormônios ambientais adicionais.

Um novo truque para macrófagos

Os macrófagos, células imunológicas em nosso corpo, têm uma longa lista de tarefas pendentes. Eles nos defendem das bactérias, são essenciais na cicatrização de feridas, mantêm o coração batendo e realizam outras tarefas vitais. Em uma nova reviravolta, essas células agora se acumulam dramaticamente na parte externa dos microvasos cancerosos após a radioterapia. Lá, eles provocam explosões dinâmicas e focalizadas de vazamentos capilares. Isso, por sua vez, aumenta a distribuição de drogas, especialmente de nanomateriais. Esses novos insights têm implicações para o projeto de nanomateriais direcionados a tumores de próxima geração e ensaios clínicos para estratégias adjuvantes.

Uma conquista marcante

O adenocarcinoma ductal pancreático é um dos tipos de tumores mais letais, em parte porque geralmente é detectado em um estágio tardio. Para facilitar o diagnóstico desse tumor, os pesquisadores do CSB desenvolveram um ensaio nanoplasmônico multiplexado para analisar vesículas extracelulares no sangue de pacientes. Embora alguns biomarcadores sanguíneos tenham sido propostos anteriormente, nenhum deles se mostrou suficientemente preciso na prática clínica. Agora identificamos uma nova assinatura de cinco marcadores que produziu o diagnóstico mais preciso em uma grande coorte de amostras de pacientes.

Destaque (literalmente) na imunoterapia

A imunoterapia e especialmente os bloqueadores de pontos de controle imunológicos (ICBs) estão revolucionando a forma como tratamos muitos tipos de câncer. Projetados para ativar o sistema imunológico, esses medicamentos podem ser extraordinariamente eficazes em alguns pacientes. Mas o progresso foi retardado por nossa compreensão limitada de por que os ICBs funcionam bem em alguns tipos de câncer e pacientes, mas não em outros. Agora, Mikael Pittet e colegas usaram imagens moleculares para rastrear ICBs em tempo real e em alta resolução dentro dos tumores. Seu estudo, publicado na Science Translational Medicine, revela um mecanismo de resistência ao tratamento ainda não descoberto, que pode ser superado com modificações químicas adicionais.

Macrófagos cardíacos avançando

Embora soubéssemos por um tempo que o coração saudável contém macrófagos residentes no tecido, as funções específicas dos órgãos dessas células eram desconhecidas. Disparado por um achado fortuito de anormalidades no ECG durante uma ressonância magnética cardíaca de um camundongo após a ablação de macrófagos, uma equipe de pesquisadores do CSB agora descreve propriedades elétricas previamente desconhecidas de macrófagos. Quando acoplados aos miócitos por meio de junções comunicantes, os macrófagos despolarizam em sincronia com as células condutoras. Em uma relação sumidouro-fonte, a corrente elétrica flui para frente e para trás entre macrófagos e cardiomiócitos. Os macrófagos influenciam a condução através do nó atrioventricular, a conexão elétrica entre as câmaras do coração. Quando os macrófagos são manipulados, o fluxo de eletricidade diminui e pode até mesmo cessar completamente. Tal condição requer tratamento com marca-passo em humanos. Essas descobertas surpreendentes, publicadas na Cell, sacudem o campo da eletrofisiologia e podem levar a novas oportunidades terapêuticas para pacientes com arritmias cardíacas. O esforço colaborativo foi liderado por equipes do MGH, mas também envolveu investigadores no BWH e em Freiburg, Alemanha.

Pequenas nanopartículas procuram macrófagos

Os macrófagos são glóbulos brancos que podem se voltar contra nós na aterosclerose. Em vez de limpar o tecido como de costume, eles atacam a parede arterial e destroem sua arquitetura. A interrupção do fluxo sanguíneo resultante causa enfarte do miocárdio e acidente vascular cerebral. Todo um campo de pesquisa se concentra em compreender essas células e em como impedir que se tornem casacos. Até agora, nem mesmo era possível detectá-los com segurança nos pacientes. Em um relatório recente da Nature Communications, uma nanopartícula de poliglucose modificada (18 F-Macroflor) foi desenvolvida para imagens de macrófagos por PET. Macroflor enriquece em macrófagos cardíacos e de placa, aumentando assim o sinal PET em enfartes murinos e placas ateroscleróticas em ratos e coelhos. Este trabalho marca um passo importante em direção a uma ferramenta clínica para monitorar de forma não invasiva a biologia de macrófagos em pacientes. Essa ferramenta de imagem pode então ser usada para detectar pontos de perigo em várias doenças e testar novas terapêuticas direcionadas a macrófagos enquanto observa diretamente as células.

