Bărbații își pierd cromozomul Y pe măsură ce îmbătrânesc. Urmează să aflăm costul.

Bărbații tind să își piardă cromozomul Y din celulele lor pe măsură ce îmbătrânesc. Dar, deoarece cromozomul Y conține puține gene, în afară de cele legate de determinarea sexului, s-a crezut că această pierdere nu va afecta sănătatea. Totuși, dovezile acumulate în ultimii ani arată că atunci când persoanele care au un cromozom Y îl pierd, această pierdere este asociată cu boli grave în întregul corp, contribuind la o durată de viață mai scurtă. Potrivit sciencealert.com, noi tehnici de detectare a genelor cromozomului Y arată o pierdere frecventă a Y în țesuturile bărbaților în vârstă.

👉 Incidența și mecanismele pierderii cromozomului Y

Creșterea pierderii Y odată cu înaintarea în vârstă este evidentă: 40% dintre bărbații de 60 de ani prezintă pierderi de Y, iar 57% dintre cei de 90 de ani. Factorii de mediu, cum ar fi fumatul și expunerea la carcinogeni, joacă, de asemenea, un rol. Pierderea cromozomului Y apare doar în unele celule, iar descendenții lor nu îl recuperează niciodată. Aceasta creează un mozaic de celule cu și fără Y în organism. Celulele fără Y cresc mai repede decât cele normale în cultură, ceea ce sugerează că ar putea avea un avantaj în organism – și în tumori.

Cromozomul Y este deosebit de predispus la greșeli în timpul diviziunii celulare – poate fi lăsat în urmă într-un mic sac de membrană care se pierde. Astfel, ne-am aștepta ca țesuturile cu celule care se divid rapid să sufere mai mult de pe urma pierderii Y. Cromozomul Y uman este un cromozom ciudat, având doar 51 de gene care codifică proteine (fără a număra multiplele copii), comparativ cu miile de gene de pe celelalte cromozomi. Acesta joacă roluri cruciale în determinarea sexului și în funcția spermatozoizilor, dar nu a fost considerat a avea multe alte responsabilități.

👉 Asocierea pierderii cromozomului Y cu boli grave

În laborator, pierderea cromozomului Y apare frecvent atunci când celulele sunt culturate. Este singurul cromozom care poate fi pierdut fără a omorî celula. Acest lucru sugerează că nicio funcție specifică codificată de genele Y nu este necesară pentru creșterea și funcționarea celulară. De fapt, masculii din unele specii de marsupiale își elimină cromozomul Y devreme în dezvoltarea lor, iar evoluția pare să renunțe rapid la el. În mamifere, Y a început să se degradeze cu 150 de milioane de ani în urmă și a fost deja pierdut și înlocuit în unele rozătoare. Așadar, pierderea Y în țesuturile corpului la sfârșitul vieții nu ar trebui să fie o dramă.

În ciuda inutilității aparent ale acesteia pentru majoritatea celulelor din corp, dovezile acumulează că pierderea Y este asociată cu condiții grave de sănătate, inclusiv boli cardiovasculare și neurodegenerative, precum și cancer. Frecvența pierderii Y în celulele renale este asociată cu bolile renale. Mai multe studii arată acum o relație între pierderea Y și bolile cardiace. De exemplu, un studiu german foarte mare a descoperit că bărbații cu vârsta peste 60 de ani, care au frecvențe ridicate de pierdere Y, au un risc crescut de atacuri de cord. Pierderea Y a fost, de asemenea, legată de decesul cauzat de COVID, ceea ce ar putea explica diferența de sex în mortalitate. O frecvență de zece ori mai mare a pierderii Y a fost găsită la pacienții cu boala Alzheimer. Mai multe studii au documentat asociații ale pierderii Y cu diverse tipuri de cancer la bărbați. De asemenea, este asociată cu un prognostic mai slab pentru cei care au cancer.

Pierderea Y este comună în celulele canceroase în sine, printre alte anomalii ale cromozomilor. Stabilirea cauzelor legăturilor între pierderea Y și problemele de sănătate este dificilă. Acestea ar putea apărea deoarece problemele de sănătate cauzează pierderea Y, sau poate un factor terț ar putea provoca ambele. Chiar și asocierile puternice nu pot dovedi cauzalitatea. Asociația cu boala renală sau cardiacă ar putea rezulta din diviziunea rapidă a celulelor în timpul reparării organelor, de exemplu. Asocierile cu cancer ar putea reflecta o predispoziție genetică pentru instabilitatea genomică. De fapt, studiile de asociere a întregului genom arată că frecvența pierderii Y este de aproximativ o treime genetică, implicând 150 de gene identificate, majoritatea fiind implicate în reglementarea ciclului celular și susceptibilitatea la cancer.

Totuși, un studiu pe șoareci indică un efect direct. Cercetătorii au transplantat celule sanguine deficitare în Y în șoareci iradiați, care apoi au prezentat frecvențe crescute de patologii legate de vârstă, inclusiv o funcție cardiacă mai proastă și ulterior insuficiență cardiacă. În mod similar, pierderea Y din celulele canceroase pare să afecteze direct creșterea și malignitatea celulelor, putând conduce la melanomul ocular, care este mai frecvent la bărbați. Efectele clinice ale pierderii Y sugerează că cromozomul Y are funcții importante în celulele corpului. Dar, având în vedere câte puține gene găzduiește, cum?

Genele SRY, care determină sexul masculin și se găsesc pe Y, sunt exprimate pe scară largă în organism. Însă singurul efect atribuit activității sale în creier este complicitatea în provocarea bolii Parkinson. Iar patru gene esențiale pentru producerea spermatozoizilor sunt active doar în testicule. Dar printre celelalte 46 de gene de pe Y, mai multe sunt exprimate pe scară largă și au funcții esențiale în activitatea și reglementarea genelor. Multe dintre acestea sunt cunoscute ca inhibitoare ale cancerului.

Aceste gene au toate copii pe cromozomul X, astfel încât atât bărbații, cât și femeile au două copii. Este posibil ca absența unei a doua copii în celulele fără Y să cauzeze un fel de dereglementare. Pe lângă aceste gene care codifică proteinele, Y conține multe gene non-codificante. Acestea sunt transcrise în molecule de ARN, dar nu sunt traduse în proteine. Cel puțin unele dintre aceste gene non-codificante par a controla funcția altor gene. Acest lucru ar putea explica de ce cromozomul Y poate afecta activitatea genelor de pe mulți alți cromozomi. Pierderea Y afectează exprimarea unor gene în celulele care produc celule sanguine, precum și a altora care reglează funcția imunității. De asemenea, ar putea afecta indirect diferențierea tipurilor de celule sanguine și funcția cardiacă.

ADN-ul cromozomului Y uman a fost complet secvențiat abia acum câțiva ani – așa că, în timp, s-ar putea să reușim să identificăm cum anume genele particulare cauzează aceste efecte negative asupra sănătății.

Jenny Graves, profesor distins de genetică și bursier vice-cancelar, Universitatea La Trobe.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citește articolul original.