Ingerir, digerir, reciclar: onde os glóbulos vermelhos e o ferro que eles contêm são reciclados

O ferro dá ao sangue sua cor vermelha. O metal é essencial para a vida, mas pode ser tóxico por causa de suas propriedades oxidativas. Surpreendentemente, recebemos relativamente pouco de nossas necessidades diárias de ferro por meio da dieta. A maior parte do ferro de que precisamos é reciclado. De acordo com o pensamento atual, conforme os glóbulos vermelhos envelhecem, grandes fagócitos que residem no baço os capturam, digerem as estruturas celulares e reciclam o ferro. A new paper from CSB published in Nature Medicine shows that most red blood cell disposal actually occurs in the liver, especially when demands for disposal increase (as they do in many physiologic and pathophysiologic situations). Moreover, specialized white blood cells consume old red blood cells in the circulation before migrating to the liver to shuttle iron for storage and new red blood cell production. The process buffers against dangerous fluctuations in iron availability, keeping the body in balance.

Quintuple-target RNAi: hitting five targets at once

Vascular endothelial cells express five adhesion molecules to recruit leukocytes from the blood stream: E- and P-selectin, ICAM -1 and -2, and VCAM -1. In atherosclerosis, activated endothelial cells express high levels of these signals, thus expanding the number of neutrophils and monocytes that migrate from blood into a growing plaque. After myocardial infarction, the adhesion molecule expression increases even further due to higher autonomic nervous activity. A collaborating team of groups at MIT and MGH now used a new class of nanoparticles with high avidity to endothelial cells to decrease endothelial cell adhesion molecule expression. The polymeric nanoparticles made of low-molecular-weight polyamines and lipids were loaded with 5 distinct siRNAs silencing the expression of all adhesion molecules. Multiple gene silencing was enabled by exquisite silencing efficiency after nanoparticle delivery. Hitting five targets at once, the therapy reduced recruitment of leukocytes to atherosclerotic plaques in mice, dampening vascular wall inflammation and making plaques smaller. Furthermore, RNAi decreased migration of leukocytes into infarcted myocardium, improving the recovery after ischemia. Such a strategy may help to prevent reinfarction and heart failure in high-risk patients with acute MI.

Polarization Anisotropy Diagnostics

Rapid and efficient diagnosis of bacterial infection is critical in combating infections, esp. in the hospital setting where drug resistnace to antibiotics is on the rise. CSB investigators have developed a new device to shorten the diagnosis of bacterial infection to less than 2 hours. The “PAD” system (short for polarization diagnostics) is a combination of optical read-outs of genetic bacterial information and can ultimately performed in a physician’s office at low cost.

An immune cell that protects against cancer

Macrophages are mostly viewed as tumor-promoting cells. They can infiltrate solid tumors in high numbers, and their presence at the tumor site is often associated with decreased patient survival. However, much less is known about macrophages located outside the tumor stroma. Mikael Pittet and colleagues now show that a population of lymph node macrophages, called subcapsular sinus ( SCS ) macrophages, unexpectedly protects against melanoma. The study was published in Science on March 17, 2016

A recipe to improve cancer immunotherapy

Novel immune checkpoint blockade therapies can be extraordinarily effective but may benefit only the minority of patients whose tumors are pre-infiltrated by antitumor immune cells called CD8+ T cells. In a study published in Immunity, the Pittet lab at MGH Center for Systems Biology reports that rationally selected immunogenic chemotherapy can convert tumor microenvironments lacking T cells into ones displaying antitumor T cell immunity. This process makes unresponsive tumors sensitive to immune checkpoint blockade therapies and consequently raises hope to feasibly expand the proportion of human cancers responding to these therapies.

Are nanomedicines right for you?

Nanoparticles promise to deliver toxic chemotherapeutics more safely and efficiently to solid tumors, but clinical responses to such treatments have been mixed: some patients respond extremely well while others do not. Using advanced imaging techniques, researchers at CSB have discovered a way to repurpose FDA -approved magnetic nanoparticles for predicting how effectively nanomedicines can accumulate in tumors. Published in Science Translational Medicine, this “companion diagnostic" approach suggests that clinical imaging can be used to select patients most likely to benefit from the most advanced nanomedicine treatments.

Macrophages act as drug delivery depots of nanomedicines

Solid tumors often contain large numbers of immune cells including macrophages that feed cancer growth and metastasis. CSB researchers discovered that these tumor associated macrophages can be co-opted by nanomaterials to serve as drug depots, gradually delivering chemotherapy to neighboring cancer cells. Driven by new intravital imaging technology and published in Nature Communications, this research presents a new paradigm for therapeutic design and for selecting patients into clinical trials.

Bone marrow stem cells are alerted to heart attack.

The white blood count is one of the most frequently ordered medical tests, reflecting its clinical value. In patients with heart disease, leukocytosis closely correlates with survival. We increasingly understand why: inflammatory monocytes and macrophages, when overproduced, damage the arterial wall and vital organs such as the heart after myocardial infarction. We have surprisingly limited understanding of mechanisms leading to increased leukocyte count in cardiovascular patients. Blood cells, including inflammatory monocytes, are made in the bone marrow and ultimately derive from pluripotent hematopoietic stem cells. Until now it was unknown which bone marrow cells expand in acute myocardial infarction. Recent work published in Cell Stem Cell identified a subpopulation of progenitors as the most upstream activation point after MI. The surface marker CCR2 identifies, in mice and in humans, the cells that sit almost at the very top of the hematopoietic tree as particularly responsive to an injury of the heart. The myeloid translocation gene 16 regulates the emergence of these highly active stem cells, and may provide a therapeutic target to dampen leukocyte production that could otherwise jeopardize resolution of inflammatory activity in cardiovascular organs. The interdisciplinary work united cardiovascular, immunology, imaging and hematology scientists in a collaborative effort to tease out cross talk between the injured heart and blood stem cells.

Smartphone Sees Cancer

With their ubiquitous presence and superb computation power, smartphones now bring unprecedented opportunities to realize mobile healthcare. Reported in PNAS , CSB researchers have developed a new smartphone-based system, D3 (digital diffraction diagnosis), for on-the-spot molecular detection. This system, complete with a custom App, was used for cervical cancer screen and diagnosing aggressive lymphomas, prevalent cancers in low and middle-income countries.

A new lead in solving sepsis

The complication of an infection known as sepsis (or “blood poisoning”) is extremely dangerous, claiming up to half a million lives in the United States every year. A study from the Swirski lab has shown that a growth factor called interleukin-3 (IL-3) amplifies inflammation in sepsis and potentiates septic shock, the most severe form of sepsis. The authors show that IL-3 induces the emergency production of inflammatory monocytes and neutrophils, which are sources of the hallmark cytokines that comprise a lethal cytokine storm. A subset of B-1 B cells, discovered in the Swirski lab and named IRA B cells, are abundant sources of IL-3 in sepsis. Patients diagnosed with sepsis with high IL-3 in their blood die more often than those containing low IL-3.

When our drugs don’t work.

Eribulin was developed as a potent anticancer agent, but it fails in many patients for unknown reasons. In a recent study, CSB researchers used microscopic imaging in tumors to show that resistance is primarily due to MDR1-mediated drug efflux. It was discovered that a new nano-encapsulated MDR1 inhibitor was able to restore drug efficacy. These studies show that in vivo imaging is a powerful strategy for elucidating mechanisms of drug resistance in heterogeneous tumors and for evaluating strategies to overcome this resistance.

Stem cells get stressed out too!

For decades, doctors knew that chronic stress is bad for you. Atherosclerosis has been nicknamed a “manager’s disease” for this reason. Previously, we thought this is because of heightened blood pressure, and its direct actions on the blood vessel wall. The study by Heidt and Sager found that psychosocial stress activates bone marrow stem cells, which in turn triggers overproduction of inflammatory leukocytes, including neutrophils and monocytes. These leukocytes are more numerous in blood and accumulate in atherosclerotic lesions, putting the individual at higher risk for myocardial infarction and stroke.

Tiny holes enable big measurements

A new technology developed at CSB allows profiling of small subcellular structures such as exosomes. The technology uses tiny gold grids studded with nanoholes in array format. Each of the holes has been modified with different antibodies. Biomarkers interacting with these tiny nano holes change the light properties (nano-plasmons), an effect which can optically detected. This technology (”nPLEX”) will allow high-throughput analysis of a number of clinically important biomarkers.

More (proteomic) bang-for-your-buck

Extracting maximal information from minimal, easily acquired samples is the holy grail for patient monitoring in clinical trials. Until now, invasive or expensive procedures have been the only means of gaining accurate information regarding disease status and treatment response. Now, a new technology developed at the CSB , published in Science Translational Medicine holds promise for revolutionizing clinical monitoring by allowing vast amounts of proteomic information to be obtained from minute samples.


Cause Cause

Neurofibromatosis type 2 (NF2) is inherited in an autosomal dominant pattern. [1] All individuals inherit two copies of each gene . Autosomal means the gene is found on one of the numbered chromosomes found in both sexes. Dominant means that only one altered copy of a gene is necessary to have the condition. The alteration can be inherited from either parent. Sometimes an autosomal dominant condition occurs because of a new genetic alteration ( de novo ), and there is no history of this condition in the family. This happens in about half of the cases of NF2. [1]

Each child of an individual with an autosomal dominant condition has a 50% or 1 in 2 chance of inheriting the alteration and the condition. Typically, children who inherit a dominant alteration will have the condition, but they may be more or less severely affected than their parent. Sometimes a person may have a gene alteration for an autosomal dominant condition and show no signs or symptoms of the condition.


Notas de rodapé

Contributors: MLF, JCC, JLBB, and LDB conceived and designed the project. SK and MLF cleaned and conducted the analysis for the project. All authors interpreted the data, drafted the manuscript, and assisted with manuscript revisions. MLF is guarantor.

Funding: This publication was supported by a cooperative agreement (No U01DD000490) from the Centers for Disease Control and Prevention. Its contents are solely the responsibility of the authors and do not necessarily represent the official views of the Centers for Disease Control and Prevention. Data were provided by the Utah Birth Defect Network, a program within the Utah Department of Health. This project is supported by the Health Resources and Services Administration (HRSA) of the US Department of Health and Human Services (HHS) under grant No B04MC25374. This information or content and conclusions are those of the author and should not be construed as the official position or policy of, nor should any endorsements be inferred by HRSA, the US Government, or the Utah Department of Health.

Competing interests: All authors have completed the ICMJE uniform disclosure form and declare no support from any organization for the submitted work, no financial relationships with any organizations that might have an interest in the submitted work in the previous three years, and no other relationships or activities that could appear to have influenced the submitted work.

Ethical approval: Not required.

Data sharing: No additional data available.

Transparency: The lead author (the manuscript’s guarantor) affirms that this manuscript is an honest, accurate, and transparent account of the study being reported that no important aspects of the study have been omitted and that any discrepancies from the study as planned (and, if relevant, registered) have been explained.


Referências

Matsumoto JS, Morris JM, Foley TA, Williamson EE, Leng S, McGee KP, Kuhlmann JL, Nesberg LE, Vrtiska TJ

Meier LM, Meineri M, Qua Hiansen J, Horlick EM

Cantinotti M, Valverde I, Kutty S

Giannopoulos AA, Mitsouras D, Yoo SJ, Liu PP, Chatzizisis YS, Rybicki FJ

Farooqi KM, Uppu SC, Nguyen K, Srivastava S, Ko HH, Choueiter N, Wollstein A, Parness IA, Narula J, Sanz J, Nielsen JC

Anwar S, Singh GK, Varughese J, Nguyen H, Billadello JJ, Sheybani EF, Woodard PK, Manning P, Eghtesady P

Olivieri LJ, Su L, Hynes CF, Krieger A, Alfares FA, Ramakrishnan K, Zurakowski D, Marshall MB, Kim PC, Jonas RA, Nath DS

Costello JP, Olivieri LJ, Su L, Krieger A, Alfares F, Thabit O, Marshall MB, Yoo SJ, Kim PC, Jonas RA, Nath DS

Di Prima M, Coburn J, Hwang D, Kelly J, Khairuzzaman A, Ricles L

Coakley MF, Hurt DE, Weber N, Mtingwa M, Fincher EC, Alekseyev V, Chen DT, Yun A, Gizaw M, Swan J, Yoo TS, Huyen Y

Peters M, Laeng B, Latham K, Jackson M, Zaiyouna R, Richardson C

Kaufman HH, Wiegand RL, Tunick RH

Weidenbach M, Rázek V, Wild F, Khambadkone S, Berlage T, Janousek J, Marek J

Costello JP, Olivieri LJ, Krieger A, Thabit O, Marshall MB, Yoo SJ, Kim PC, Jonas RA, Nath DS


Severe congenital neutropenia

Definition and pathophysiology

SCN usually presents within the first year of life as fever and infections that do not resolve or resolve only very slowly (Donadieu et al, 2011 Klein, 2011 Boztug & Klein, 2013 ). The term ‘SCN’ is used to include all patients with severe neutropenia beginning in early childhood. Some of the specific diseases causing SCN just involve the haematopoietic system. Other diseases causing SCN have additional manifestations in the gastrointestinal, cardiac, neurological, immunological or other organ systems. This is an important division, because patients with only haematopoietic abnormalities are more likely to have mutations in ELANE. On the other hand, congenital anomalies and functional abnormalities in other systems are rare in patients with ELANE-associated neutropenia.

Overall, heterozygous mutations in ELANE are the more common cause of SCN, ELANE-SCN (Xia et al, 2009 ), but about 30–40% of SCN patients are ‘ELANE negative’ (Dale & Link, 2009 ). The original family described by Kostmann had autosomal recessive neutropenia due to HAX1 mutations, but one member of this family had both mutations in ELANE e HAX1 (Carlsson et al, 2007). As research on SCN proceeds, we expect to find many additional causes for SCN and we can anticipate that increasing numbers of patients with digenic and multigenic causes for neutropenia will be discovered (Germeshausen et al, 2010 ).

Patients with ELANE-SCN characteristically have a severe marrow defect readily seen with a bone marrow aspirate smear. The marrow shows an abundance of early myeloid precursors but few cells beyond the early myelocyte stage of development, an abnormality descriptively called ‘maturation arrest’. In these patients, the ANC is often <0·2 × 10 9 /l and blood monocytes are often >1·0 × 10 9 /l. Patients have poorly healing pneumonias and deep tissue infections. The marrow defect is attributable to accelerated apoptosis of developing promyelocytes and myelocytes, just at the stage when these cells are producing mutant neutrophil elastase (Nanua et al, 2011 Nayak et al, 2015). There are also associated abnormalities in myeloid-specific transcription factors and decreases in specific cellular proteins (Karlsson et al, 2007 Skokowa & Welte, 2009 Klimenkova et al, 2014). Mutations in the receptor for G-CSF (CSF3R) are early markers and monosomy 7, RAS e RUNX1 mutations are late and very late events in leukaemic evolution (Dong et al, 1995 Germeshausen et al, 2008a Skokowa et al, 2014 Touw, 2015 ).

Diagnosis and management

The diagnosis of SCN is usually based on a series of ANCs showing very severe neutropenia and a bone marrow aspirate showing maturation arrest. Genetic sequencing (selective, single gene, gene panels or exome sequencing) is helpful for diagnosis and prognosis. In patients with mutations in ELANE, there is now sufficient genotype-phenotype information available to identify mutations which are more likely to be associated with poor response to G-CSF, risk of death from infections and a high risk of developing myelodysplasia (MDS) and acute myeloid leukaemia (AML) (Makaryan et al, 2015). Specifically, ELANE mutations G214R and C151Y as well as frameshift and termination mutations are associated with a poor prognosis (Bellanné-Chantelot et al, 2004 Makaryan et al, 2015). For example, all three known cases of SCN associated with ELANE mutation C223ter have developed AML (Dale et al, 2016). In patients with high-risk mutations, it is prudent to consider haematopoietic stem cell transplantation as early as possible. However, it is not yet possible to state an individual patient's risk of MDS and AML, and when, or if, these complications will occur. Long-term treatment with G-CSF, generally in low doses on a daily or alternate day basis, is highly effective so long as the patient is compliant with the repeated subcutaneous injections and any associated symptoms (Bonilla et al, 1989 Dale et al, 1993 , 2003 Borzutzky et al, 2006). The risk of severe infections is virtually eliminated if the patients’ ANC can be maintained at about 1·0 × 10 9 /l. Because the overall risk of MDS/AML is approximately 20–30% in these patients (Rosenberg et al, 2006 , 2008 , 2010 ), it is prudent to do complete blood counts several times per year and annual surveillance bone marrow aspirates with cytogenetics on an indefinite basis. The indications for haematopoietic stem cell transplantation in patients with ELANE-SCN have gradually changed with introduction of reduced-intensity conditioning and recognition of better outcomes if patients are transplanted before they develop overt leukaemia (Connelly et al, 2012 Fioredda et al, 2015 Osone et al, 2016). Patients responding poorly to G-CSF, i.e. requiring doses greater than 8–10 μg/kg/day appear to be a greater risk of evolution to AML as well as patients with monosomy 7 and RUNX1 mutações. CSF3R mutations confer risk, but because these mutations may come and go and there may be many years between their first detection and MDS or AML, authorities differ in their clinical recommendations for individual patients. The decision to transplant also always depends upon the availability of a suitable, well-matched donor.


What About Gender/Sex Abnormalities?

People often use gender/sex abnormalities to argue that gender and sex are distinct aspects of a person. They say that a person can be genetically one sex while their outside appearance can be the opposite sex. We need to realize these abnormalities do exist but only because we live in a fallen world. We should never argue from the abnormal and rare for the normal and common. Let’s take a look at several of the most common abnormalities, but keep in mind that these affect less than 0.1% of the population.

  • Hermaphroditism ou intersexo describes a child born with both ovarian and testicular tissue. However, in the vast majority of these cases, the child is genetically either XX (female) or XY (male), not both. The underlying cause for the physical abnormality is unknown.
  • Congenital adrenal hyperplasia results from insufficient or excessive sex steroids, resulting in an outward appearance that may be opposite of the underlying chromosomes but again, the child is genetically only XX or only XY.
  • Androgen insensitivity syndrome occurs in genetic males (XY) whose tissues are unresponsive to male hormones, so they outwardly appear anatomically female. (Normal males and females have both testosterone and estrogen/progesterone, but the levels of the hormones and tissue responsiveness vary depending on whether they are male or female.)
  • Turner’s syndrome occurs in females that have only one X chromosome (XO). Their ovaries typically degenerate before birth, so they do not develop female secondary sex characteristics and are infertile.
  • Klinefelter’s syndrome occurs in males that have two X chromosomes and one Y chromosome (XXY). They develop reduced male secondary sex characteristics and are also typically infertile.
  • XX male ou XY female occurs very rarely (less than .005% of live births). This results from either a translocation (movement) of the SRY gene to an X chromosome or a mutation in the SRY gene, respectively. These individuals typically do not display secondary sex characteristics and are infertile. Since the SRY gene determines male anatomy and “maleness,” if it is present, then the individual is male (even if the person has two X chromosomes) and if not, then the individual is female (even if the person has an X and Y chromosome).

In all these cases, we see that individuals are either male or female based on their sex chromosomes (or portions thereof), so there are only two genders/sexes. And every person born is either one or the other. Many times parents and doctors may not even be aware that children have these disorders at birth. These disorders present difficult situations in a sin -cursed world, and parents, children, and doctors need support and compassion as they face challenging decisions.

It should be noted that studies of individuals with gender/sex abnormalities have shown that they typically do not struggle with gender identity or homosexuality (less than 1%).6 So even in a situation in which there might be a legitimate underlying biological reason for confusion about gender or sexual attraction, there doesn’t appear to be any connection between biology and those struggles.

Biology and God ’s Word are clear—there are only two genders/sexes. Regardless of what people feel, reality is that they are either male or female. Ever since Adam’s rebellion, all of us are born sinners (Psalm 51:5), and all struggle with sin , but we must remember, “No temptation has overtaken you that is not common to man. God is faithful, and he will not let you be tempted beyond your ability but with the temptation he will also provide a way of escape, that you may be able to endure it” (1 Corinthians 10:13). For those struggling with gender identity, there is true hope—the same hope of everyone else in this fallen world—the gospel of Jesus Christ.